Алкацев М.И.
Процессы
цементации в цветной металлургии
Предназначена для инженерно-технических и научных работников предприятий цветной металлургии. Может быть полезна аспирантам и студентам металлургических вузов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее время свыше 80 % мирового производства никеля и цинка и 10 % меди получают с использованием процессов цементации. Цементация как технологический процесс обладает рядом достоинств, из которых наиболее существенными являются: 1) высокие скорости процесса; 2) простота аппаратурного оформления; 3) отсутствие загрязнения технологических растворов при их очистке от примесей. Высокую производительность процессов цементации можно проиллюстрировать на примере реакторов с кипящим слоем частиц металла-цементатора, используемых для очистки никелевых растворов от меди. Так, в реакторе одного из заводов за 0,24 ч из раствора осаждается около 330 кг меди.
Сила тока в эквивалентном электролизере, необходимая для получения той же производительности по меди, составила бы свыше 1 • 106 А при условии полного использования тока в процессе.
Одной из причин создания настоящей книги является отсутствие источников, в которых сведения о процессах цементации и их технологическом применении были бы освещены и систематизированы с достаточной полнотой. Наиболее значительными публикациями по вопросам цементации являются работы [ 1—4].
В данной книге впервые в отечественной и зарубежной литературе систематизированы и обобщены сведения о теорий и практике сложных электрохимических процессов цементации. Книга состоит из трех глав. Гл. I посвящена влиянию различных факторов (температуры, состава раствора, гидродинамического режима, состава металла-цементатора и др.) на скорость и полноту протекания процессов цементации. В гл. II приведены примеры практического применения процессов цементации и их аппаратурное оформление. В гл. III рассматриваются вопросы интенсификации процессов цементации в нестационарных силовых полях (акустических, электромагнитных) — нового перспективного направления в технологии получения цветных и редких металлов.
При написании книги автор преследовал цель дать читателям не сумму фактических сведений о цементации, а скорее наметить пути к созданию новых технологических процессов. В большинстве случаев экспериментальный материал в книге аппроксимирован подходящими по физико-химическому или технологическому смыслу уравнениями регрессий, адекватными с надежностью не ниже 95 %. Полученные модели использовали для прогнозирования количественных характеристик процессов.
Книга не претендует на роль исчерпывающего руководства по вопросам цементации. В ней могут быть отдельные упущения и дискуссионные положения. Тем не менее автор надеется, что она окажется полезной как научным работникам, аспирантам и студентам старших курсов вузов, так и производственникам. Автор признателен проф., докт.техн. наук И.Ф.Худякову за ценные замечания и рекомендации, сделанные им при рецензировании рукописи.
ОГЛАВЛЕНИЕ:
Предисловие........................................ 3
Глава I. Влияние различных факторов иа кинетику процессов цементации ^
1. Электрохимическая природа процессов цементации............ 4
2. Гидродинамический режим........................... П
3. Природа и состав металла-цемеитатора.................... 12
4. Состав раствора,.................................. 16
5. Температура раствора............................... 32
б- Побочные и аномальные явления при цементации.............. 38
7. Кинетические модели............................... 41
Глава II. Практика процессов цементации................... 46
1. Цементация в гидрометаллургии меди.................... 46
2. Цементация благородных металлов...................... 49
3. Очистка технологических растворов от примесей.............. 52
4. Цементация индия, таллия, галлия и германия................ 69
5. Цементация никеля и кобальта......................... 72
6. Цементация ртути, сурьмы, мышьяка, свинца, висмута и олова..... 73
7. Цементация селена и теллура.......................... 74
8. Цементация в расплавах............................. 75
9. Аппаратура для цементации........................... 76
Глава III. Цементация в нестационарных силовых полях.......... 84
1. Цементация в поле ультразвуковых колебаний............... 84
2. Цементация в поле электромагнитных колебаний.............. 93
3. Применение низкочастотных механических колебаний (вибраций)
для интенсификации процессов цементации.................. 99
Библиографический список........................ ...... 103