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金属置换沉积法的基本原理及金属置换过程的影响因素

2019-02-13   
    化学选矿中广泛应用金属置换法从浸液中收回有用组分,进行组分别离和除掉某些杂质以进行净化。金属置换是一种金属从溶液中将另一种金属离子置换出来的氧化复原进程。此刻作为置换剂的金属被氧化呈离子形状进入溶液中,被置换的金属离子被复原呈金属态分出。    例如铁置换铜的反响为:                                      Cu2++Fe —— Cu+Fe2    影响金属置换进程的首要因素如下:                                                                           1    (1)溶液中氧的影响。氧是一种强氧化剂,可将许多金属氧化成离子,如:Zn+——O2+2H+ ==== Zn2++H2O                                                                           2    因而,溶液中含氧会耗费锌,金银化液选用锌置换法时,置换前溶液应脱氧    (2)溶掖pH值的影响。例如铁屑沉铜宜在pH=1.5~2.0的条件下进行,酸度太高会添加铁屑耗量。但酸度也不宜太低,不然会引起铁盐水解以致下降铜泥档次,置换终了pH≤4.5。置换速度随酸度添加而增大;pH<1.5时生成多孔性沉淀物,粘附力弱;pH>1.5时反响速度影响较小。    (3)被置换金属离子浓度的影响。它首要影响沉积物的物理性能和反响速度。浓度高时会在置换剂表面生成细密的粘附沉淀物,不易脱落;浓度低时易构成多孔性沉淀物,较易脱落。    (4)温度影响。温度能够促进置换反响的进行,出产中一般在常温下进行。    (5)置换剂与被置换金属的电位差相差愈大,置换愈彻底。    (6)溶液中其他组分的影响。如铁置换铜时,溶液中的Fe3+的含量高时将添加铁耗,此刻可将其回来进行复原浸出或用二氧化硫将其复原以下降溶液中高价铁离子含量;若溶液中含砷时会生成铜砷合金和剧毒的氢化砷气体:                                                       2As3++3Fe ==== 2As+3Fe2+                            H3AsO3+2H2SO4+3Fe ==== AsH3↑+3FeSO4+3H2O                             3H2SO4+Fe(As)2+2Fe ==== 2AsH3↑+3FeSO4                         3H2SO4+H3AsO3+2Al ==== AsH3↑+Al2(SO4)3+3H2O      从上述反响式可知,铁屑中切忌混入Fe(As)2和铝屑。      (7)溶液流速或拌和强度的增大能够减小分散层的厚度和有利于置换剂表面的更新,可加快置换反响的进行。