50-80 daraja issiq konsentrlangan kaliy siyanid (5-10%) eritmasi oltin qazib olish va elektrokaplama isitgichlari uchun zarur bo'lgan kvarts qobig'ining devor qalinligini qanday o'zgartiradi?

Ishqoriy murakkablashuv issiq siyanid eritmalari eritilgan kremniyning hujumi

KCN oltin qazib olishda (siyanlash jarayoni) asosiy likvidant va oltin, kumush va misni elektrokaplashda asosiy elektrolit komponentidir. Odatiy konsentratsiyalar suvli eritmada og‘irligi bo‘yicha 5{12}}10%, ish harorati 50-80oC (suvlanish tezligini oshirish yoki qoplama sifatini yaxshilash uchun ko‘tariladi). Sianid gidrolizi natijasida CN− + H2O ⇌ HCN + OH− hosil bo‘ladi. Bu eritmani juda ishqoriy qiladi (pH 11-12). Sianid eritmalarida ba'zan kvartsli suv isitgichlari qo'llaniladi, chunki eritilgan kremniy ko'pchilik ishqoriy eritmalarga yuqori qarshilikka ega. Ammo qizdirilgan, konsentrlangan siyanid o'zining korroziy mexanizmiga ega. Gidroliz gidroksid ionlarini (OH-) hosil qiladi, ular silika tarmog'iga hujum qiladi va eruvchan silikatlar hosil qiladi. Sianid ioni (CN -) ham kuchli kompleks hosil qiluvchi vosita bo'lib, eruvchan kremniy-sianid komplekslarini hosil qila oladi (garchi gidroksid hujumidan kamroq barqaror bo'lsa ham). Korroziya tezligi bir xil pH darajasida suyultirilgan natriy gidroksidi bilan solishtirish mumkin, ammo murakkab komponent qo'shiladi. Ushbu ishda KCN konsentratsiyasi (5-10%), harorat (50-80 daraja) va eritma pH ning eritilgan kremniy oksidining bir xil korroziya tezligiga ta'siri miqdori aniqlanadi. Amaliy xizmat ko'rsatish oralig'ida (2000 dan 8000 soatgacha) oltin qazib olish va elektrokaplama isitgichlari uchun zarur bo'lgan kvarts qobig'ining devor qalinligi olinadi.

Issiq kaliy siyanidda eritilgan kremniy oksidining korroziya kinetikasi

KCN eritmalarida kvarts korroziyasi siyanid gidrolizi natijasida hosil bo'lgan gidroksid ionlari bilan bog'liq. pH 25 gradusda 11,5{9}}12,0 atrofida 5% KCN (taxminan . 0.8 M) ko'proq gidroliz tufayli pH 70 darajaga bir oz ko'tariladi (HCN pKa 25 darajada 9,2, yuqori haroratlarda past). OH- kontsentratsiyasi 0,001-0,01 M. Bu taxminan 0,1% NaOH. Sianid ionining o'zi ham hujumda bevosita ishtirok etishi mumkin: CN- sirtdagi kremniy atomlari bilan muvofiqlasha oladi, Si-O-Si aloqasini zaiflashtiradi va gidrolizni ta'minlaydi. Yakuniy natija - bir xil pHda NaOH ga nisbatan 20-40% yuqori korroziya darajasi.

8% KCN da 70 daraja yuqori tozalikdagi eritilgan kvartsda suvga cho'mish sinovi 0,0005-0,001 mm / soat barqaror korroziya tezligini ko'rsatdi. 80 gradusda tezlik 0,001-0,002 mm / soatgacha oshadi. 50 gradusda tezlik 0,0002-0,0004 mm / soatni tashkil qiladi. Taqqoslash uchun, kvarts 0,0003-0,0006 mm / soat tezlikda 0,01 M NaOH (pH 12) da 70 darajada korroziyaga uchraydi. 70 gradusda 2,0 mm kvarts qoplamasi 0,0008 mm/soat × 2500 soat=2.0 mm yo'qotadi yoki taxminan 2500 soat (3,5 oy). 3.0 mm devor 3750 soat 4,0 mm devor 5000 soat Oltinni doimiy ravishda qazib olish uchun har chorak mm3 devor bilan almashtiriladi. amaliy. Pastroq haroratlarda (50-60 daraja) elektrolizlanganda, uning ishlash muddati ancha uzoqroq bo'ladi.

Mahalliylashtirilgan chuqurlik va xavfsizlik masalalari

Sianid eritmalari juda zaharli va isitgichning ishdan chiqishi xavfsizlik uchun xavf tug'diradi. Metall isitgichlar tezda korroziyaga uchraydi va oltinni qayta ishlashga to'sqinlik qiladigan metall aralashmalarini kiritishi mumkin. Shuning uchun kvarts isitgichlar ishlatiladi. Ammo agar kvarts buzilib qolsa, isitish elementi (odatda NiCr yoki zanglamaydigan po'lat) siyanid bilan reaksiyaga kirishib, zaharli tutun hosil qilishi mumkin. Qalinroq kvarts devori termal stress yoki mexanik kuchdan yorilishga qarshi kattaroq xavfsizlik tamponini taklif qiladi. Sianid xizmati uchun korroziya hisob-kitoblaridan qat'i nazar, minimal devor qalinligi 2,5 mm bo'lishi tavsiya etiladi.

Meniskus zonasida siyanidning kristallanishi xavflidir. Kaliy siyanidi suyultiruvchi xususiyatga ega va hujumga yordam beruvchi konsentrlangan ishqoriy qatlam hosil qilishi mumkin. Bug 'qalqoni yoki isitiladigan yuqori qobiq kristallanishni inhibe qiladi.

Sianid eritmalarida qalinroq devorlarning termal jazosi

70 gradusda kaliy siyanid eritmalarining 8% issiqlik o'tkazuvchanligi taxminan 0,60-0,65 Vt/(m·K)-suvga o'xshaydi. 2,5 mm devor uchun R_cond=0.00181, 4,0 mm devor uchun R_cond=0.00290. h=800 Vt/(m2K) uchun U ~380 dan 280 Vt/(m2K) gacha kamayadi, bu 26% ga kamayadi. Bu jazo qabul qilinadi, chunki qalinroq devorga ega bo'lish uchun xavfsizlik afzalliklari mavjud.

Stsenariy asosida tanlash matritsasi

Qo'llash stsenariysi Tavsiya etilgan devor qalinligi Asosiy asos
Oltinning siyanidlanishi (8% KCN, 70 daraja, uzluksiz, 3 oylik almashtirish) 3,0 – 4,0 mm, yuqori soflikdagi kvarts. Korroziya tezligi ~0,0008 mm/soat Yorilishga qarshi xavfsizlik chegarasi qalinroq devor bilan ta'minlanadi. U ≈ 300-350 Vt/(m2·K)
Electroplating (5 % KCN, 55 C, continuous) 2.5 – 3.0 mm Rate ~0.0003 mm/hour → 3.0 mm yields >10 000 soat. Xavfsizlik chegarasi majburiydir.
Laboratoriya siyanidi (past konsentratsiya, 50 daraja) 2,0 – 2,5 mm Qabul qilinadi, lekin diqqat bilan kuzatilishi kerak.
To'ldiruvchi dizayn o'zgarishlari: past haroratni (70 darajadan past) ushlab turish orqali korroziya kamayadi. Ohak (CaO) qo'shilishi siyanidni barqarorlashtiradi va gidrolizni kamaytiradi. Qalinligi uchun muntazam tekshiruvlar majburiydir. PTFE bug 'to'siqlari meniskus hujumidan himoya qiladi.