Свойства важнейших металлов

Справочные данные о свойствах важнейших металлов представлены в таблицах 15 и 16.

 

 

Таблица 15. Некоторые свойства важнейших металлов

 

Название металла	Группа*1	Атомная масса	Плотность, г/см3	Нормальный электрохимический потенциал, В	Температура, 0С	Твердость по Моосу	Электросопротивление, мк Ом×см	Теплоекость при 250С, кал/г-атом	Валентность	Теплота плавления, кал/г-атом
плавления	кипения
Алюминий	III	26,98	2,7	-1,30			3,0	2,82	5,82	3 (1)
Железо	Триада	55,85	7,9	-0,44			4,5	9,8	6,03	2,3
Никель	Триада	58,71	8,9	-0,23			4,0	7,24	6,16
Медь	I	63,55	8,9	0,34			3,0	1,72	5,85	2 (1)
Цинк*2	II	65,38	7,1	-0,76			2,5	5,92	5,99
Серебро	I	107,87	10,5	0,8			2,5	1,62	6,09
Платина	Триада	195,09	21,5	1,2			4,5	10,5	6,35	2 (4,6)
Золото	I	196,97	19,3	1,5			2,5	2,42	6,03	1 (3)
Свинец	II	207,20	11,3	-0,13			1,5	20,63	6,40	2 (4)

*¹ – По Периодической системе элементов.

*² – Теплота испарения цинка – 27500 ккал/г-атом.

 

Таблица 16 Энтальпия, потенциал Гиббса и теплоемкость окислов и сульфидов металлов, углерода и серы

 

Название элемента	Окислы	Сульфиды
состав	-∆Н, ккал	-∆G, ккал	Ср, кал/(моль-0С)	-∆Н, ккал	-∆G, ккал	Ср, кал/(моль-0С)	состав
Алюминий	Al2O3	399,1	376,77	18,88	–	–	–	–
Кальций	CaO	151,9	144,4	10,23	115,3	114,1	11,33	CaS
Кремний	SiO2	205,0	192,1	10,60	–	–	–	–
Магний	MgO	143,8	136,13	8,94	–	–	–	–
Железо	FeO	63,7	61,4	11,50	22,72 42,92	23,32 39,84	13,1 14,8	FeS FeS2
Никель	NiO	58,4	51,7	10,60	18,6	18,2	10,8	NiS
Кобальт	CoO	57,5	50,5	–	-	–	–	CoS
Медь	Cu2O	39,84	34,0	15,21	19,0	20,6	18,24	Cu2S
Серебро	Ag2O	7,31	2,59	15,67	7,6	9,62	18,00	Ag2S
Цинк	ZnO	83,17	76,05	9,62	48,5	47,4	10,80	ZnS
Свинец	PbO	52,1	45,1	11,60	22,54	22,15	11,83	PbS
Углерод	CO	26,42	32,81	6,97	32,8	40,45	9,92	COS
Углерод	CO2	94,05	94,26	8,87	-27,55	-15,55	10,91	CS2
Сера	SO2	70,96	71,79	9,51	-	-	-	-
Сера	SO3	94,45	88,52	12,10	–	–	–	–

 

 

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ О РАСТВОРАХ, ПАРАХ И ГАЗАХ

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ О НЕКОТОРЫХ РАСТВОРАХ

 

Электролит медерафинировочных заводов. Основные составляющие: вода, серная кислота и пятиводный медный купорос, в котором содержание меди принимают равным 25% (точнее 25,4%). Концентрацию кислоты в электролите поддерживают в пределах 180–220 г/л в зависимости от содержания в нем примесей, в основном никеля. Обычно содержание этой примеси 10–20 г/л. При повышении содержания никеля до 25–30 г/л кислотность снижают до 120–140 г/л. Содержание меди в электролите составляет обычно 45 ± 5 г/л. Температура электролита 60–65⁰С. Сопротивление электролита, содержащего 200 г/л H₂SO₄, можно вычислить по уравнению:

Р=1,11+0,01а-0,0065(t-55⁰С)

 

где Р - сопротивление, Ом-см;

а - суммарное содержание меди, никеля и железа, г/л;

t- рабочая температура, ⁰С.

Если содержание кислоты (С) больше 200 г/л, то из полученного значения Р следует вычитать ∆С•0,003, а если меньше - прибавлять ∆С•0,004, где ∆С=С–200 (или 200–С).

Плотность электролита 1,25–1,28. В электролит добавляют тиомочевину, клей и хлорид натрия.

Электролит цинковых заводов. Основные составляющие: вода, серная кислота и сульфат цинка. Концентрация кислоты в электролите 115–200 г/л, предпочтительно 160–190 г/л, цинка 45–55 г/л. В электролите присутствуют такие примеси, как марганец, натрий, магний, калий - по 2–5 г/л. Более высокие содержания их нежелательны. Содержание вредных примесей в электролите ограничивают (кобальта, никеля, кадмия) - 3 мг/л; мышьяка, сурьмы, меди - до 0,1–0,2 мг/л; германия, хлора и фтора - соответственно 0,05; 100–200 и 40–50 мг/л. Температура электролита 35–40⁰С, плотность 1,24–1,27. Электропроводность можно определять по уравнению:

1/Р=0,123+0,00193К–0,0012Ц+0,00114t,

 

где К – содержание кислоты, г/л;

Ц – содержание цинка, г/л;

t – температура, ⁰С;

Р – сопротивление.

При наличии натрия, магния, калия электропроводность снижается на 2%. на 1 г/л примеси.

В электролит добавляют клей и вещества, предупреждающие его разбрызгивание (лакрица, мыльный корень).

Некоторые свойства растворов серной кислоты. Для подсчета сопротивления различных электролитов разработана следующая методика. За основу принимается раствор с концентрацией серной кислоты 150 г/л при 55⁰С, и с сопротивлением 1,364 Ом-см. Если концентрация кислоты другая, то эту величину умножают на соответствующий коэффициент (см. ниже). Влияние примесей и меди учитывают следующим образом: содержание (г/л) железа множат на 1,145, содержание никеля- на 1,065, цинка - на 0,972. Полученные величины складывают с содержанием меди и суммарное значение а подставляют в уравнение:

Р=1,364К+0,00942 а.

 

Приводим значения поправочного коэффициента К для различной концентрации серной кислоты

С, г/л
К	1,117	1,050	1,000	0,950	0,910	0,874	0,842	0,815	0,790	0,768	0,750

 

Поправку на температуру делают по уравнению

Р=Р₅₅–0,0065(t–55⁰C).

Никелевые электролиты. Характерная особенность их в том, что они почти нейтральны. Кислотность измеряется по шкале рН и составляет 3–5. Электролиз ведется без органических добавок (клея и др.). Для стабилизации рН добавляют борную кислоту. Основные составляющие электролита: вода, NiSO₄, NiCl₂, NaCl, Na₂SO₄. Температура электролита 70–80⁰С. Различают четыре типа электролитов (таблица 17): сульфатный, сульфатно-хлоридный, хлоридно-сульфатный, хлоридный.

 

Таблица 17 Концентрация составляющих никелевых электролитов, г/л

Тип электролита	Ni	Na	Cl	SO4	Н3ВО3	Электропроводность, Ом-1см-1
Сульфатный	55-60	15-17		130-140		0,09-0,11
Сульфатно-хлоридный	65-75	25-35	35-50	100-130	5-15	0,15-0,17
Хлоридно-сульфатный	90-100	20-25	90-100	90-110	5-8	0,19-0,21
Хлоридный	115-120	–	135-145	–	–	0,27-0,30

Примечание. Плотность электролитов при 70⁰С составляет 1,2 г/см³.

 

Суммарная предельная растворимость солей, составляющих эти электролиты, при 70⁰С достигает 5,4–6 г-экв/л, а концентрация их в заводских электролитах 4,0–4,5 г-экв/л.

В никелевом электролите после очистки (католите) содержание примесей кобальта, железа, меди, мышьяка, цинка и свинца не должно выходить за пределы 5–15; 0,5–1,0; 2–4; 0,1 и 0,1–0,2 г/л соответственно. Чтобы получить более чистый никель, в отечественной практике его концентрацию в сульфатно-хлоридном электролите доводят до 80 г/л.

Медьсодержащие растворы, рудничные воды и растворы от выщелачивания отвалов. Обычно эти растворы содержат, г/л: 0,3–2,5 Сu, 2–8 Fe_общ,, 1–5 Fе _окисл., 2–4 H₂SO₄, 1–1,5 взвеси.

Растворы подготавливают (осветляют) и затем направляют на цементационную или экстракционную установку.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: