《湿法冶金过程及设备培训》课件-浸出过程的控制步骤_第1页
《湿法冶金过程及设备培训》课件-浸出过程的控制步骤_第2页
《湿法冶金过程及设备培训》课件-浸出过程的控制步骤_第3页
《湿法冶金过程及设备培训》课件-浸出过程的控制步骤_第4页
《湿法冶金过程及设备培训》课件-浸出过程的控制步骤_第5页
已阅读5页,还剩14页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

浸出过程的控制步骤

Controlstepsoftheleachingprocess课程导入

Courseguide矿物浸出反应是属于水溶液与固体物质之间的多相反应体系,在多相体系中,反应是在相界面上发生的。Mineralleachingreactionisaheterogeneousreactionsystembetweenaqueoussolutionandsolidmatter.

Intheheterogeneoussystem,thereactionoccursatthephaseinterface.+

林忠

Lin

Zhong

主讲教师

Lecturer课程导入

Courseguide结晶

——

化学反应过程Crystallization-chemicalreactionprocess扩散过程Diffusionprocess溶剂向相界面迁移Solventmigrationtowardphaseinterface反应产物由相界面排开Thereactionproductsaredisplacedbythephaseinterface反应过程

Reactionprocess浸出过程的控制步骤

Controlstepsoftheleachingprocess课程导入

Courseguide浸出反应总速度取决于步骤中最慢的一个过程。Theoverallrateoftheleachingreactiondependsontheslowestoneofthesteps.浸出过程的控制步骤

Controlstepsoftheleachingprocess课程导入

Courseguide浸出过程的控制步骤

Controlstepsoftheleachingprocess固

Solid液

Liquid白钨矿的盐酸浸出

Hydrochloricacidleachingofscheelite固

Solid液

Liquid闪锌矿的高压氧浸

Hyperbaricoxygenleachingofsphalerite气

Gas课程导入

Courseguide浸出过程的控制步骤

Controlstepsoftheleachingprocess固

Solid液

Liquid白钨矿的盐酸浸出

Hydrochloricacidleachingofscheelite固

Solid液

Liquid闪锌矿的高压氧浸

Hyperbaricoxygenleachingofsphalerite气

Gas浸出槽

Leachingtank浸出过程控制

Leachingprocesscontrol浸出过程的控制步骤

Controlstepsoftheleachingprocess化学反应控制

Chemicalreactioncontrol

外扩散控制

Externaldiffusioncontrol内扩散控制

Internaldiffusioncontrol混合控制

Hybridcontrol化学反应控制

Chemicalreactioncontrol主要研究浸出过程为化学反应控制的浸出分数与时间的关系。

Therelationshipbetweenleachingfractionandtimeoftheleachingprocesscontrolledbychemicalreactionwasprimarilystudied.UO2粉末在碳酸钠中溶解的动力学曲线

KineticcurvesofUO2powderdissolutioninsodiumcarbonate浸出过程的控制步骤

Controlstepsoftheleachingprocess设有一浸出过程,若通过扩散层及固体膜的扩散阻力很小,以至反应速度受化学反应控制,则:Assumingaleachingprocess,ifthediffusionresistancethroughthediffusionlayerandthesolidfilmissosmallthatthereactionspeediscontrolledbychemicalreaction:对粒度均匀、致密,且浸出剂浓度可视为不变的过程而言,当其受化学反应控制时,浸出分数值与浸出时间成直线关系并过原点;Fortheprocesswithuniformanddenseparticlesize,andtheconcentrationofleachingagentcanberegardedasconstant,whenitiscontrolledbychemicalreaction,theleachingfractionvaluehasalinearrelationship

withtheleachingtimeandpassesthroughtheorigin;浸出过程的速度或浸出率随温度的升高而迅速增加;Thespeedorleachingrateoftheleachingprocessincreasesrapidlywiththeincreaseoftemperature;反应速度与浸出剂浓度的n次方成比例;Thereactionrateisproportionaltothenthpoweroftheconcentrationoftheleachingagent;搅拌过程对浸出速度无明显影响。Thestirringprocesshasnoobviouseffect

ontheleachingspeed.CaCO3+2HCl(kg)=CaCl2(og)+H2O+CO2(g)(1-2)浸出过程的控制步骤

Controlstepsoftheleachingprocess化学反应控制

Chemicalreactioncontrol设有一浸出过程,若通过扩散层及固体膜的扩散阻力很小,以至反应速度受化学反应控制,则:Assumingaleachingprocess,ifthediffusionresistancethroughthediffusionlayerandthesolidfilmissosmallthatthereactionspeediscontrolledbychemicalreaction:对粒度均匀、致密,且浸出剂浓度可视为不变的过程而言,当其受化学反应控制时,浸出分数值与浸出时间成直线关系并过原点;Fortheprocesswithuniformanddenseparticlesize,andtheconcentrationofleachingagentcanberegardedasconstant,whenitiscontrolledbychemicalreaction,theleachingfractionvaluehasalinearrelationship

withtheleachingtimeandpassesthroughtheorigin;浸出过程的速度或浸出率随温度的升高而迅速增加;Thespeedorleachingrateoftheleachingprocessincreasesrapidlywiththeincreaseoftemperature;反应速度与浸出剂浓度的n次方成比例;Thereactionrateisproportionaltothenthpoweroftheconcentrationoftheleachingagent;搅拌过程对浸出速度无明显影响。Thestirringprocesshasnoobviouseffect

ontheleachingspeed.CaCO3+2HCl(kg)=CaCl2(og)+H2O+CO2(g)(1-2)浸出过程的控制步骤

Controlstepsoftheleachingprocess化学反应控制

Chemicalreactioncontrol对化学反应控制的浸出过程而言,提高其浸出分数R(或称精矿分解过程的分解率)的途径主要为:Forchemicalreactioncontrolledleachingprocesses,waystoincreasetheleachingfractionR(ordecompositionrateofconcentratedecompositionprocess)Mainly:提高温度TIncreasethetemperatureT提高浸出剂浓度CoIncreasetheconcentrationofleachingagentCo

降低颗粒的原始半径Reducetheoriginalradiusoftheparticle浸出过程的控制步骤

Controlstepsoftheleachingprocess化学反应控制

Chemicalreactioncontrol反应物气流边界层的外扩散速度

Externaldiffusionvelocityofreactantgasflowboundarylayer反应总速度

Totalreactionspeed当不存在固体膜时,浸出率与时间成正比。与化学反应控制相似,因此仅根据动力学方程式(J=-DCxJ)不足以判断控制步骤为外扩散步骤还是化学反应步骤。Whennosolidmembraneispresent,theleachingrateisproportionaltotime.Similartochemicalreactioncontrol,itisnotsufficienttojudgewhetherthecontrolstepisanexternaldiffusionsteporachemicalreactionstepbasedonthekineticequation(J=-DCxJ)alone.其表观活化能较小,约为4~12kJ/mol。Itsapparentactivationenergyissmall,about4-12kJ/mol.加快搅拌速度和提高浸出剂浓度能迅速提高浸出速度。Speedingupthestirringspeedandincreasingtheconcentrationofleachingagentcanrapidlyincreasetheleachingspeed.主要特征

Keyfeatures浸出过程的控制步骤

Controlstepsoftheleachingprocess外扩散控制

Externaldiffusioncontrol加强搅拌

Intensifystirring加快溶液与固体颗粒表面的相对扩散速度

Acceleratetherelativediffusionvelocitybetweensolutionandsolidparticlesurface减小扩散层的厚度

Reducethethicknessofthediffusionlayer加快溶液与固体颗粒间的传质速度

Acceleratemasstransferbetweensolutionandsolidparticles根据计算,强烈搅拌下浸出剂扩散层的有效厚度可减小为静止时间的1/50~1/5。Accordingtothecalculation,theeffectivethicknessoftheleachingagentdiffusionlayercanbereducedto1/50-1/5oftheresttimeunderstrongstirring.提高浸出剂浓度Co。IncreasetheconcentrationCoofleachingagent.加强搅拌,减小扩散层厚度。Strengthenstirringandreducethethicknessofdiffusionlayer.提高浸出率的途径

WaystoImproveLeachingRate浸出过程的控制步骤

Controlstepsoftheleachingprocess外扩散控制

Externaldiffusioncontrol提高温度Raisethetemperature内扩散是指绝大多数反应物分子要沿着孔道向颗粒内部扩散。Internaldiffusionmeansthatmostreactantmoleculesdiffusealongtheporestotheinterioroftheparticle.其浸出分数与时间的关系浸出率与时间成正比。Therelationshipbetweenleachingfractionandtimetheleachingrateisdirectlyproportionaltotime.表观活化能小,一般仅为

4~12kJ/mol;Theapparentactivationenergyissmall,generallyonly4-12kJ/mol;原矿粒度对浸出率有明显影响;Theparticlesizeofraworehasobviousinfluenceonleachingrate;搅拌强度对浸出率几乎没有影响。Theagitationintensityhadlittleeffectontheleachingrate.主要特征

Keyfeatures浸出过程的控制步骤

Controlstepsoftheleachingprocess内扩散控制

Internaldiffusioncontrol矿粒的粒度Particlesizeoforeparticles降低原料粒度利于缩短时间或加快速度Reducingtheparticlesizeofrawmaterialsisbeneficialtoshortenthetimeorspeedup.固体膜厚度Solidfilmthickness影响浸出率的因素

Factorsaffectingleachingrate浸出过程的控制步骤

Controlstepsoftheleachingprocess内扩散控制

Internaldiffusioncontrol浸出过程的控制步骤

Controlstepsoftheleachingprocess两个步骤的阻力

Two-stepresistance大体相同

Roughlyidentical远大于其他步骤

Muchlargerthanothersteps两者混合控制

Hybridcontrolofboth中间过渡控制

Intermediatetransitioncontrol化学反应速度外扩散速度数量级相同Thechemicalreactionvelocityandtheexternaldiffusionvelocityarethesameorderofmag

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论