Кислотном травлении

кислотного выщелачивания [4, 2] или путем анодного растворе-

Литий. При широком использовании ионообменной технологии на стадиях вскрытия руд и извлечения ценного компонента непосредственно из пульп рудного концентрата в производстве золота, урана, меди, молибдена, ванадия и других элементов сорбционный бесфильтрационный способ в производстве лития, рубидия и цезия пока еще не нашел распространения, хотя ряд исследователей считает его перспективным. В работе Андерсона [97] рассматривается способ ионитного выщелачивания лития из сподуменовых или лепидолитовых руд с применением катио-нита. Тонкоизмельченную руду выщелачивают в присутствии ка-тионита в Н+-форме при температуре 95—150° С. При этом происходит ионообменная реакция: непрочно связанные в кристаллической решетке минерала ионы лития замещаются ионами водорода и сорбируются катионитом. Насыщенный литием ионит отделяют от рудной пульпы на ситах или путем флотации. Для регенерации катионита используют раствор минеральной кислоты. Извлечение лития — свыше 90%. Описанный ионообменный способ переработки руд позволяет значительно сократить расход реагентов по сравнению с обычными методами кислотного выщелачивания или спекания с карбонатами.

Добычу руды, содержащей уранинит и коффинит для завода рмы «Highland Uranium» ведут в открытых карьерах [284]. тонне руды содержится —1,59 кг U3O8. Схема процесса склады-*тся из замкнутого цикла дробления, измельчения в стержневой пьнице, кислотного выщелачивания, противоточной деканта-и, осветления раствора, в том числе фильтрации песчаными льтрами, экстракции, осаждения аммиаком, отмывки, обезво-вания и сушки (рис. 212).

Потери амина за счет адсорбции на твердом на порядок превышают потери растворителя за счет растворимости амина в водной фазе и зависят от типа пульпы, а также условий проведения процесса. Анализ различных образцов межфазных взвесей показал, что пирит, находящийся в пульпе от кислотного выщелачивания, может быть источником адсорбционных потерь растворителя. -

Mines Branch» по переработке мед-но-никелевых концентратов [11]. В отличие от бедных растворов кучного выщелачивания, полученные растворы после кислотного выщелачивания концентратов под давлением содержали свыше 30 кг/м3 меди и 20 кг/м3 никеля. Опробование различных экстра-гентов показало, что Kelex 100 является наиболее подходящим экстрагентом для таких специфи-

В зависимости от химического и минералогического состава руд для выщелачивания применяются различные кислотные или щелочные (карбонатные) реагенты. Главная цель этого процесса — селективно (избирательно) вскрыть урановые минералы и получить глубокое извлечение урана из обогащенной руды при оптимальном расходе химикатов и относительно малом времени ведения этого процесса с применением высокопроизводительного и надежного в длительной эксплуатации оборудования. В зависимости от используемых химических реагентов в результате кислотного выщелачивания в растворе образуются уранилнитраты [UO2(NO3)2J, ypa-иилсульфаты [UO2(S04)], уранилфосфаты [UO2(H2PO4)2], Ура-нилкарбонаты типов На2[иО2(СО3Ы и На4[иО2(СОз)3] и др. Они имеют различную растворимость в воде. Наряду с ураном в раствор попадают и другие компоненты руды: железо, кальций, фосфор, ванадий, мышьяк, титан и пр.

В настоящее время наиболее распространен метод кислотного выщелачивания нормальным раствором серной кислоты как более экономичный и обеспечивающий высокое извлечение урана. Производительность заводов, работающих по схеме кислотного выщелачивания, различна и составляет 500—700 т руды в сутки. Измельчение руды доводится до 0,5—0,2 мм и тоньше. Процесс ведется при температуре 20—80 °С и продолжается в среднем 12—24 ч при непрерывном перемешивании пульпы.

В ураноперерабатывающей промышленности проводится непрерывное совершенствование технологии, направленное на снижение капитальных и эксплуатационных затрат на всех стадиях производства. В ряде стран ведется отработка метода кислотного замеса как разновидности кислотного выщелачивания, при котором отпадает необходимость в дорогостоящем тонком измельчении руды и сокращается (на порядок) продолжительность технологического цикла. Сущность метода состоит в том, что грубо размолотая влажная (—5%) руда смачивается крепкой серной кислотой в вертикальном вращающемся барабане и после выдержки в течение 2—4 ч концентрированный раствор с уранилсульфатом отмывается водой и отсасывается через слои руды. Достигается извлечение урана 94—96%. Для некоторых сортов урановых руд метод кислотного замеса дает существенное снижение удельных затрат

В зависимости от химического и минералогического состава руд для выщелачивания применяются различные кислотные или щелочные (карбонатные) реагенты. Главная цель этого процесса — селективно (избирательно) вскрыть урановые минералы и получить глубокое извлечение урана из обогащенной руды при оптимальном расходе химикатов и относительно малом времени ведения этого процесса с применением высокопроизводительного и надежного в длительной эксплуатации оборудования. В зависимости от используемых химических реагентов в результате кислотного выщелачивания в растворе образуются уранилнитраты [UO2(NO3)2], ypa-иилсульфаты [UO2(SO4)], уранилфосфаты [UO2(H2PQ4)2], ypa-нилкарбонаты типов На2[иО2(СО3Ы и Na^UC^COah] и др. Они имеют различную растворимость в воде. Наряду с ураном в раствор попадают и другие компоненты рудьк железо, кальций, фосфор, ванадий, мышьяк, титан и пр.

В настоящее время наиболее распространен метод кислотного выщелачивания нормальным раствором серной кислоты как более экономичный и обеспечивающий высокое извлечение урана. Производительность заводов, работающих по схеме кислотного выщелачивания, различна и составляет 500—700 т руды в сутки. Измельчение руды доводится до 0,5—0,2 мм и тоньше. Процесс ведется при температуре 20—80 °С и продолжается в среднем 12—24 ч при непрерывном перемешивании пульпы.

В ураноперерабатывающей промышленности проводится непрерывное совершенствование технологии, направленное на снижение капитальных и эксплуатационных затрат на всех стадиях производства. В ряде стран ведется отработка метода кислотного замеса как разновидности кислотного выщелачивания, при котором отпадает необходимость в дорогостоящем тонком измельчении руды и сокращается (на порядок) продолжительность технологического цикла. Сущность метода состоит в том, что грубо размолотая влажная (—5%) руда смачивается крепкой серной кислотой в вертикальном вращающемся барабане и после выдержки в течение 2—4 ч концентрированный раствор с уранилсульфатом отмывается водой и отсасывается через слои руды. Достигается извлечение урана 94—96%. Для некоторых сортов урановых руд метод кислотного замеса дает существенное снижение удельных затрат

ва электролитического хрома могут быть использованы хромово-аммонийные квасцы, получаемые непосредственно из руд и концентратов, а также из высокоуглеродистого феррохрома путем кислотного выщелачивания [4, 2] «ли путем анодного растворения феррохрома с последующим переводом в хромоаммонийные квасцы [167].

Примерами электрохимической коррозии металлов являются: ржавление различных металлических изделий и конструкций в атмосфере (металлических станков и оборудования заводов, стальных мостов, каркасов зданий, средств -транспорта и др.); коррозия наружной металлической обшивки судов в речной и морской воде; ржавление стальных сооружений гидросооружений; ржавление стальных трубопроводов в земле; разрушение баков и аппаратов растворами кислот, солей и щелочей на химических и других заводах, коррозионные 'потери металла при кислотном травлении окалины; коррозионные потери металлических деталей при нагревании их в расплавленных солях и щелочах и др.

Катодные ингибиторы коррозии в ряде случаев (например, ингибиторы ЧМ, ПБ-5 и др.) уменьшают также наводороживание металла при его кислотном травлении, что снижает опасность возникновения травильной хрупкости. Можно заключить, что подобный эффект свойствен ингибиторам катодного процесса водородной деполяризации, когда тормозится стадия разряда водородных ионов, но не стадия рекомбинации водородных атомов (см. с. 250).

Замедлители коррозии применяются в качестве присадок при кислотном травлении стали, при бурении нефтяных скважин с целью предохранения металличе- г//м^Ч} ского оборудования от действия соляной кислоты, а также при очистке паровых котлов от накипи.

Ингибиторы в основном используют при кислотном травлении горячекатаных сталей для удаления прокатной окалины;

В книге описан опыт применения ингибиторов — веществ, введение которых в небольших количествах в коррозионную среду или в упаковочные материалы обеспечивает надежную антикоррозионную защиту в любых агрессивных средах. Значительное внимание уделено практике использования ингибиторов в различных отраслях техники: при кислотном травлении металлов и сплавов, кислотной обработке нефтяных и газовых скважин, химической очистке теплоэнергетического оборудования, в химических источниках тока. Рассмотрены теория и практика применения ингибитированных бумаг. Изложены требования, предъявляемые к ингибиторам,- а также некоторые экономические аспекты их использования.

ПРИ КИСЛОТНОМ ТРАВЛЕНИИ (ТРАВИЛЬНЫЕ ПРИСАДКИ)

При кислотном травлении ингибитор вводится в травильные растворы в количестве 0,1—0,2%. Он сохраняет эффективность до температуры 90° С. При травлении в открытых ваннах с И-1-В требуется добавление пенообразователя КБД или КДЖ в количестве 0,05—0,1%. При солянокислых обработках нефтяных скважин И-1-В вводится в соляную кислоту в количестве 1—1,5%. Для увеличения эффективности защиты стали от коррозии в соляную кислоту наряду с И-1-В рекомендуется добавлять уротропин в количестве 0,05—1%. И-1-В защищает углеродистую сталь в растворах серной кислоты на 95—99%, в 15%-ной соляной кислоте при 50° С — на 99%. При травлении сталей с И-1-В улучшается качество металла, уменьшаются потери металла и кислоты, снижается наводорожива-ние, не тормозится растворение окалины. По своим характеристикам И-1-В лучше, чем ингибитор ЧМ. Применение И-1-В позволяет повысить температуру травления, что увеличивает производительность травильных ванн на 8—12% и продолжительность работы ванн.

Недостатком ингибитора И-1-В является высокая температура застывания, что делает его неудобным в применении, кроме того И-1-В при хранении загустевает. Для устранения этих недостатков в ингибитор введены добавки, понижающие температуру застывания и увеличивающие стабильность. Такая модификация ингибитора И-1-В получила название И-2-В, его технические свойства и назначение такие же, как и И-1-В. Оба ингибитора применяются в настоящее время при сернокислотном травлении малоуглеродистых сталей [80; 115; 118; 131; 132; 170]. Но они не обладают пенообразующими свойствами, имеют в своем составе большое количество веществ, которые загрязняют поверхность металла, а также железный купорос. Кроме того, эти ингибиторы малоэффективны при травлении среднеуглеродистых и высокоуглеродистых сталей, предполагается в ближайшее время заменить их другими, более эффективными [1531.

При кислотном травлении черных металлов в присутствии ОР-2 не наблюдается ухудшения физико-механических свойств металла, не загрязняется его поверхность. ОР-2 не замедляет растворение окалины. При работе в открытых ваннах периодического действия требуется добавление пенообразователя (КБЖ или КДЖ) в количестве 0,1 кг на 1 м2 зеркала ванны.

ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ ИНГИБИТОРОВ ПРИ КИСЛОТНОМ ТРАВЛЕНИИ

45. Балезин С. А., Соловей Д. Я. О диффузии водорода в стали с различным содержанием углерода при их кислотном травлении.— ДАН СССР, 1950, т. 75, № 6, с. 811—814.