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第十四章浸出液净化 反应的表观活化能。 从方程(14-17)可以看出,反应具有明显的多相体系的特点,并且在控制速度的阶段 中,经常是原子氢参与作用。 已经确定,氢的活化照例不是在溶液中发生,而是发生在吸附溶液中分子氢的固体表面 上。以此可解释金属总是首先在浸入溶液中的压煮器壁、搅拌桨及其它金属部件上析出这 事实,因为固体的表面乃是独特的催化剂。吸附氢和发生氢活化作用(H2s2H)的固体表面 愈大,还原反应也就进行愈迅速。用此,在工业条件下,往往在还原前把适当的固体(通常 就是待还原的金属的粉未)加入溶液中 从式(14-17),还可以看出,随着温度和氢压力的增高,还原反应将加速进行。 144共沉淀法净化 分散体系的概念 在湿法冶金过程中,物质在溶液中分散成胶体的现象是经常遇到的,例如锌焙砂中性浸 出时,产生的Fe(OH就是一种胶体。re(O3在沉淀的过程中能吸附砷、锑共沉。这种利用 胶体吸附特性除去溶液中的其它杂质的过程叫做共沉淀法净化。 一种物质分散成微粒分布在另一种物质中称为分散体系,被分散的物质叫做分散质,分 散质周围的介质叫做分散剂。例如,锌焙砂中性浸出过程中产生的极细微粒氢氧化铁和电解 质溶液所组成的体系,就是一种分散体系。溶液也是一种分散体系 根据分散体系中分散质粒子大小的不同,把分散体系分为下列几类 (1)溶液分散质被分散成单个的分子或离子,其粒子直径在1×10cm以下 (2)溶胶又称胶体溶液,它的分散质是由许多分子聚集而成的颗粒,粒子直径在10 103cm之间。 (3)悬浊液分散质也是由许多分子聚集而成的颗粒,粒子直径在103~103cm之间 溶液是溶质以分子或离子状态分散在溶剂中形成的均相体系,溶质和溶剂没有物理相界 面,它是稳定的体系。溶胶与悬浊液都属于胶体范围。在胶体中分散的粒子是许多分子的聚 合体,分散质与分散剂之间有物理相界面,它是不稳定的多相体系 胶体的分散质与分散剂可以是固体、液体或气体。在湿法冶金中常遇到的是固体分散质 分散在水溶液中所形成的水溶胶 二、胶体的基本特性 胶体的特性很多,这里只介绍与湿法冶金有关的几个基本特性 1.胶体的高度分散性与吸附能力 胶体中分散质颗粒很小,所以胶体具有高度的分散性,正是这种高度的分散性,使体系 中的胶体粒子具有巨大的表面积。这可以用这样的例子来说明,例如有一个立方体粒子的每 边长是1cm,则它的总表面积是6cm2。如果将它切成每边长1×105cm,则这些小立方体粒子 的总表面积是60m2(60000m2),是原来总面积的10000倍。正是由于胶体粒子具有这样 巨大的总表面积,致使胶体粒子具有很大的吸附能力 通常所说的吸附作用是指固体的吸附作用。固体吸附作用的原因是因为固体内部的微粒 与它周围的微粒之间的引力在各方向可相互抵消(如图144A粒子所示)。可是表面层的微 粒(如图14-4B粒子所示)受各方向的引力并不相同,因此它能吸引住与它接触的气相或液 相中的某些微粒。相同质量的同一物质,其表面积愈大,则吸引能力愈强。所以粉碎得很细 的固体由于总表面很大,吸附能力也就增大。如木炭是多孔物质,由于总表面积很大,便具 有较强的吸附能力,活性炭的总表面积更大,吸附能力更强。所以,在湿法冶金中常用活性 炭来吸附净化除去某些杂质。第十四章 浸出液净化 11 W——反应的表观活化能。 从方程(14-17)可以看出,反应具有明显的多相体系的特点,并且在控制速度的阶段 中,经常是原子氢参与作用。 已经确定,氢的活化照例不是在溶液中发生,而是发生在吸附溶液中分子氢的固体表面 上。以此可解释金属总是首先在浸入溶液中的压煮器壁、搅拌桨及其它金属部件上析出这一 事实,因为固体的表面乃是独特的催化剂。吸附氢和发生氢活化作用(H2⇆2H)的固体表面 愈大,还原反应也就进行愈迅速。用此,在工业条件下,往往在还原前把适当的固体(通常 就是待还原的金属的粉未)加入溶液中。 从式(14-17),还可以看出,随着温度和氢压力的增高,还原反应将加速进行。 14.4 共沉淀法净化 一、分散体系的概念 在湿法冶金过程中,物质在溶液中分散成胶体的现象是经常遇到的,例如锌焙砂中性浸 出时,产生的 Fe(OH)3 就是一种胶体。Fe(OH)3 在沉淀的过程中能吸附砷、锑共沉。这种利用 胶体吸附特性除去溶液中的其它杂质的过程叫做共沉淀法净化。 一种物质分散成微粒分布在另一种物质中称为分散体系,被分散的物质叫做分散质,分 散质周围的介质叫做分散剂。例如,锌焙砂中性浸出过程中产生的极细微粒氢氧化铁和电解 质溶液所组成的体系,就是一种分散体系。溶液也是一种分散体系。 根据分散体系中分散质粒子大小的不同,把分散体系分为下列几类: (l)溶液 分散质被分散成单个的分子或离子,其粒子直径在 1×10-7 cm 以下。 (2)溶胶 又称胶体溶液,它的分散质是由许多分子聚集而成的颗粒,粒子直径在 10-7~ 10-5 cm 之间。 (3)悬浊液 分散质也是由许多分子聚集而成的颗粒,粒子直径在 10-5~10-3 cm 之间。 溶液是溶质以分子或离子状态分散在溶剂中形成的均相体系,溶质和溶剂没有物理相界 面,它是稳定的体系。溶胶与悬浊液都属于胶体范围。在胶体中分散的粒子是许多分子的聚 合体,分散质与分散剂之间有物理相界面,它是不稳定的多相体系。 胶体的分散质与分散剂可以是固体、液体或气体。在湿法冶金中常遇到的是固体分散质 分散在水溶液中所形成的水溶胶。 二、胶体的基本特性 胶体的特性很多,这里只介绍与湿法冶金有关的几个基本特性。 1.胶体的高度分散性与吸附能力 胶体中分散质颗粒很小,所以胶体具有高度的分散性,正是这种高度的分散性,使体系 中的胶体粒子具有巨大的表面积。这可以用这样的例子来说明,例如有一个立方体粒子的每 边长是 1cm,则它的总表面积是 6cm2 。如果将它切成每边长 1×10-5 cm,则这些小立方体粒子 的总表面积是 60m2 (600000cm2 ),是原来总面积的 100000 倍。正是由于胶体粒子具有这样 巨大的总表面积,致使胶体粒子具有很大的吸附能力。 通常所说的吸附作用是指固体的吸附作用。固体吸附作用的原因是因为固体内部的微粒 与它周围的微粒之间的引力在各方向可相互抵消(如图 14-4A 粒子所示)。可是表面层的微 粒(如图 14-4B 粒子所示)受各方向的引力并不相同,因此它能吸引住与它接触的气相或液 相中的某些微粒。相同质量的同一物质,其表面积愈大,则吸引能力愈强。所以粉碎得很细 的固体由于总表面很大,吸附能力也就增大。如木炭是多孔物质,由于总表面积很大,便具 有较强的吸附能力,活性炭的总表面积更大,吸附能力更强。所以,在湿法冶金中常用活性 炭来吸附净化除去某些杂质
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