Цементация Zn
Физико-химические основы:
2[Au(CN)2]+ +Zn = [Zn(CN)4]2-+2Au; E=-0.54 ¸ (-1.26)= 0.82 В >0;
2[Ag(CN)2]- +Zn = [Zn(CN)4]2-+ 2Ag ; E=-0.31 ¸ (-1.26)=0.95 В >0.
jAu(CN)-4/Au = - 0.54 B;
j Ag(CN)-4/Ag = - 0.31 B;
j Zn(CN)2-4/Zn = - 1.26 B;
j Cu(CN)2-4/Cu = - 0.87 B;
j Pt(CN)2-4/Pt = - 0.68 B.
Т.к. E>0, то процесс термодинамически возможен.
Kp Au=1.0·1023; Kp Ag=1.4·1032
Большие значения Kp свидетельствуют о высокой степени протекания реакции, т.е. Au и Ag из раствора могут быть выделены практически нацeло.
На практике, остаточная концентрация Au в растворе 0,002 ÷ 0,03 мг/л.
Как видно из φ, кроме Au и Ag будут цементироваться и другими металлами.
Теоретический расход Zn 0,19г. на 1г. Au.
Практически, расход Zn в 10÷100 раз больше, что связано с протеканием побочных реакций (1,2)
Zn + 2H2O + 4CN- = [Zn(CN)4]2- + H2 + 2OH- (1)
j 0n(CN)2-4/Zn = - 1.26 B
j 02H2O/H2+2OH--2e = - 0.83 B
Поэтому процесс термодинамический возможен.
2Zn + О2 + 2H2O + 8CN- = 2[Zn(CN)4]2- + 4OH- (2)
j 0O2+2H2O/4OH--4e = + 0.40 B
Процесс термодинамический возможен.
Иногда в производственных растворах появляется белый осадок.
Это нарушение технологического процесса, т.к. осадок обволакивает частички Zn и закрывает доступ Au комплекса к Zn. Zn(OH)2 и Zn(CN)2.
Установлено, что они образуются при недостатке CN- в растворе и защитной щелочи.
Zn OH- ZnO22- H2O Zn(OH)2;
Zn(OH)2 + [Zn(CN)4]2- 2Zn(CN)2 + 2OH-.
Для предотвращения протекания данных реакций и выпадения белых осадков, необходимо концентрацию CN- и защитной щелочи поддерживать на достаточно высоком уровне.
Если растворы не деаэрированы, т.е. CO2= 3¸8 мг/л, то концентрация:
CCN- = 0.05 ¸ 0.08 %;
COH- (защ. щ.) = 0.05 ¸ 0.08 %.
Если растворы хорошо деаэрированы, т.е. CO2=0.5 ¸ 2 мг/л, то концентрация:
CCN- =0.02 ¸ 0.03 %;
COH- (защ. щ.) =0.02 ¸ 0.03 %.