Bài giảng công nghệ chế biến khoáng sản

2 Nhóm câu 2 điểm 1. Cho 1 2 3 2 5 4 3 7 8 A            . Tìm ma trận nghịch đảo của A bằng các phép biến đổi sơ cấp. A = 1 2 3; 2 5 4; 3 7 8 I = 1 0 0; 0 1 0; 0 0 1 rtg = rref(A I) res = rtg(1:3, 4:6) 2. Trong R3 , cho M     1;2; 1 , 3;2; 1 , 0;2; 1      . Tìm m để 3;8;m là tổ hợp tuyến tính của M x1 = 1; 2; 1, x2 = 3; 2; 1, x3 = 0; 2; 1, syms m, X = 3; 8; m d1 = det(x1 x2 x3) % ans = 0 d2 = det(x1 x2 X) % ans = 4m16 d3 = det(x1 X x3) % ans = 2m 8 d4 = det(X x2 x3) % ans = 6m + 24 % Vì d1 = 0 nên điều kiện để tổ hợp tuyến tính là d2 = d3 = d4 = 0 solve(d2==0), solve(d4==0), solve(d3==0) % => m = 4 3. Trong R3 cho V     1;2; 1 ,2 Nhóm câu 2 điểm 1. Cho 1 2 3 2 5 4 3 7 8 A            . Tìm ma trận nghịch đảo của A bằng các phép biến đổi sơ cấp. A = 1 2 3; 2 5 4; 3 7 8 I = 1 0 0; 0 1 0; 0 0 1 rtg = rref(A I) res = rtg(1:3, 4:6) 2. Trong R3 , cho M     1;2; 1 , 3;2; 1 , 0;2; 1      . Tìm m để 3;8;m là tổ hợp tuyến tính của M x1 = 1; 2; 1, x2 = 3; 2; 1, x3 = 0; 2; 1, syms m, X = 3; 8; m d1 = det(x1 x2 x3) % ans = 0 d2 = det(x1 x2 X) % ans = 4m16 d3 = det(x1 X x3) % ans = 2m 8 d4 = det(X x2 x3) % ans = 6m + 24 % Vì d1 = 0 nên điều kiện để tổ hợp tuyến tính là d2 = d3 = d4 = 0 solve(d2==0), solve(d4==0), solve(d3==0) % => m = 4 3. Trong R3 cho V     1;2; 1 ,2 Nhóm câu 2 điểm 1. Cho 1 2 3 2 5 4 3 7 8 A            . Tìm ma trận nghịch đảo của A bằng các phép biến đổi sơ cấp. A = 1 2 3; 2 5 4; 3 7 8 I = 1 0 0; 0 1 0; 0 0 1 rtg = rref(A I) res = rtg(1:3, 4:6) 2. Trong R3 , cho M     1;2; 1 , 3;2; 1 , 0;2; 1      . Tìm m để 3;8;m là tổ hợp tuyến tính của M x1 = 1; 2; 1, x2 = 3; 2; 1, x3 = 0; 2; 1, syms m, X = 3; 8; m d1 = det(x1 x2 x3) % ans = 0 d2 = det(x1 x2 X) % ans = 4m16 d3 = det(x1 X x3) % ans = 2m 8 d4 = det(X x2 x3) % ans = 6m + 24 % Vì d1 = 0 nên điều kiện để tổ hợp tuyến tính là d2 = d3 = d4 = 0 solve(d2==0), solve(d4==0), solve(d3==0) % => m = 4 3. Trong R3 cho V     1;2; 1 ,

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN

KHOÁNG SẢN

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH

1.Khoáng sản ?

1.Khoáng sản

 Nguyên tố tự sinh

Vàng Au Bạc Ag Lưu huỳnh S

2

 Nguyên liệu khoáng sản rắn : 3 nhóm

 Quặng : tập hợp các khoáng vật có ích hoặc khoáng vật có ích &đá tạp, từ đó lấy ra được các kim loại đen, màu, nhẹ, quý, hiếm…

 Nguyên liệu vô cơ : đá, sỏi, muối ăn, đất sét, đá vôi

Khoáng vật

2.Công nghệ chế biến khoáng sản

Sơ đồ CN sản xuất Al 2 O 3

2.Công nghệ chế biến khoáng sản

1-Hòa tách trong otôcla

2-Trung hòa

3-Thủy phân khử tạp chất

4-Khử Cu, Cd

5-Điện phân

Sơ đồ CN sản xuất Au2.Công nghệ chế biến khoáng sản

 CN chế biến khoáng sản ( Thủy luyện kim loại )

Phương pháp gia công quặng (t.quặng), tiến hành trong môi trường nước, dùng hóa chất với tác dụng của nhiệt

độ, áp suất, dòng điện, lực cơ học… nhằm thu hồi k.loại hoặc hợp chất k.loại

 Các công đoạn chính:

 Chuẩn bị khoáng sản : Chuẩn bi độ hạt & thành phần

 Hòa tách:Chuyển các cấu tử có ích vào trong dung

dịch nước

 Xử lý dung dịch:Thu hồi cấu tử có ích dưới dạng

kim loại hoặc hợp chất kim loại

2.Công nghệ chế biến khoáng sản

4.Vị trí học phần

 Môn học thuộc khối kiến thức chuyên ngành

Công nghệ hóa vô cơ

5.Mục tiêu của học phân

 Nguyên lý các qúa trình luyện kim từ quặng

 Vận dụng Nhiệt động học, Động học 

 Xác định chế độ công nghệ

 Xác lập lưu trình công nghệ

 Lựa chọn thiết bị

6.Nội dung học phần

Phần I: Chuẩn bị khoáng sản

Chương 1 : Sàng-Phân cấp-Đập-Nghiền

Chương 2 : Làm giàu khóang sản

Chương 3 : Thiêu quặng - Nung quặng

Phần II: Hòa tách quặng

Chương 4 : Nguyên lý hòa tách

Chương 5 : Hòa tách kim loại

Chương 6 : Hòa tách quặng oxit

Chương 7 : Hòa tách quặng sunfua

Chương 8 : Hòa tách quặng silicát và muối kim loại

Phần III: Xử lý dung dịch hòa tách

Chương 9 : Kết tinh

7.Thời lượng & Kiểm tra đánh giá

 Thời gian học : 3tc x 15t/tc = 45 tiết

 Tiểu luận :

 Thi giữa môn : sau 22 tiết

 Thi kết thúc môn học

 Đánh gía kết qủa học tập

 Điểm tiểu luận : 10 đ x 30 % = 3 đ

 Điễm kiểm tra giữa kỳ : 10 đ x 20 % = 2 đ

 Điểm thi kết thúc môn học: 10 đ x 50 % = 5 đ

KHÔNG ĐẠT

Học lại từ đầu

KHÔNG ĐẠT

KHÔNG ĐẠT KHÔNG ĐẠT

MÔN HỌC

TIỂU LUẬN

(Đối với môn học lý thuyết)

BÀI TẬP TỔNG HỢP

(Đối với môn học thực hành)

THI GIỮA MÔN HỌC

Thi lại Xét vớt Thi lại

ĐẠT ĐẠT

KHÔNG ĐẠT

lần 1

8.Tài liệu học tập

 Sách, giáo trình chính:

Nguyễn Bơi, Trần Văn Lung, Phạm Hữu Giang Cơ

sở tuyển khoáng NXB Giao thông vận tải, 2004

 Lê Xuân Khuông, Trương Ngọc Thận Lý thuyết các

quá trình luyện kim-Thủy luyện NXB giáo dục, 1997.

8.Tài liệu học tập

 Tài liệu tham khảo

 Trương Ngọc Thận.Quặng kim loại & Các qúa

trình làm giàu.NXB Bách khoa-Hà nội, 2008

 F.Habashi Nguyên lý các qúa trình luyện kim từ

quặng-Tập 2-Thủy luyện NXB KHKT, 1977

 Đinh Phạm Thái, Lê Xuân Khuông, Phạm Kim

Đĩnh Luyện kim loại màu và quý hiếm NXB giáo dục,

1996

5- Kết tủa hydroxit nhôm Al(OH) 3 từ dung dịch

aluminat natri Na[Al(OH) 4 ]

7- Hòa tách tinh quặng ZnS trong dung dịch axit H 2 SO 4

ở nhiệt độ và áp suất cao

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN

KHOÁNG SẢN

Phần I Chuẩn bị khoáng sản

Chương 1 Sàng-Phân cấp-Đập-Nghiền

1.1.Sàng

1.2.Phân cấp

1.3.Đập-Nghiền

Máy sàng chấn động qúan tính

 Nguyên lý: Khung sàng dao động theo quỹ đạo tròn

 Ứng dụng : Sàng quặng có tỷ trọng d=1.8-2.8kg/dm3

1.2.1.Mục đích :

Phân chia hỗn hợp khoáng sản hạt mịn Sản phẩm cở hạt 

1.2.Phân cấp

1.2.Phân cấp

Phân cấp hạt trong dòng chảy ngang

Bùn tràn

V n

Vật liệu đầu

Cát

P.cấp hạt trong dòng chảy đứng

1.2.2.Nguyên lý: trọng lực  của các hạt trong môi

trường nước Tốc độ lắng 

1.2.Phân cấp

 Máy phân cấp thủy lực

 Ứng dụng: phân chia vật liệu theo cỡ hạt

Bộ truyền động Hộp giảm tốc

Nước

Cát: hạt to

Cát: hạt nhỏ

Máy phân cấp xiclon

1.2.Phân cấp

Giai đoạn dđ , mm dsp , mm

Đập thô 1500-500 350-100 Đập trung 350-100 100-40 Đập nhỏ 100-40 30-10

1.3.Đập-Nghiền 1.3.2 Nguyên lý : dùng lực cơ học

Lực xiết Lực cắt Lực nén Lực đập

Nón động Nón tĩnh

1.3.Đập-Nghiền

 Máy đập trục

 Nguyên lý:

2 trục quay ngược chiều

Quặng nạp vào giữa 2 trục

Lực ép & lực xiết

Quặng vỡ vụn

 Ứng dụng : Đập trung & đập nhỏ

Mức đập i = dđ/dsp = 3-4

-Quặng nạp vào máy

Búa quay đập quặng

Quặng đập vào thành máy

Quặng vỡ vụn

Bi nghiền : nâng lên

Bi nghiền: rơi xuống

Máy nghiền tang trống

Chương 2: Làm giàu quặng

2.1.Mục đích

2.2.Phương pháp tuyển trọng lực

2.3.Phương pháp tuyển nổi

2.4.Phương pháp tuyển từ, tuyển điện

2.1.Mục đích

 Mục đích : Quặng Tinh quặng : % kl có ích

Loại quặng Khoáng vật Nguyên khai

Lực cơ khí : đánh tơi quặng

Áp lực nước : rửa đất sét tách khỏi hạt quặng

2.2.Phương pháp tuyển trọng lực

Máy rửa-đánh tơi : xem H.28-T.82

2.2.Phương pháp tuyển trọng lực

 Cấu tạo :

1-Thùng máy 2-Vấu đánh tơi 3-Cửa tháo sp

4-Bánh răng 5-Hộp giảm tốc 6-Động cơ

7-Puly

 Hoạt động:

+ Các vấu: đánh tơi quặng

+ Nước áp lực: rửa đất sét tách khỏi hạt quặng

+ Sàng quay : Hạt mịn (sét): lọt qua sàng & Hạt to

2.2.Phương pháp tuyển trọng lực

 Máy rửa vít xoắn

2.2.Phương pháp tuyển trọng lực

 Máy rửa tang quay

2.2.Phương pháp tuyển trọng lực

- Theo dòng nước chảy:

+Hạt nặng: rới xuống và di chuyển theo mặt

lưới đi vào cửa tháo sp nặng +Hạt nhẹ: trôi theo dòng nước rồi tràn ra ngoài

2.2.Phương pháp tuyển trọng lực

 Máy tuyển huyền phù tang trống H.37-T.99

2.2.Phương pháp tuyển trọng lực

 Cấu tạo :

1-Máng sp nặng 2, 7-Trụ đỡ 3-Guồng nâng4-Gờ xoắn 5-Thùng chứa

6-Máng nạp liệu 8-Máng sp nhẹ

 Hoạt động:

-Huyền phù = Nước + Bột khoáng : hp > 1000g/cm3

-Hạt nặng : hat > hp Chìm xuống đáy thùng và di

chuyển theo gờ xoắn rồi vào máng sp nặng

2.2.Phương pháp tuyển trọng lực2.2.2.4.T trong môi trường nước chảy theo mặt nghiêng

2.2.Phương pháp tuyển trọng lực

 Cấu tạo :

1-Gờ 2-Mặt bàn 3-Hộp cấp liệu4-Hộp cấp nước 5-Cơ cấu truyền động

 Hoạt động:

Dòng nước chảy ngang +Chuyển động lắc của mặt

bàn Tạo ra các dòng xoáy làm quặng phân tầng theo khối lượng riêng :

+ Hạt nặng: nằm giữa các gờ chuyển động dọc theo mặt

bàn về phía mép cuối của bàn

2.3.Phương pháp tuyển nổi









Cấu tạo : 1-Thân máy 2-Ngăn chứa

3-Trục máy 4-Cơ cấu gạt sp

2.2.Phương pháp tuyển trọng lực

 Hoạt động:

- Hạt khoáng vật không dính nước (kỵ nước):

bám vào bong bóng khí, nổi lên bề mặt bùn tạo

dạng bọt và được gạt ra ngoài thành sản phẩm (tinh quặng)

- Hạt kh.vật dính nước (ưa nước):

không bám dính được vào bong bóng khí, nằm lại trong khối bùn và được tháo ra ngoài thành sản

phẩm (quặng đuôi)

2.3.Phương pháp tuyển nổi

2.3.Phương pháp tuyển nổi

 Ứng dụng:

•Tuyển quặng đa kim

•Tuyển quặng xâm nhiễm mịn

•Tuyển mùn quặng (thải của tuyển t.lực)

2.4.Phương pháp tuyển từ, tuyển điện

2.4.1.Tuyển từ

 Nguyên lý chung

Dựa vào sự khác nhau về từ tính của các khoáng vật

2.4.Phương pháp tuyển từ, tuyển điện









2.4.Phương pháp tuyển từ, tuyển điện

 Cấu tạo :

1-Thùng nạp liệu 2-Tang quay

3-Máng tách sản phẩm 4-Khung máu

 Hoạt động:

+ Hạt khoáng vật có từ: bị hút, giữ chặt vào tang

quay, chuyển động đến hết vùng từ trường rồi rơi

vào thùng sản phẩm có từ

+ Hạt khoáng vật không từ: không hút vào bề mặt

của tang, lực trọng trường và lực ly tâm đẩy các hạt

Máy tuyển từ khô

Máy tuyển từ ướt

2.4.Phương pháp tuyển từ, tuyển điện

Ứng dụng :

-Tuyển quặng kim loại đen

-Tách tạp chất Fe ra khỏi quặng kim loại màu

2.4.Phương pháp tuyển từ, tuyển điện

 Máy tuyển tĩnh điện

2.4.Phương pháp tuyển từ, tuyển điện

 Cấu tạo :

Tang quay nối với đất

Điện cực mũi nhọn: nối với cực dương nguồn điện cao thế

 Hoạt động :

+Trường tĩnh điện: giữa tang quay và điện cực mũi nhọn

+ Hạt dẫn điện: nhường điện tử “e” cho tang quay, trở nêntích điện cùng dấu với tang quay, bị đẩy ra, rồi rơi vàothùng chứa sản phẩm dẫn điện

+ Hạt không dẫn điện: bị phân cực thành hạt có cực, rồi bị

2.4.Phương pháp tuyển từ, tuyển điện

Máy tuyển điện vầng sáng

2.4.Phương pháp tuyển từ, tuyển điện

 Cấu tạo :

Điện cực lắng: tang quay nối với đất.

Điện cực vầng sang: nối với cực âm nguồn điện cao thế.

 Hoạt động:

-Điện trường: sinh ra xung quanh điện cực vừng sáng, ion hóa các

phân tử khí Các ion “+” của không khí chạy về điện cực vừng sáng Các ion “-“ của không khí chạy về điện cực lắng.

-Các hạt quặng được ion “-“ của không khí hấp phụ lên, bị hút vào điện cực lắng:

+ Hạt dẫn điện: nhường điện tử “e” cho tang quay, trở nên tích điện cùng dấu với tang quay, bị đẩy ra, rồi rơi vào thùng chứa sản phẩm

Electrostatic Separation

Máy tuyển điện vầng sáng

2.4.Phương pháp tuyển từ, tuyển điện

Ứng dụng :

-Tuyển quặng đất hiếm

-Gia công lại sp kim loại

& phi kim loại

-Thu bụi & phân chia

theo cỡ hạt

P

P RT

P

P RT

G 



3.1.Thiêu quặng

Nhiệt độ bốc cháy của các sunfua (Tbc):

MeS CuFeS2 FeS2 FenSn+1 ZnS PbS

3.1.Thiêu quặng

 Điều kiện :

 Môi trường khí :

p/u 3 : p/u 4 :

2 2

3

2 2

SO

SO O p

SO

K

P P

2

3 

, ,

3

SO

p P

K 

G 



3.1.Thiêu quặng

Nhiệt độ bốc cháy của các sunfua (Tbc):

MeS CuFeS2 FeS2 FenSn+1 ZnS PbS

3.1.Thiêu quặng

 Điều kiện :

 Môi trường khí :

p/u 3 : p/u 4 :

2 2

3

2 2

SO

SO O p

SO

K

P P

2

3 

, ,

3

SO

p P

K 

3.1.3.Lò thiêu lớp sôi : Thiêu quặng ZnS

3.1.Thiêu quặng

3.1.Thiêu quặng

G   



, 0

2

2 ln

ln P CO RT P CO RT

2

ln PCO, RT PCORT



3.2.Nung quặng

 Điều kiện :

MeCOT

T

3



) ,

(

2

CO

P T

f

G 



 Nhiệt độ phân ly của các cacbonat(T pl ):

MeCO 3 CuCO3 PbCO3 CdCO3 ZnCO3 CaCO3

2

CO

P T

f

G 



0 ln

ln

2 2

3.2.3.Lò ống quay :

3.2.Nung quặng

3.2.Nung quặng

ZnO-Tuyên quang

Thành phần hóa học, %

68 10-11 0.5-0.8 0.01 0.01 0.15 2-3

Phần 2-Hòa tách quặng

Chương 4-Nguyên lý hòa tách quặng

4.1.Khái niệm chung

4.2.Nhiệt động học qúa trình hòa tan

4.2.1.Năng lượng Gibbs

4.2.2.Thế điện hóa

4.2.3.Đồ thị  -pH (Pourbaix)

4.3.Động học qúa trình hòa tan

4.3.1.Cơ chế hòa tan

4.3.2.Tốc độ phản ứng

4.1.Khái niệm chung

4.1.1.Hòa tách

Qúa trình hòa tan chọn lọc các cấu tử có ích trong quặng, tinh quặng hoặc từ các nguyên liệu khác vào dung dịch

4.1.2.Mục đích

Phân hủy quặng (tinh quặng) để thu hồi kim loại có giá trị

4.1.Khái niệm chung

4.1.3.Dung dịch

 Dung môi

 Nước : hòa tách các muối kl có liên kết ion hoặc

khoáng vật có mạng tinh thể bị phân cựcmạnh

 Axit : hòa tách quặng chứa nhiều tạp chất SiO2

 Kiềm: hòa tách quặng chứa nhiều tạp chất sắt (Fe),

cacbonat

4.1.Khái niệm chung

- Hòa tan nhanh & hòa tan chọn lọc -Ít ăn mòn thiết bị

- Dễ tìm & Giá thành rẻ

- Dễ sử dụng & Dễ tái sinh

 Chất hòa tan : quặng (tinh quặng)

4.1.Khái niệm chung

 Tương tác hóa học  E liên kết

 Tương tác cho-nhận “e”

4.1.5.Phản ứng hòa tách

 Hòa tan đơn giản

 MeR(r) + Nước  MeR(ht)

Me-kim loại R-SO42- hoặc Cl

- NaCl(r) + H2O  NaCl(ht)

 Hòa tan theo phản ứng trao đổi

 Oxit kim loại (muối) + Axit (kiềm, d.d muối)

MeR(r) + Nước  MeR(ht)

 ZnO(r)+ H2SO4  ZnSO4(ht)+ H2O

4.1.Khái niệm chung

Al(OH)3(r)+ NaOH  NaAlO2(ht)+ 2H2O

 Hòa tan gắn với sự oxy hóa cation, anion

2Au(r)+4NaCN+2H2O+O2 2NaAu(CN)2(ht)+ 2NaOH + H2O2

 Hòa tan tạo thành phức chất

Cu(r )+ 2NH4OH + (NH4)2CO3 Cu(NH3)4CO3+ 3H2O

Cu(r ) + Cu(NH3)4CO3  Cu2(NH3)4CO3

4.1.Khái niệm chung

4.2.1 Năng lượng Gibbs

 Thế đẳng áp (Thế đ.nhiệt đẳng áp ):

G = H – TS

 Biến đổi thế đẳng áp (Biến đổi n.lượng tự do Gibbs)

4.2.1 Năng lượng Gibbs

Chất tham gia p/u ở điều kiện chuẩn & nhiệt độ T

 P/u hòa tan ở nh.độ thường T= 25 + 273 = 298 o K

0 0

0

T T

S

298

0 298 0

C

4.2.1 Năng lượng Gibbs

 Chiều của phản ứng hòa tan :

: Chiều thuận: Chiều nghịch: Cân bằng

4.2.1 Năng lượng Gibbs

4.2.2 Hằng số cân bằng hóa học : Kc , Ka

A, B, C, D Các chất phản ứng

b a

d c

c

B A

D

C K

] [ ] [

] [ ] [



b a

d c

b B

a A

d D

c C b

B

a A

d D

c C a

B A

D C

a a

a

a K

] [ ] [

] [ ] [

.

 Tính hằng số cân bằng hóa học

Phương trình đẳng nhiệt Vant Hoff :

P/u đạt trạng thái cân bằng :

4.2.1 Năng lượng Gibbs

c c

19 lg

19 lg

G   0 



a T

] [Re

]

[ ln

1

1 0

RT

] [Re

]

[ ln

2

2 0

2

2   



 Quy tắc : Phản ứng xảy ra theo chiều :

dạng Ox của cặp Ox/Red có thế điện cực lớn hơn

sẽ oxy hóa dạng Red của cặp Ox/Red có thế điện

4.2.3.Thế điện hóa

4.2.3.Thế điện hóa

 Ví dụ : Cu + 2Fe 3+  Cu 2+ + 2Fe 2+

 Chiều phản ứng

Cu  Cu2+ + 2e oCu(khử) = 0.34v 2Fe3+ + 2e  2Fe2+ oFe(khử) = 0.771v Dạng [Ox]= [Fe 3+ ] của cặp [Fe3+ ]/[Fe2+ ] sẽ oxy hóa

dạng [Red] = [Cu] của cặp [Cu ]/[Cu 2+ ] => T P

Thế đẳng áp

G o = -nFEo = -2x96.500x1.116 = -215.388kJ

v

E0  Fe0 Cu0  0.77  (0.34) 1.116

b a

o

Ox d

d

Ox RT

E

E

] [

] [Re

] [Re

]

[ ln -nF

nF

-2 1

2 1





b a

o RT [Ox ] [Red ]

c T

T G RT ln K

G   0 



4.2.3.Thế điện hóa

 Khi t = 25oC T = 298oK

 Ở trạng thái cân bằng : E = 0 =>

b a

b a

b a

b a

Ox d

d Ox

n

E Ox

d

d Ox

n

E

E

] [

] [Re

] [Re

]

[ lg

059

0 ]

[ ] [Re

] [Re

]

[ lg 500

96

298 31

.

8 3 2

2 1

2 1

0 2

1

2 1

a

b a

K n

Ox d

d Ox

n

] [

] [Re

] [Re

]

[ lg

059

0

2 1

2 1

0





059

0 lg

0

nE

K c 

4.2.4.Đồ thị -pH (Pourbaix)

4.2.4.1.Đồ thị -pH của nước

4.2.4.2.Khu vực bền vững điện hoá của ion

kim loại trong dung dịch nước

4.2.4.3.Đồ thị -pH hệ Cu-H2O

/ /

]

[ lg 500

96 2

298 31

8 303

2

H

o H H H

2

lg 0295

0 ]

lg[

059

2

/ /

]

[ ln

o H H H

H

P

H F

4.2.4.1.Đồ thị -pH của nước

Chất khử : 4OH- - 4e = 2H2O + O2 /+4H+

4OH- + 4H+ - 4e = 2H2O + O2 + 4H+2H2O - 4e = O2 + 4H+

2 2

4 /

0 /

] [

]

[ ln 4

2 2

2 2

2

O H

P H

F

O O H O

O H

4 /

0 /

] [

]

[ lg 500

96 4

298 31

8 303

.

2 2

2 2

O H

P

O O H O

4.2.4.1.Đồ thị -pH của nước

4.2.4.2.Khu vực bền vững điện hoá của Men+ trong d.dịch nước

 Me- chất oxy hóa mạnh:

]

[ln

/

0 /

Me

Me nF

Me Me Me

Me

n n

2

Me Me

O O H Me

[ ln 3

50 1

3 / 3

Au

Au F

RT

Au Au

[ln

/

0 /

Me

Me nF

Me Me Me

Me

n n

Me Me

H H

Me

Me/ n &  2 /  / n  2 /



4.2.4.2.Khu vực bền vững điện hoá của Men+ trong d.dịch nước

[ ln 2

76 0

2

/ 2

Zn

Zn F

RT

Zn Zn

 Me- chất khử trung bình:

2 2

2 / H Me/ Me H O /O

4.2.4.2.Khu vực bền vững điện hoá của Men+ trong d.dịch nước

Me Me

H

H2 /  /





4.2.4.2.Khu vực bền vững điện

hoá của Men+ trong d.dịch nước

4.2.4.3.Đồ thị -pH hệ Cu-H2O

  không phụ thuộc pH

] lg[

3

2 34

029

0 34

.



4.2.4.3.Đồ thị -pH hệ Cu-H2O

K RT

mol J

Go   41940 /   2 3 lg



pH Cu

H Cu

7 3

2

41940

RT K

68

32

37

7





pH

4.2.4.3.Đồ thị -pH hệ Cu-H2O

o o

nF mol

0

]lg[

3

2]

lg[

3

39850





nFo



4.2.4.3.Đồ thị -pH hệ Cu-H2O

o o

nF mol

] lg[

3

0 47

4.2.4.3.Đồ thị -pH hệ Cu-H2O

o o

nF mol

] lg[

3

029

0 34

0 21

0 47

0 64

.





4.3.1.Cơ chế qúa trình hòa tách

1

2

4.3.1.Cơ chế qúa trình hòa tách

 Các giai đoạn của qúa trình hòa tan:

1-Khuếch tán: dung môi  lớp d.dịch tĩnh Nernst (1) trên

bề mặt pha rắn =>Khuếch tán ngoài

2-Khuếch tán:dung môi  lớp sản phẩm rắn (2) =>

Khuếch tán trong

3-Hấp phụ các phân tử dung môi trên mặt chất rắn

4-Phản ứng hóa học : Dung môi  chất rắn

5-Khuếch tán: chất hòa tan  lớp sản phẩm (2)

6-Khuếch tán :sản phẩm hòa tan  Qua lớp (1) Dung dịch

- Qúa trình truyền khối -Quá trình hóa học (hòa tan+hấp phụ)

4.3.1.Cơ chế qúa trình hòa tan

=> 2 qúa trình

4.3.2.Tốc độ qúa trình hòa tách

 Tốc độ khuếch tán của dung môi qua lớp  1 :

 Tốc độ khuếch tán của dung môi qua lớp  2 :

 Tốc độ p/ư hóa học trên bề mặt chất rắn:

1

1 1

1



C

C D

J  o 

2

2 1

2 2



C

C D

J  

, 2 2

C  cb  J3  k ( C2  C2cb )

4.3.2.Tốc độ qúa trình hòa tách

 Tốc độ khuếch tán sản phẩm hòa tan qua lớp  2 :

 Tốc độ khuếch tán sản phẩm hòa tan qua lớp  1 :

 Tốc độ chung của qúa trình:

 Khi qúa trình hòa tách ổn định:

2

' 1

' 2 '

2 4



C

C D

1

' '

1 '

1 5



o C

C D

5 4

3 2

J