10高溫分離提純過程

1、2sio2c2cosi )(ln2paapartggrrlgfc = cce(%c) +sice(%si) = 0.144.5+0.081 = 0.71 fc = 5.13, ac = 5.134.5 = 23.09 lgfsi =sisie(%si) +csie(%c) = 0.111+0.184.5 = 0.92 fsi = 8.32, asi = 8.321 = 8.32 將熔渣的質(zhì)量%濃度換算成摩爾分數(shù)： caox= 0.57, 2siox = 0.31，feox= 0.12 2siosio105 . 7,12. 1lg2222sio103 . 231. 0105 . 72atttgr

2、89.294519303103 . 2)09.23(32. 8lg147.1967.29151930322)/(oa)ao()410(aaak)/(meo)(a)ao()410(aaakfeocu(feo)2cu)510(2aaaak【 解解 】 氧 化 精 煉 法 除 銅 的 反 應(yīng) 為 ： c u2o + fe = feo(s) + 2c u 1200 時 除 鐵 反 應(yīng) 的 標 準 吉 布 斯 自 由 能 變 化 ： )2()1(gggrrr= 103246 jm ol1 k = 4. 57103 從 表 10-3 知 ， 對 銅 中 溶 解 的 鐵 ， 0 =19.5； 而 對 稀 溶

3、 液 而 言 ， 0 = 0。 故 ： 3fe1057.45.191x xfe = 1.12105 換 算 成 質(zhì) 量 百 分 濃 度 為 0.0011% 。 圖10-3 煉鋼過程中與渣中sio2含量的關(guān)系圖10-4 煉鋼過程中與渣的堿度r及feo含量的關(guān)系 occoo%c%/ffppkp occo/o%c%ffkppp圖10-5 鋼液脫碳過程中%o-%c的關(guān)系1-與熔渣接觸的鋼液的氧濃度；2-熔池的實際氧濃度；3-pco=1.01325105 pa時與%c平衡的%o1） 煉煉 鋼鋼 過過 程程 中中 殘殘 余余 氧氧 和和 碳碳 濃濃 度度 的的 關(guān)關(guān) 系系 對 于 煉 鋼 過 程 ， 反

4、應(yīng) 10-6 的 標 準 吉 布 斯 自 由 能 變 化 ： tgr63.3922363)610(，pklg = 1168/t + 2.07 occo/o%c%ffkppp （ 式 10-6） fc、 fo 值 與 碳 濃 度 有 關(guān) 。 隨 著 碳 濃 度 增 加 ， fo 下 降 ， fc增 加 。 在 % c為 0.022% 范 圍 內(nèi) ， fc、 fo 之 積 接 近 1。 當 pco=p時 ， mkp/1o%c% m 平 衡 碳 氧 積 。 1600 ， 碳 含 量 不 太 高 （ 0.5% ）， m = 0.0025 (0.0020.003)（ 可 用 于 15501620 溫 度

5、 范 圍 內(nèi) ） 。 rghhppssmm/2)(co氣rghhppssmm/2)(co氣pghppmm/1/co 15. 0/ )/(1083. 2/ )/()16.12exp(1083. 2/ )/()2673/1025. 3exp(1083. 2/ )/(o%c%co28. 1co4co44copppppppp )710( gr801. 1/5600lg)710(tkp2osso)710()o(%s%/2ffppkppbag系相圖pbzn系相圖圖10-7 sn-fe相圖圖10-8 sn-as相圖 五、粗鉛熔析除銅五、粗鉛熔析除銅99.94%599k600.6k100pbcupb系相圖圖1

6、0-9 銅在鉛中的溶解度及與鉛中as、sb、sn含量的關(guān)系lscck 0001000000000)1 ()1 (111cqgqkckcgqqgqkdgdqdgdqcgqkcgqcckcklsksslls1000)1 (ksgckck0 1 k0 愈大，后來凝固的部分越純。dfkkkccklsexp)1 (000k 有效分配系數(shù)；f 凝固速度，m/s； 擴散層厚度，m；d 雜質(zhì)的擴散系數(shù)，m2/s。當試樣以速度 f 凝固時，固液界面處于非平衡狀態(tài)：五、有效分配系數(shù)五、有效分配系數(shù)有效分配系數(shù) k 界于 k0 和 1 之間；實際區(qū)域精煉的效果低于平衡條件下區(qū)域精煉的效果。)exp()1 (10lx

7、kkccskk圖10-13 一次區(qū)域提純后，不同 k 值雜質(zhì)沿錠軸向分布曲線 濃度分布接近極限分布時所必須重復(fù)通過的次數(shù)取決于 k 值 和 l/l 值：若 l/l 0.1 ，當 k0.1 時，需 20 次；當 k 0.5 時，需數(shù)百次。3、區(qū)域精煉法的極限雜質(zhì)分布1)exp(1)exp()(0blblcablblkeaxfbxl/l=0.1rcrthbtapvap303. 2303. 2lg*圖10-14 某些金屬的蒸氣壓與溫度的關(guān)系 bbaababbbaaabappxxxpxp*/)/()(rcrthpaavapa303.2303.2lg)()(*rcrthpbbvapb303.2303.2

8、lg)()(*crthhrccrthhppbvapavapbabvapavapba303.2(303.2303.2(lg)()()()()()(*bbaababbbaaabappxxxpxp*/)/()(（式10-14）（式10-15）1, 0303. 2)(lg/)()(*babvapavapbacrthhpp0303. 2)()()()()(rthhhhbvapavapbvapavap1, 0303. 2)(lg/)()(*babvapavapbacrthhpp0303. 2)()()()()(rthhhhbvapavapbvapavap【例例 7】 將鋅鉛合金由 1200k 常壓蒸餾分離

9、改為 800k 真空蒸餾分離， 且已知 zn、 pb 的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系分別為： 46.14lg255. 16620lg*znttp（pa） 28.13lg9851. 010130lg*pbttp （pa） a）求*pb*zn/pp比值與溫度的關(guān)系。 b）當蒸餾過程由 1200k 的常壓蒸餾改為 103p、800k 下的真空蒸餾時，*pb*zn/pp值的改變情況。 【解解 】a） *pb*zn*pb*znlglg)/lg(pppp 18.1lg27.03510lg*pb*znttpp 隨著溫度降低，)/lg(*pb*znpp值增加。 b） 1200k 時，3 .318.11200lg27

10、.012003510lg*pb*znpp *pb*zn/ pp=1995 800k 時，784.418.1800lg27.08003510lg*pb*znpp *pb*zn/ pp=60813 800k*pb*zn/ pp為 1200k 時的 30.5 倍。 prtmcw2bbbbaaaa22bammmmmmmmpxmrtcdtdnpxmrtcdtdnaabbabaabbbaaaabbbabnmnmppmmpxpxmmdndnmmmmmmmmmmmmmmaabb11)(aabbbamnmnpmpmmmmmmm一定粗鉛的加鋅除銀bbsbcckaaakhbbznagznagagzn)(0agznznag，【例例 6】無鋅粗鉛液中每噸含 7.775kg 銀，在 773k 時加鋅除銀。假設(shè)其反應(yīng)產(chǎn)物是純 ag2zn3。已知 zn、ag 在鉛液中濃度極稀時，zn、ag 的活度系數(shù)0zn和0ag分別為 11 和 2.3。加鋅 除 銀 反 應(yīng) 2ag + 3zn = ag2zn3(s) 的 127612773gr jmol-1。試求除去 98%銀時每噸粗鉛所需添加的鋅量？ 【解解】 以一噸粗鉛為計算基礎(chǔ)， 應(yīng)加入鋅的總量為與銀反應(yīng)的鋅量及殘留鋅量之總和 a）與銀反應(yīng)的鋅量： 927. 69 .10724 .653775. 798. 0kg b）殘留鋅量： 初始組成： 1tpbkmolag0