TY - JOUR

T1 - РАВНОВЕСНЫЕ ФАЗОВЫЕ ДИАГРАММЫ СПЛАВА ZN-AG

AU - Korolev, Alexey

AU - Timofeev, Konstantin

AU - Lobanov, Vladimir

AU - Maltsev, Gennady

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Объект исследования: при рафинировании чернового свинца от примесей металлическим цинком на поверхности жидкого расплава образуется серебристая пена (СП), содержащая свинец, цинк и серебро. Для разделения компонентов СП возможно примение вакуумной перегонки, являющейся одной из самых экологически безопасных и высокопроизводительных технологий в пирометаллургии. Предварительный анализ поведения полиметаллических сплавов в процессе дистилляции, в частности состав продуктов возгонки и степень разделения компонентов сплава при заданных значениях температуры и давления, осуществляют при помощи рассчитанных равновесных фазовых диаграмм VLE ( vapor liquid equilibrium ), например, температура-состав « Т-х » и давление-состав « Р-х ». Цель работы: расчет равновесных состояний «газ-жидкость», соотношения жидкой ( х ) и газовой ( y ) фаз при заданных значениях температуры ( Т ) и давления ( Р ) для бинарного Zn-Ag сплава при вакуумной перегонке СП. Используемые методы и подходы: при построении VLE коэффициенты активности компонентов Zn-Ag сплава вычислены согласно объемной модели молекулярного взаимодействия мolecular interaction volume model (MIVM). Новизна: получена оригинальная информация о влиянии температуры и остаточного давления в системе на степень возгонки и разделения металлов из Zn-Ag сплавов переменного состава. Основные результаты: определены величины давления насыщенного пара (Па) для цинка = 5.79 × 102…3.104 × 104 и серебра = 5.25 × 10-9…5.1 × 10-5 при Т = 823…1073 К. Большие различия в величинах и обусловливают высокие значения коэффициента разделения logβZn = 8.32…12.18 и предполагают возможность раздельного выделения возгонкой цинка в газовую фазу (βZn> 1) и концентрирование серебра в жидкой фазе. Увеличение содержания мольных долей серебра в составе сплава от 0.1 до 0.9 и температуры системы с 823 до 1073 К приводят к росту мольной доли серебра в газовой фазе с 1 × 10-15 до 8.5 × 10-7. Для равновесного состояния жидкой и газовой фаз системы Zn-Ag рассчитаны величины термодинамических функций: = 0.08…1.36 кДж/моль; = 1.52-5.73 кДж/моль; = 1.57…5.38 Дж/моль × К. Практическая значимость: равновесные фазовые диаграммы VLE Zn-Ag сплава используют на предварительных этапах проектирования опытно-промышленного оборудования для технологии вакуумной перегонки, а также для выбора диапазонов температуры и давления в системе с целью получения Zn- и Ag-содержащих продуктов заданного состава.

AB - Объект исследования: при рафинировании чернового свинца от примесей металлическим цинком на поверхности жидкого расплава образуется серебристая пена (СП), содержащая свинец, цинк и серебро. Для разделения компонентов СП возможно примение вакуумной перегонки, являющейся одной из самых экологически безопасных и высокопроизводительных технологий в пирометаллургии. Предварительный анализ поведения полиметаллических сплавов в процессе дистилляции, в частности состав продуктов возгонки и степень разделения компонентов сплава при заданных значениях температуры и давления, осуществляют при помощи рассчитанных равновесных фазовых диаграмм VLE ( vapor liquid equilibrium ), например, температура-состав « Т-х » и давление-состав « Р-х ». Цель работы: расчет равновесных состояний «газ-жидкость», соотношения жидкой ( х ) и газовой ( y ) фаз при заданных значениях температуры ( Т ) и давления ( Р ) для бинарного Zn-Ag сплава при вакуумной перегонке СП. Используемые методы и подходы: при построении VLE коэффициенты активности компонентов Zn-Ag сплава вычислены согласно объемной модели молекулярного взаимодействия мolecular interaction volume model (MIVM). Новизна: получена оригинальная информация о влиянии температуры и остаточного давления в системе на степень возгонки и разделения металлов из Zn-Ag сплавов переменного состава. Основные результаты: определены величины давления насыщенного пара (Па) для цинка = 5.79 × 102…3.104 × 104 и серебра = 5.25 × 10-9…5.1 × 10-5 при Т = 823…1073 К. Большие различия в величинах и обусловливают высокие значения коэффициента разделения logβZn = 8.32…12.18 и предполагают возможность раздельного выделения возгонкой цинка в газовую фазу (βZn> 1) и концентрирование серебра в жидкой фазе. Увеличение содержания мольных долей серебра в составе сплава от 0.1 до 0.9 и температуры системы с 823 до 1073 К приводят к росту мольной доли серебра в газовой фазе с 1 × 10-15 до 8.5 × 10-7. Для равновесного состояния жидкой и газовой фаз системы Zn-Ag рассчитаны величины термодинамических функций: = 0.08…1.36 кДж/моль; = 1.52-5.73 кДж/моль; = 1.57…5.38 Дж/моль × К. Практическая значимость: равновесные фазовые диаграммы VLE Zn-Ag сплава используют на предварительных этапах проектирования опытно-промышленного оборудования для технологии вакуумной перегонки, а также для выбора диапазонов температуры и давления в системе с целью получения Zn- и Ag-содержащих продуктов заданного состава.

KW - Diagram

KW - Model

KW - Vacuum

KW - Alloy

KW - Distillation

KW - Zinc

KW - Silver

KW - Separation

KW - Concentrate

KW - VACUUM-DISTILLATION

KW - CRUDE LEAD

KW - FILMS

KW - DEPOSITION

KW - THERMODYNAMICS

KW - IMPURITIES

KW - MAGNETRON

KW - LIQUID

KW - SYSTEM

KW - GAS

UR - https://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=tsmetrics&SrcApp=tsm_test&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&KeyUT=000445014400006

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=35575908

U2 - 10.17212/1994-6309-2018-20.3-72-84

DO - 10.17212/1994-6309-2018-20.3-72-84

M3 - Статья

VL - 20

SP - 72

EP - 84

JO - Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты)

JF - Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты)

SN - 1994-6309

IS - 3

ER -