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1、1,第六章 液固反应动力学,6.1 特点 6.2 处理方法 6.3 外扩散传质 6.4 内扩散传质 6.5 动力学区内进行的反应 6.6 浸出动力学研究方法 6.7 液固反应的界面现象 6.8 电极反应动力学 6.9 金属、硫化物和氧化矿浸出,2,6.1 特点,1 用气-固反应规律(不同点：由于液体粘滞力，使对流传质可能性减小) 2 一般为不可逆反应，内扩散阻力较大。 6.2 处理方法 1 气-固反应规律 2（薄膜理论）相间传质理论,D扩散系数,“推动力”,传质系数,传质阻力,3,6.3 外扩散传质,6.3.1l s反应 （假设化学反应步骤快， ） 关键是求出1=？ 旋转圆盘 流体动力学 多相
2、动力学 旋转电极（电极过程动力学） 建立在薄膜理论之上，即电极表面存在一层滞留膜，传质阻力集中在滞留膜层，且 粘度，D 扩散系数,4,5,6.4 内扩散传质,6,6.4.2过程模型 扩散层厚度，即是产物层厚度,(由于厚度增大速度与产物的增大速度成正比),两式联合，积分得：,求出，,7,6.4.特征： 1）保持反应物产物浓度恒定，浸出速度不断下降。,2）,3） 活化能低 E=820KJ/mol,8,9,6.5 动力学区内进行的反应,10,6.6 浸出动力学研究方法,11,、,表观活化能 阿累尼乌斯公式 或 反应速度常数，C为常数， 表观活化能。 取两个不同温度 ,从实验求出 求出 或由一系列不同
3、温度k 值对 1/T 作图，由斜率求出活化能。 反应级数：,12,方法一： 由对作图求出n=? 的求法:,13,14,15,6.7 液固反应的界面现象,界面优先腐蚀现象：应力腐蚀、 接触腐蚀、 晶间腐蚀 晶面扰动促进传质。,16,6.8 电极反应动力学(简化版）,金属提取可通过电解提取（electrowinning），或提纯（electrolytic refining）。 浸出反应有时包含电化学反应。 6.8.1 电极过程 电极过程由以下步骤组成： （1）反应物从电解质向电极表面传递，即液相传质； （2）反应物在电极表面上吸附，即前置转化步骤； （3）在电极表面上进行氧化或还原反应，即电化学步骤； （4）反应产物在电极表面上脱附、复合等，即后置转换步骤； （5）反应物在液相中传递，即液相传质。,17,18,19,20,21,22,6.9 金属、硫化物和氧化矿浸出,23,铀矿的浸出示意图,24,25,26,