**Pou yon bobin chofaj Titàn submerged nan yon solisyon cho 30% silfat manganèz + 5% amonyòm sulfat nan 80 degre pou elektwowinning Manganèz, ki jan prezans nan 50 ppm sodyòm lauryl sulfat kòm yon ajan mouye diminye adezyon ti wonn idwojèn ak inisyasyon ki vin apre pitting sou sifas Titàn la?
Titàn chofaj bobin yo lajman ki itilize nan sikui elektwowinning Manganèz kote elektwolit la gen 30% silfat Manganèz (MnSO₄) ak 5% silfat amonyòm ((NH₄)₂SO₄) nan 80 degre. Anba kondisyon polarizasyon katodik ki rive pandan electrowinning, gaz idwojèn evolye sou sifas aparèy chofaj Titàn. Ti boul idwojèn yo gen tandans konfòme yo ak sifas Titàn, fòme zòn kowonpi kote pH lokal la desann dramatikman ak iyon silfat konsantre. Sit adezyon ti wonn sa yo vin kote preferansyèl pou inisyasyon pitting. Sodyòm lauryl sulfat (SLS), yon surfactant anyonik, ajoute nan elektwolit la nan 50 ppm kòm yon ajan mouye. SLS diminye tansyon sifas elektwolit la, sa ki lakòz bul idwojèn detache rapidman olye ke yo konfòme yo ak sifas Titàn la. Tan an kontak ti wonn redwi minimize asidifikasyon lokalize ak konsantrasyon silfat, diminye frekans inisyasyon pitting pa apeprè 70% konpare ak elektwolit san SLS.
**Mekanis ti wonn idwojèn-pitting ki pwovoke ak alèjman SLS**
Pandan polarizasyon katodik nan Titàn nan solisyon silfat asid, reyaksyon katodik prensipal la se 2H⁺ + 2e⁻ → H₂(g). Ti boul idwojèn yo nwaye nan domaj sifas yo epi yo grandi jiskaske fòs flotan yo detache yo. Nan absans yon ajan mouye, ang kontak elektwolit sou Titàn se apeprè 60-80 degre, sa ki lakòz bul yo rete tache pou 5-15 segonn anvan detachman. Pandan peryòd atachman sa a, elektwolit ki anba ti wonn nan vin apovri nan H⁺ (ki konsome pou fòme H₂) epi li vin rich nan Mn²⁺, SO₄²⁻, ak nenpòt ki Cl⁻ prezan. pH lokal la ka monte a 4-5, pandan y ap zòn adjasan a rete nan pH 2-3. Gradyan pH sa a kreye yon selil galvanik ant anprint ti wonn (pi wo pH, mwens oksid pwoteksyon) ak zòn ki antoure (pi ba pH, fim pasif). Pitting inisye nan anprint nan ti wonn. SLS adsorbe sou sifas Titàn, diminye ang kontak la a 20-30 degre ak bese tansyon sifas la soti nan 72 mN / m a 35-40 mN / m. Ti boul detache nan 1-3 segonn, minimize tan pou chanjman chimik lokalize yo.
**Efè Kantitatif SLS sou Adhesion Bubble ak Pitting**
Tès kontwole lè l sèvi avèk tib Titàn klas 2 (12 mm OD) benyen nan 30% MnSO₄, 5% (NH₄)₂SO₄ nan 80 degre, pH 2.5, ak dansite katodik aktyèl 10 mA/cm², rapòte konpòtman sa a ti wonn ak frekans pitting:
| SLS Konsantrasyon (ppm)|Tansyon sifas (mN/m)|Tan an mwayèn kontak ti wonn (segonn)|Dyamèt detachman jarèt (mm)|Sit Inisyasyon Pit (pou chak cm² pou chak 1000 èdtan)|Pitting Frekans Rediksyon |
|------------------------|------------------------|---------------------------------------|---------------------------------|-----------------------------------------------|----------------------------|
| 0 (pa gen ajan mouye)|68 – 72|8 – 15|2.0 – 3.5|25 – 40|Debaz |
| 10 | 55 – 60 | 5 – 10 | 1.5 – 2.5 | 15 – 25 | 40% |
| 25 | 45 – 50 | 3 – 6 | 1.0 – 1.8 | 8 – 15 | 65% |
| 50 | 35 – 40 | 1 – 3 | 0.5 – 1.0 | 4 – 8 | 75% |
| 75 | 32 – 35 | 1 – 2 | 0.4 – 0.8 | 3 – 6 | 80% |
| 100 | 30 – 32 | 0.5 – 1.5 | 0.3 – 0.6 | 2 – 5 | 85% |
Done yo montre ke 50 ppm SLS diminye tan kontak ti wonn soti nan 8-15 segonn a 1-3 segonn epi diminye sit inisyasyon twou yo nan apeprè 75%. Dyamèt detachman ti wonn ki pi piti a (0.5–1.0 mm vs . 2.0–3.5 mm) vle di ke menm lè twou yo kòmanse, yo pi fon epi yo gen mwens chans pou yo pwopaje nan pèforasyon.
**Poukisa 50 ppm SLS se konsantrasyon optimal**
Konsantrasyon mizel kritik (CMC) nan silfat lauryl sodyòm nan 30% MnSO₄, 5% (NH₄)₂SO₄ nan 80 degre se apeprè 40-50 ppm. Anba CMC a, molekil SLS egziste kòm monomè epi yo pa fòme yon kouch adsorbe konplè sou sifas Titàn la. Nan CMC a, yon monokouch ki estab fòme, bay maksimòm rediksyon tansyon sifas ak detachman ti wonn optimal. Konsantrasyon ki pi wo a 100 ppm bay yon ogmantasyon nan detachman ti wonn pandan y ap ogmante fòmasyon kim ak potansyèlman entèfere ak depo Manganèz sou katod la. Nivo 50 ppm tou ekonomik - konsomasyon SLS se apeprè 0.5-1.0 kg pou chak 10,000 lit elektwolit pa mwa, tou depann de pousantaj dekonpozisyon.
**Senaryo-Gid Seleksyon ki baze sou: SLS Adisyon pou aparèy chofaj elektwomanèz Manganèz**
| Kondisyon Fonksyone|Dansite katodik aktyèl (mA/cm²)|Konsantrasyon SLS rekòmande (ppm)|Pousantaj Inisyasyon Pi Espesyal (sit/cm² pou chak 1000h)|Jeni jistifikasyon |
|--------------------|-----------------------------------|-------------------------------------|---------------------------------------------------|----------------------------|
| Estanda electrowinning, operasyon kontini|8 – 12|50|4 – 8|Optimal detachman ti wonn; 75% rediksyon pitting |
| Segondè dansite aktyèl (agresif idwojèn evolisyon)|15 – 20|75|3 – 6|Pi wo SLS bezwen detache bul pi vit |
| Ba dansite aktyèl (idwojèn minimòm)|3 – 5|25 – 30|8 – 15|Lower SLS ase; evite itilizasyon chimik ki pa nesesè |
| Elektwolit gen kontaminan òganik (dekonpoze SLS)|8 – 12|60 – 70 (ranpli souvan)|5 – 10|Pi wo SLS konpanse pou dekonpozisyon |
| Pa gen adisyon SLS (konparezon debaz)|8 – 12|0|25 – 40|Akseptab pou yon tan ki long-vi aparèy chofaj |
**Konsiderasyon pratik pou ajoute ak kontwòl SLS**
Sodyòm lauryl sulfat dekonpoze piti piti nan 80 degre nan solisyon silfat asid, ak yon mwatye lavi -apeprè 200-300 èdtan. Se poutèt sa, SLS ta dwe ajoute chak semèn oswa bi-pou kenbe sib la 50 ppm. Surdozaj pi wo a 150 ppm lakòz twòp kimen, ki ka debòde tank yo ak entèfere ak detèktè nivo. Kimen ka siprime lè w ajoute 1-2 ppm nan yon ajan anti-kim (egzanp, polypropylène glycol) si sa nesesè. Konsantrasyon SLS ka kontwole pa mezi tansyon sifas lè l sèvi avèk yon tensiomètr oswa pa analiz sibstans aktif ble methylene (MBAS). Pou enstalasyon ki pa gen kapasite analyse, yon adisyon chak semèn nan 25 ppm (mwatye sib la) kenbe konsantrasyon an nan seri a 30-70 ppm.
**Konklizyon**
Pou bobin chofaj Titàn submerged nan 30% silfat manganèz, 5% solisyon silfat amonyòm nan 80 degre pou elektwowinning Manganèz, adisyon a nan 50 ppm sodyòm lauril sulfat kòm yon ajan mouye diminye tan adezyon ti wonn idwojèn soti nan 8-15 segonn a 1-3 segonn, diminye sit nan inisyasyon pitting 725-4% apeprè. 4-8 twou pou chak cm² pou chak 1000 èdtan). SLS a diminye tansyon sifas soti nan 68-72 mN / m a 35-40 mN / m, sa ki lakòz bul yo detache rapidman anvan asidifikasyon lokalize ak konsantrasyon silfat ka kòmanse pitting. Enjenyè ki espesifye aparèy chofaj Titàn pou electrowinning Manganèz ta dwe mande pou 50 ppm SLS nan elektwolit la kòm yon kontwòl operasyonèl, ak renouvèlman chak semèn pou konpanse pou dekonpozisyon. Surfacta sa a
nt estrateji transfòme yon anviwònman chofaj ki gen tandans -pitting an yon operasyon serye, alontèm-.
