Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2021
Идентификатор DOI: 10.17580/tsm.2021.09.04
Ключевые слова: autoclaves, leaching, precious metals, titanium, corrosion, refining production, oxygen pressure, construction material, stability of titanium in hydrochloric acid, автоклавы, выщелачивание, благородные металлы, титан, коррозия, аффинажное производство, давление кислорода, конструкционный материал, устойчивость титана в соляной кислоте
Аннотация: Выполнены исследования зависимости скорости коррозии титана в солянокислых растворах в открытых и закрытых системах от различных факторов: концентрации соляной кислоты, температуры, концентрации окислителя (хлорат натрия) и солей благородных металлов (БМ), величины избыточного давления кислорода. По результатам исследований установлены границы устойчивости титана марки ВТ1-0 в солянокислых растворах при температурах выше 100 oC. Определено, что скорость коррозии титана в температурном диапазоне до 110 oC, при концентрации соляной кислоты до 3 моль/л и избыточном (более 7 бар) давлении кислорода не превышает 0,1 мм/год. Такая же скорость коррозии наблюдается в температурном диапазоне до 160 oC при концентрации соляной кислоты менее 1 моль/л. В солянокислых растворах аффинажного производства с концентрациями хотя бы одного БМ: платины, палладия, золота либо родия более 0,025 моль/л в закрытых системах происходит снижение скорости коррозии титана даже при отсутствии избыточного давления кислорода. Присутствие солей БМ в закрытой системе с избыточным давлением кислорода более 7 бар не приводит к существенному изменению скорости коррозии титана. Установлено, что при температурах более 110 oC при контакте с растворами солей БМ может происходить осаждение золота и палладия на поверхности титана, преимущественно по дефектным местам. Осаждение других БМ не обнаружено. Во всех случаях для титана характерна сплошная равномерная коррозия. При температурах 120-160 oC в солянокислых растворах с добавками хлората натрия скорость коррозии лежит в интервале 0,3-0,5 мм/год, а при 180-200 oC составляет 10-12 мм/год. Термодинамическими расчетами показана вероятность смены механизма разложения хлората натрия при температурах свыше 160 oC, которая приводит к росту коррозии более чем в 30 раз. The report includes the results of the studies of titanium corrosion rate in hydrochloric solutions in open and closed systems as a function of various factors, including concentration of hydrochloric acid, temperature, concentration of oxidizer (sodium chlorate) and salts of precious metals, and excess oxygen pressure. The studies provided the stability limits of titanium VT1-0 in hydrochloric media at temperatures above 100 оС. It was found that the rate of titanium corrosion in the temperature range of up to 110 оС, concentration of hydrochloric acid up to 110 g/dm3, and under excess (more than 7 bar) oxygen pressure does not exceed 0.1 mm/year. Similar corrosion rate is observed in the temperature range of up to 160 оС with hydrochloric acid concentration less than 40 g/dm3. The rate of titanium corrosion in closed systems in refinery hydrochloric solutions, with the concentration of at least one of platinum, palladium, gold, or rhodium of over 5 g/dm3, decreases even in the absence of excess oxygen pressure. The presence of salts of precious metals in a closed system with excess oxygen pressure of more than 7 bar does not result in any significant change in titanium corrosion rate. It was found that gold and palladium may potentially deposit on titanium surface, primarily at defect sites, at temperatures above 110 оС upon contact with solutions of precious metal salts. No deposition of other precious metals was observed. In all cases, a continuous uniform corrosion is typical for titanium. The corrosion rate at 120-160 оC in hydrochloric solutions with added sodium chlorate is in the range of 0.3-0.5 mm/year, while it is already 10-12 mm/year at 180-200 оС. Thermodynamic calculations demonstrated potential modification of sodium chlorate decomposition at temperatures above 160 оC, which results in more than 30-fold acceleration of corrosion.
Журнал: Цветные металлы
Выпуск журнала: №9
Номера страниц: 46-52
ISSN журнала: 03722929
Место издания: Москва
Издатель: Издательский дом "Руда и металлы"