عنوان پایان‌نامه
اعمال پوشش کامپوزیتی Pb-Co بر روی آند سربی و مقایسه رفتار خوردگی آن با آندهای Pb-Ca-Sn
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-خوردگی‌وحفاظ‌ت‌ازمواد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 41041;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 744
- تاریخ دفاع
- ۲۷ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- امیرعلی حسینیون
- استاد راهنما
- سعیدرضا الله کرم
- چکیده
- در الکترووینینگ مس آندهای سربی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. این آندها نیازهای ضروری الکترود کمکی در الکترووینینگ مس مثل تولید مس با خلوص قابل قبول را برآورده می کنند. با این وجود مشکلات زیادی از جمله پوسته های منگنز چسبیده به مس کاتدی و آلودگی سرب در مس کاتد وجود دارد. تلاش های زیادی برای مرتفع کردن و یا کاهش این مشکلات، نظیر مطالعات معطوف به اعمال پوشش کامپوزیتی Pb-Co3O4 بر روی Pb جهت به کارگیری در فرآیند الکترووینینگ مس صورت گرفته است. بررسی های انجام شده نشان می دهد که این آندها نرخ خوردگی کمتر و اثر پلاریزاسیون قابل توجهی در حین واکنش آندی دارند. جایگزینی این آندها به جای آندهای معمول Pb-Sb و Pb-Ca-Sn به دلیل پتانسیل آندی کمتر و خواص خوردگی مطلوبتر آن پیشنهاد شده است. در این تحقیق پوشش کامپوزیتی Pb-Co3O4 به روش آبکاری الکتریکی از حمام سولفاماتی بر روی آندهایPb و آندهای Pb-Ca-Sn اعمال گردید. ابتدا تاثیر پارامترهای مختلف از جمله میزان اکسید کبالت موجود در حمام، دمای حمام آبکاری و دانسیته جریان بر روی خواص پوشش مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی رفتار خوردگی پوشش ها از آزمایش پلاریزاسیون دینامیک استفاده گردید. با توجه به نتایج آزمایشات خوردگی بدست آمده، شرایط بهینه حمام آبکاری برای اعمال پوشش انتخاب گردید. سپس نمونه های آندی Pb-Ca-Sn برای اعمال پوشش Pb-Co3O4 تحت شرایط بهینه تحت آماده سازی قرار گرفتند. ترکیب شیمیایی و مورفولوژی پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی بررسی گردید. جهت بررسی و مقایسه رفتار خوردگی آندهای پوشش دار با آندهای بدون پوشش Pb-Ca-Sn، آزمایش ولتامتری سیکلی و آزمایش کاهش وزن انجام گرفت. از نتایج بدست آمده مشاهده گردید که آندهای Pb-Ca-Sn پوشش داده شده با Pb-Co3O4، دارای نرخ خوردگی کمتری نسبت به آندهای بدون پوشش Pb-Ca-Sn می باشد. لایه آندی تشکیل شده بر روی هر دو نوع آند شامل PbSO4 ، -PbO2 ? و –PbO2 ? می باشد که در مجموع در آند پوشش دار، مقدار کمتری از PbO2 در لایه سطحی دیده شد که می توان نتیجه گرفت که نرخ خوردگی کمتری نیز داشته باشد.
- Abstract
- Abstract Insoluble anodes are widely used in industrial hydrometallurgical processes. This anode meets the essential needs for electrowining of copper with acceptable purity. many problem such as magnesium spalling on copper cathode and lead contamination of cathode exist. There have been many attempts to reduce of this problem, namely applying of composite Pb-Co3O4 coating on Pb anode used in copper electrowining process. The researches showed that this anode has less corrosion rate and polarization effect during anodic reaction. In this study Pb-Co3O4 composite coating was applied by sulphamate bath on Pb and Pb-Ca-Sn anode with electroplating method. The effect of various parameters such as cobalt oxide content in bath, bath temperature and applied current density on coating properties were investigated. For comparison of corrosion behavior, polarization test was used. the results were determined the bath optimum condition. Surface preparation was applied on Pb-Ca-Sn samples before applying Pb-Co3O4 coating. The composition and morphology of Coated anodes were investigated by SEM. Cyclic voltammetry and weight loss tests were performed in order to comparison of corrosion behavior between coated and uncoated anodes. The result showed that coated Pb-Ca-Sn anodes had less corrosion rate than uncoated anode. The formed Anodic layer on both anodes was contained ?-PbO2 and ?–PbO2. The reason for reduced corrosion rate on the coated anode was due topresence of less PbO2 in surface layer.
