Viscosity and density of copper electrorefining electrolytes affect energy consumption and purity of cathode copper. Decreasing the viscosity and density increases the rate of falling of the anode slimes to the bottom of an electrorefining cell and increases the diffusivity and mobility of ions. Increasing the falling rate of the anode slimes decreases a risk of anode slime impurities ending up on the cathode and being entrapped into the copper deposit. This work introduces two new models for both viscosity and density of copper electrorefining electrolytes with high accuracy and one reconstructed improved model for some electrorefining data of viscosity published previously. The experimental work to build up these new models was carried out as a function of temperature (50, 60, 70 °C), copper (40, 50, 60 g/dm3), nickel (0, 10, 20 g/dm3) and sulfuric acid (130, 145, 160 g/dm3) concentrations for all models, and additionally arsenic concentration (0, 15, 30, 32, 64 g/dm3) was included in the viscosity models. Increasing concentrations of Cu, Ni, As and H2SO4 were found to increase the viscosity and density, whereas increasing temperature decreased both viscosity and density. The viscosity models were validated with industrial electrolyte samples from the Boliden Harjavalta Pori tankhouse. The experimental and modeling work carried out in this study resulted in improved viscosity models, having the strongest agreement with the industrial electrorefining electrolytes.
This paper deals with the mathematical modeling of physicochemical properties of mold slag such as: viscosity, surface tension, temperature liquidus, basicity. Computer simulation of slag viscosity was made by the Nakamoto structural model. The effect of addition CaF2 to the mold slag was estimated by using of Urbain model. The results were compared with the results of the experiment. Surface tension for the basic slag composition: CaO - SiO2 - Al2 O3 was calculated with using Nakamoto model. The results of calculations indicate that the content of the SiO2 lowers the surface tension, but increase the content of CaO and Al2 O3 in the slag increases its value. Calcium fluoride (CaF2 ) reduces the viscosity of the slag. The increase in temperature reduces the viscosity of the slag, simultaneously increasing the surface tension.
PL
Praca zajmuje się modelowaniem właściwości fizykochemicznych żużli krystalizatorowych. takich jak: lepkość, napięcie powierzchniowe, temperatura liquidus, zasadowość. Korzystając z modelu strukturalnego Nakamoto obliczono lepkość żużla. Wpływ dodatku CaF: na lepkość określono wykorzystując klasyczny model Urbainá. Uzyskane z obliczeń wyniki porównano z wynikiem eksperymentu. Korzystając z modelu Nakamoto obliczono napięcie powierzchniowe żużla dla podstawowego układu tlenkowego: CaO - SiO2 - Al2 O3 . Wyniki symulacji komputerowych wskazują, że zawartość SiCh obniża napięcie powierzchniowe żużli, z kolei równoczesne zwiększenie zawartości CaO i Al2 O3 powoduje wzrost tej wielkości. Wyniki modelowania wskazują, że dodatek CaF: oraz wzrost temperatury obniżają lepkość, z kolei podwyższenie temperatury powoduje wzrost napięcia powierzchniowego.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.