بررسي تاثير يون هاي آهن و منگنز بر رفتار خوردگي اندهاي سرب-كلسيم-قلع مجتمع مس سرچشمه در محلول الكترووينينگ مس قسمت1: بدون اعمال پتانسيل خارجي

Investigating the effect of Mn2+ and Fe2+ ions on corrosion behavior of Pb-Ca- Sn anodes of Sarcheshmeh Copper Complex of Iran Part 1: before polarization

امروزه در صنعت بطور گسترده اي از آندهاي سرب-كلسيم-قلع در فرايند توليد مس به روش هيدرومتالورژي استفاده مي گردد. اگرچه اين آندها نسبت به آندهاي پيشين داراي مزايايي ويژه اي مي باشند، اما خوردگي نسبتا بالاي آندها، تاثير بسزايي در كاهش كيفيت مس كاتدي ايفا مي كند. با توجه به اينكه عناصر موجود د رمحلول مي تواند بطور ويژه اي بر رفتار خوردگي آندهاي سرب-كلسيم-قلع موثر باشد، در اين تحقيق تاثير همزمان حضور غلظت هاي مختلف بونهاي آهن و مگنز در غياب بكارگيري جريان، بر رفتار خوردگي آندهاي سرب-كلسيم-قلع مجتمع مس سرچشمه در محلول الكترووينينگ مس حاوي سولفات كبالت بررسي شد. بدين منظور از دو روش پلاريزاسيون پنانسيوديناميك و طيف نگاري امپدانس الكتروشيميايي (EIS) جهت ارزيابي مقاومت به خوردگي آندها در محلول استفاده گرديد. نتايج نشان داد كه وجود منگنز در الكتروليت، احتمالا منجر به تشكيل يك لايه دو گانه محافظ دي اكسيد منگنز بر آند مي شود. منگنز بر سطح آند رسوب مي كند و تركيبات سربي در لايه را كاهش مي دهد. در نتيجه منگنز در حداكثر غلظت موجود در محلول الكترووينينگ مجتمع مس سرچشمه منجر به كاهش خوردگي آندها مي گردد. حضور آهن نيز در الكتروليت مانع از تشكيل اكسيد منگنز تتراگونال مي شود و در نتيجه باعث كم شدن حجم لايه تشكيل شده مي شود. همچنين آهن نقش دپلاريزه كنندگي براي واكنش تصاعد اكسيژن دارد و در خوردگي اندهاي سربي نقش چنداني ندارد. در كل حضور يونهاي منگنز و آهن در غلظت هاي موجود در غياب بكارگيري جريان در محلول الكترووينينگ مس نمي تواند دليل مناسبي براي خوردگي شديد اندها باشند.

Nowadays Pb–Ca-Sn anodes are often used for copper electrowinning. A major problem with this anode is lead dissolution and transfer from the anode to the copper product. A lead oxide layer forms on the lead anodes in the electrowinning cell. This layer can spall off the anode surface, and flakes of lead oxide can attach to the growing copper deposit, leading to lead contamination in the final product. Exiting elements in solution can especial effective on corrosion Pb–Ca-Sn anodes. In this study the influence of Fe2+ and Mn2+ ions on the kinetics of lead–calcium-tin alloy anodes is analyzed using impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization curves. The results showed the electrode corrosion resistant was dependence on those concentration ions and in the presence of maximum Mn+ ions in the electrolyte can reduce the Pb-Ca-Sn anode corrosion because it was observed that in the presence of manganese in the electrolyte, a manganese dioxide double layer was formed at the anode. This double layer was always composed of a thick external layer of non-adhering and easily removable scale s, and a thin internal layer adhering relatively well to the surface of the electrode. Manganese deposited on the anode surface and reduced the presence of lead compounds in the slime, which was interpreted as a protective effect of this ion on the anodic corrosion. The presence of iron in the electrolytes only inhibited the formation of tetragonal manganese oxide, reducing the volume of the slime formed and no effective role on the corrosion behavior of anode. Totality in present concentration Mn2+ and Fe2+ ions in copper electrowinning solution does not a good reason for intensive corrosion of those anodes.