سینتیک سمانتاسیون مس از محلول سولفاتی به‌وسیله پودر آلومینیوم تحت شرایط گلوله‌زنی

سمانتاسیون مس از محلول سولفاتی به وسیله پودر آلومینیوم با وجود تمایل ترمودینامیکی بالا، به علت وجود لایه غیرفعال اکسیدی در سطح آلومینیوم از سرعت نسبتاً کندی برخوردار است. مطالعات پیشین بر تاثیر مثبت حضور مقادیر اندک یون کلرید در کاهش این مشکل تاکید داشته است. در این مقاله تاثیر شرایط گلوله زنی هم زمان بر سینتیک این فرآیند مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش های سمانتاسیون با به کارگیری آسیای سیاره ای در یک جام پلی آمید حاوی گلوله های آلومینایی به انجام رسید. متغیرهای آزمایش عبارت بودند از تعداد گلوله (0 و 4)، دما (5525 درجه سانتی گراد) و زمان (2400 ثانیه). تمام آزمایش ها در شرایط ثابت غلظت یون مس 6 گرم بر لیتر، غلظت یون کلرید 75 میلی گرم بر لیتر، سرعت گردش آسیا 160 دور در دقیقه، میانگین اندازه ذرات آلومینیوم 279 میکرومتر و غلظت یون هیدروژن برابر 310 times;94/1 مول بر لیتر انجام شدند. نتایج نشان داد با انجام گلوله زنی، مرحله انگیزش فرآیند سمانتاسیون به کمتر از 120 ثانیه کاهش می یابد. محاسبه ثابت سرعت ظاهری سمانتاسیون در شرایط گلوله زنی نشان از تاثیر مثبت گلوله زنی هم زمان روی سینتیک فرآیند مورد بررسی دارد. همچنین انرژی فعال سازی برای دوره انگیزش و دوره اصلی واکنش، به ترتیب 86 و 26 کیلوژول بر مول به دست آمد و این کاهش چشم گیر انرژی فعال سازی، به تغییر مکانیسم فرآیند از کنترل شیمیایی به انتقال جرم نسبت داده شد.