KINETIC STUDY OF COPPER CEMENTATION ONTO ZINC USING A ROTATING PACKED BED CYLINDRICAL REACTOR

摘要

The Kinetics of copper cementation onto zinc Raschig rings in a rotating packed bed cylindrical reactors have been studied. The effect of initial concentration of copper ions, packed cylinder rotation speed and diameter of zinc Raschig rings on the rate of cementation has been investigated. The influence of zinc packing geometry (Raschig rings and cylinders), the presence of surfactant (Triton X-100) and sand particles in the solution were also studied. The rate of cementation was found to increase with increasing cylinder rotation speed raised to a power of 0.947 and solid to liquid ratio. The rate decreases with increasing the initial copper ions concentration and the diameter of zinc Raschig rings. The rate of cementation was inhibited in solutions containing Triton X-100. Raschig rings were found to increase the rate of cementation more than cylinders. The present reactor proved to be more efficient than the traditional solid rotating cylinder reactor for cementation reactions in view of its high area per unit volume and its high rate of mass transfer. The present data can be correlated in terms of the mass transfer coefficient of cementation by the equation: Sh = 0.0005 Re~(0.947) 5c~(0.33). For the conditions 1 3900 < Re < 70500, 2056 < Sc < 2202.Nous avons etudie la cinetique de la cementation du cuivre sur les anneaux de Raschig en zinc dans un reacteur cylindrique a lit de garnissage rotatif. Nous avons egalement examine les effets des concentrations initiales d'ions cuivre, de la vitesse de rotation du cylindre a garnissage et du diametre des anneaux de Raschig en zinc sur le taux de cementation. L'influence de la geometrie du garnissage en zinc (anneaux de Raschig et cylindres) ainsi que la presence de surfactant (Triton X-100) et de particules de sable dans la solution ont egalement ete etudiees.II a ete demontre que le taux de cementation augmente lorsque la vitesse de rotation du cylindre augmente jusqu'a une puissance de 0,947 et un rapport solide/liquide. Le taux diminue lorsque I'on augmente la concentration initiale d'ions cuivre ainsi que le diametre des anneaux de Raschig en zinc. Le taux de cementation a ete inhibe dans des solutions contenant du Triton X-100. Selon les resultats, les anneaux de Raschig augmentent plus le taux de cementation que les cylindres. Le present reacteur a ete plus efficace que les reacteurs traditionnels a cylindres rotatifs solides en matiere de reactions de cementation. Cette efficacite accrue est due a la plus grande surface par unite de volume et son taux eleve de transfert de masse. Les presentes donnees peuvent etre correlees en matiere de coefficient de transfert de masse de cementation par I'equation: Sh = 0.0005 Re~(0.947) Sc~(0.33). Pour les conditions suivantes: 1 3900