যখন একটি টাইটানিয়াম শীথযুক্ত বৈদ্যুতিক হিটার একটি ছোট-স্কেল গোল্ড ইলিউশন প্রক্রিয়ায় ব্যবহার করা হয় (110 ডিগ্রী, 3 বারে সায়ানাইড সলিউশন), দেওয়ালের পুরুত্ব হাইড্রোজেন গ্রহণ এবং পরবর্তী ক্ষয়ক্ষতির ঝুঁকির সাথে কীভাবে সম্পর্কিত?
একটি বার্তা রেখে যান
সায়ানাইড গোল্ড ইলিউশনের জন্য টাইটানিয়াম হিটারের ডিজাইনে মৌলিক বাণিজ্য- বন্ধ
স্বর্ণ নির্গমন পদ্ধতিতে সক্রিয় কার্বন থেকে সোনা অপসারণের জন্য 110 ডিগ্রি এবং 3 বার চাপে সায়ানাইড দ্রবণ (0.5-2% NaCN) ব্যবহার করা হয়। টাইটানিয়াম এনকেসড হিটারগুলি তাদের জারা প্রতিরোধের কারণে সায়ানাইড মিডিয়ার জন্য বেছে নেওয়া হয়। কিন্তু সায়ানাইড দ্রবণে, উচ্চ তাপমাত্রায়, টাইটানিয়াম হাইড্রোজেন গ্রহণ করতে পারে। সায়ানাইডে, ক্যাথোডিক বিক্রিয়ায় হাইড্রোজেন পাওয়া যায়: 2H2O + 2e- → H2 + 2OH- (অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে)। পারমাণবিক হাইড্রোজেন টাইটানিয়াম জালিতে প্রবেশ করতে পারে। যখন হাইড্রোজেনের ঘনত্ব 200-300 পিপিএমে পৌঁছায়, তখন ভঙ্গুর টাইটানিয়াম হাইড্রাইড (TiH 2 ) উৎপন্ন হবে, যার ফলে ভ্রুকুটি এবং ফ্র্যাকচার হবে। প্রাচীরের বেধ হাইড্রোজেন ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্ট এবং ভ্রূণের জটিল মাত্রা অর্জনের সময় নির্ধারণ করে। ঘন দেয়ালে হাইড্রোজেন শোষণ করার জন্য আরও বেশি জায়গা থাকে জটিল ঘনত্বে পৌঁছানোর আগে, তবে আরও দীর্ঘ প্রসারণের পথও রয়েছে। এই তদন্তটি প্রাচীরের বেধ এবং উচ্চ তাপমাত্রার সায়ানাইড পরিষেবাতে হাইড্রোজেন ক্ষয় হওয়ার ঝুঁকির মধ্যে সংযোগ মূল্যায়ন করে।
যান্ত্রিক অখণ্ডতার উপর প্রভাব: হাইড্রোজেন ডিফিউশন এবং হাইড্রাইড গঠন
প্যাসিভেশন একটি অত্যন্ত কম জারা হারের দিকে পরিচালিত করে (<0.01 mm/y) of Grade 2 titanium in cyanide solutions at 110°C and 3 bar. However, the cathodic process generates atomic hydrogen, which can be absorbed to the lattice of titanium. The pace at which hydrogen is taken up depends on the concentration of cyanide, temperature and the presence of oxidising chemicals. The rate of absorption in deaerated cyanide (used in the pressurized elution columns) is 10-30 ppm/month. At this rate critical concentration (250 ppm) is achieved in 8-25 months. Titanium loses its ductility and may crack under residual loads from bending or welding when hydrides occur.
ফিকের প্রসারণের দ্বিতীয় সূত্রটি গুরুত্বপূর্ণ হাইড্রোজেন ঘনত্বে পৌঁছানোর জন্য প্রাচীরের বেধকে সময়ের সাথে সম্পর্কিত করে। একটি ফ্ল্যাট প্লেট আনুমানিক (টিউবের জন্য রক্ষণশীল), মাঝামাঝি-বেধে একটি নির্দিষ্ট হাইড্রোজেন ঘনত্বে পৌঁছানোর সময়টি বেধের বর্গক্ষেত্রের সাথে সম্পর্কিত: t_critical ∝ t²। প্রাচীরের পুরুত্ব দ্বিগুণ হলে কেন্দ্ররেখায় জটিল ক্ষয়প্রাপ্তির সময় চারগুণ বেড়ে যায়। ঘন দেয়াল হাইড্রোজেন ক্ষয় প্রতিরোধের ক্ষেত্রে একটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদান করে।
তাপীয় কর্মক্ষমতা তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট এবং বিস্তারের উপর প্রভাব
হাইড্রোজেন প্রসারণ টাইটানিয়াম প্রাচীরের তাপ গ্রেডিয়েন্ট দ্বারা প্রভাবিত হয়। টাইটানিয়ামে হাইড্রোজেন ডিফিউশন সহগ একটি আরহেনিয়াস আইন D=D_0 exp(-E_a/RT) দ্বারা দেওয়া হয়। D=2.5 × 10⁻¹¹ m²/s 110 ডিগ্রিতে। 2.0 ওয়াট/সেমি 2 এ 1.0 মিমি প্রাচীরের তাপমাত্রা হ্রাস প্রায় 1.2 o সে. একটি 2.0 মিমি প্রাচীরের উপরে এটি 2.4 o সে. অভ্যন্তরীণ প্রাচীর (MgO নিরোধকের সংস্পর্শে) আরও গরম এবং এর কিছুটা বেশি প্রসারণ সহগ রয়েছে (প্রতি ডিগ্রীতে 5% ক্রমানুসারে)। এই গ্রেডিয়েন্টটি ঘন দেয়ালের জন্য হাইড্রোজেন গ্রহণকে কিছুটা বাড়িয়ে দেয় যা আংশিকভাবে t2 লাভকে অফসেট করে। কিন্তু সামগ্রিক যোগসূত্র হল যে বড় দেয়াল অনেক বেশি দীর্ঘস্থায়ী-মুক্ত জীবন প্রদান করে।
বাণিজ্যের সংশ্লেষণ-বন্ধ: প্রাচীরের বেধ বনাম।
দেয়ালের বেধ (মিমি) হাইড্রোজেন শোষণ হার (পিপিএম প্রতি মাসে পৃষ্ঠের ঘনত্ব 300 পিপিএম) মাঝামাঝি বেধে 250 পিপিএম পর্যন্ত সময় (মাস) 5 বছরের জীবন ক্ষয়জনিত ঝুঁকির জন্য সুপারিশকৃত গোল্ড ইলুশন?
0.8 মিমি 20 পিপিএম/মাস 12 মাস উচ্চ (1-2 বছর পরে ব্যর্থ হয়) না 1.0 মিমি 20 পিপিএম/মাস 20 মাস উচ্চ (2-3 বছরে ব্যর্থ হয়) প্রান্তিক 1.2 মিমি 20 পিপিএম/মাস 30 মাস মাঝারি (3 থেকে 42 বছরে ব্যর্থ হয়)।
1.5 মিমি 20 পিপিএম/মাস 48 মাস মাঝারি (প্রায় 5 বছর) গ্রহণযোগ্য
1.8 মিমি 20 পিপিএম/মাস 70 মাস কম (5 বছরের বেশি) হ্যাঁ
2.0 মিমি 20 পিপিএম/মাস 85 মাস কম (নিরাপত্তা মার্জিন) হ্যাঁ (প্রস্তাবিত)
5-বছরের ডিজাইন লাইফ পূরণের জন্য, 1.8-2.0 মিমি প্রাচীরের পুরুত্ব প্রয়োজন যাতে হাইড্রোজেন ঘনত্ব 250 পিপিএম-এর নিচে মধ্য-বেধে রাখা যায়।
প্রাচীরের বাইরে ইঞ্জিনিয়ারিং: অ্যালয় আপগ্রেডিং এবং অক্সিজেন নিয়ন্ত্রণ
অক্সিজেনের উপস্থিতি দ্বারা সায়ানাইডে হাইড্রোজেন শোষণ ব্যাপকভাবে হ্রাস পায়। বায়ুযুক্ত সায়ানাইড (অক্সিজেন > 1 পিপিএম) থাকলে ক্যাথোডিক প্রতিক্রিয়া জল হ্রাস থেকে অক্সিজেন হ্রাসে পরিবর্তিত হয়, কোন হাইড্রোজেন উৎপন্ন হয় না। দ্রবণের মাধ্যমে নাইট্রোজেন বা স্পারিং বাতাসের পরিবর্তে ইলুশন কলামের জন্য চাপ সৃষ্টিকারী গ্যাস হিসাবে বায়ু ব্যবহার করে, হাইড্রোজেন ক্ষয় সম্পূর্ণরূপে এড়ানো যায়। বায়ুযুক্ত, 1.2 মিমি স্ট্যান্ডার্ড প্রাচীরের পরিষেবা জীবন 10+ বছর। গ্রেড 7 টাইটানিয়াম (Ti-0.15% Pd) তে আপগ্রেড করা হাইড্রোজেন শোষণকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে কারণ প্যালাডিয়াম পারমাণবিক হাইড্রোজেনের পুনর্মিলনকে আণবিক H 2 তে অনুঘটক করে, যা জালিতে প্রবেশ করে না। 1.2 মিমি প্রাচীর সহ গ্রেড 7 হাইড্রোজেন ক্ষয় প্রতিরোধে 2.0 মিমি প্রাচীর সহ গ্রেড 2 এর চেয়ে ভাল।
উপসংহার ডিয়ারেটেড সায়ানাইড পরিষেবার জন্য 1.8 থেকে 2.0 মিমি প্রাচীর প্রয়োজন
একটি ছোট-স্কেল গোল্ড ইলুশন প্রক্রিয়ার জন্য যেখানে একটি টাইটানিয়াম চাদরযুক্ত বৈদ্যুতিক হিটার ব্যবহার করা হয় এবং সায়ানাইড দ্রবণটি 110 ডিগ্রী এবং 3 বারে গরম করা হয়, প্রাচীরের পুরুত্ব সরাসরি হাইড্রোজেন গ্রহণ এবং ক্ষয়ক্ষতির বিপদের সাথে সম্পর্কিত। ডিয়ারেটেড সায়ানাইডে হাইড্রোজেন শোষণ প্রতি মাসের জন্য 10-30 পিপিএম এবং প্রাচীরের পুরুত্বের বর্গ হিসাবে মধ্য-বেধের স্কেলে গুরুতর ক্ষয়ক্ষতি অর্জনের সময়কাল। গ্রেড 2 টাইটানিয়ামের 5 বছরের পরিষেবা জীবনের জন্য ন্যূনতম 1.8-2.0 মিমি প্রাচীর বেধ থাকতে হবে। পাতলা দেয়াল (1.0-1.2 মিমি) 2-3 বছর পরে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। প্রস্তাবিত স্পেসিফিকেশন হল 2.0 মিমি প্রাচীর পুরুত্বের একটি গ্রেড 2 টাইটানিয়াম খাপ, যা অক্সিজেন > 1 পিপিএম রাখার জন্য এয়ার স্পারিং দিয়ে চালিত হবে। এয়ার স্পারিং হাইড্রোজেন শোষণকে সরিয়ে দেয় এবং পাতলা দেয়াল তৈরি করে। প্রস্তুতকারককে বলুন আপনি কী অক্সিজেন ঘনত্ব আশা করেন এবং আপনি কত ঘন ঘন সাইকেল চালাবেন। যদি বায়ুচলাচল সম্ভব না হয় তবে 2.0 মিমি প্রাচীর এবং গ্রেড 2 বা 1.2 মিমি প্রাচীর এবং গ্রেড 7 উল্লেখ করুন। ডিয়ারেটেড সায়ানাইড পরিষেবাতে হাইড্রোজেন ক্ষয় রোধে দেয়ালের পুরুত্ব একটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা।
