Побочные и аномальные явления при цементации

Цементация нередко сопровождается протеканием побочных процессов, снижающих в целом ее скорость. Одним их таких процессов является выделение водорода при цементации металлов в водных растворах. Оно начинается при достижении потенциала разряда его ионов с учетом перенапряжения. Поскольку выделение водорода является процессом конкурирующим, то оно ведет к увеличению расхода металла-цементатора. Иногда это явление используют как средство контроля кинетики цементации в интегральных реакторах.

Другим побочным процессом является обратное растворение цементных осадков с участием растворенного кислорода, например, меди по реакции

Cu + 0,5 02 + H2S04 = CuS04 + Н20.

Обратное растворение цементных осадков возможно и в других случаях, когда цементный металл сам способен цементировать из растворов другие, более благородные металлы. Примером может служить процесс цементации кадмия и меди цинком. Цементный кадмий, лишенный электрического контакта с цинком, начинает сам цементировать из растворов медь по реакции

Cd + Cu2+ = Cd 2+Cu.

Возможна и другая схема обратного растворения кадмия: Cd + H2S04 = CdS04+H2.

Обе эти реакции особенно опасны, когда начинают протекать на фильтрах, отделяющих цементные осадки от очищенного раствора. Практической мерой, предотвращающей обратное растворение цементных осадков, является добавка в растворы перед фильтрацией некоторого количества металла-цементатора, играющего роль защитного металла. В рассматриваемом случае защитным металлом для кадмия будет являться металлический цинк, содержание которого в медно-кадмиевых кеках, по данным практики, должно быть не менее 10 %.

Интересным является процесс автоцементации меди, заключающийся в том, что цементная медь при t > 50°С и рН > 1,8 способна самостоятельно цементировать медь из растворов сульфата меди.