含硫代硫酸根铝酸钠溶液中时间对Q345钢腐蚀的影响

目的在含4 g/L S_2O_3^(2-)的铝酸钠溶液中,研究腐蚀时间对Q345钢腐蚀行为的影响,探索腐蚀规律,明确腐蚀机理。方法采用盐雾腐蚀和电化学腐蚀实验,通过腐蚀失重法、极化曲线、阻抗谱、SEM、EDS等手段,研究Q345钢的腐蚀行为。结果当腐蚀时间从3d延长至7d时,腐蚀失重从2.4505g/m2增大至2.6420 g/m^2,点蚀深度从3.3μm升高至4.6μm,超过7 d以后,趋于稳定。腐蚀速率方程为V=2.426t-0.975,1~3 d范围内,腐蚀速率急剧下降。初期腐蚀电流密度较大,由3 d增至5 d时,腐蚀电流密度由6.538μA/cm^2迅速降低至0.785μA/cm^2,之后逐渐降低至0.308μA/cm^2(9 d),容抗半径和电荷转移电阻Rct均随腐蚀时间的增加而增加。腐蚀时间延长,产物中O、Al、S等元素的含量增加,Fe元素含量降低。结论腐蚀初期,OH-优先吸附,生成较致密的Fe3O4与FeOOH;腐蚀中期,S_2O_32-与基体反应形成粘附力弱的FeS,使得Fe_3O_4结构不稳定而脱落,产物结构疏松;腐蚀后期,Al(OH)3转变为Al_2O_3,AlO_2-与Fe3O4形成尖晶石FeAl_2O_4,结构较为致密,覆盖基体表面,阻碍了腐蚀介质与基体的接触,腐蚀速率降低。

铝酸钠溶液中S_(2)O_(3)^(2-)浓度对12Cr1MoV钢腐蚀行为的影响

目的通过模拟氧化铝生产过程中的母液蒸发条件,研究在含S_(2)O_(3)^(2–)的铝酸钠溶液中12Cr1MoV钢的腐蚀行为,探讨S_(2)O_(3)^(2–)浓度对腐蚀的影响。方法在高压反应釜中对12Cr1MoV钢进行浸泡腐蚀,考察钢的腐蚀速率、腐蚀产物形貌、元素分布及物相组成。结合交流阻抗和极化曲线测试,分析S_(2)O_(3)^(2–)浓度对12Cr1MoV钢的腐蚀影响。结果12Cr1MoV钢的腐蚀速率随着铝酸钠溶液中S_(2)O_(3)^(2–)质量浓度的增加而加快,质量浓度由1 g/L增加至5 g/L时,腐蚀速率由0.78 g/(m^(2)·d)增加至1.67 g/(m^(2)·d)。腐蚀产物主要由Fe、O及少量的Al和S元素组成。当S_(2)O_(3)^(2–)的质量浓度小于4 g/L时,腐蚀产物主要为Fe2O3、FeO和Fe(1‒x)AlxOOH(x≤0.19);当S_(2)O_(3)^(2–)的质量浓度大于4 g/L时,产物主要为Fe3O4及少量的Al2O3。Rf和Rct随S_(2)O_(3)^(2–)浓度的升高而先增大后降低,4 g/L时达到最大值,分别为1284Ω·cm^(2)和816Ω·cm^(2);5 g/L时,Rf和Rct分别降到963Ω·cm^(2)和434Ω·cm^(2)。腐蚀电流密度随S_(2)O_(3)^(2–)浓度的升高而逐渐增大,由1 g/L增加到5 g/L时,腐蚀电流密度由25.25μA/cm^(2)增加至238.28μA/cm^(2)并达到最大。极化曲线测量与高温浸泡获得的腐蚀速率规律一致。结论铝酸钠溶液中S_(2)O_(3)^(2–)浓度对12Cr1MoV钢的腐蚀速率产生重要影响,浓度的增大会加快钢的腐蚀速率。S_(2)O_(3)^(2–)的质量浓度为4 g/L时,钢表面生成的Fe3O4层对钢基体的保护作用最好。S_(2)O_(3)^(2–)浓度越大,12Cr1MoV钢的腐蚀电流密度越大。

拜耳法生产氧化铝过程铝酸钠溶液中S^(2-)和S_(2)O^(2-)_(3)的测定

采用拜耳法利用高硫铝土矿生产氧化铝时,矿石中的硫在溶出后主要以S^2-和S2O^2-3等形式进入生产过程中的铝酸钠溶液,对生产造成一系列的危害。实验通过设计的特殊装置,在含硫的铝酸钠溶液中添加氯化亚锡的盐酸溶液,以氮气为保护气体和载体,生成的硫化氢气体与醋酸镉溶液反应生成硫化镉沉淀,再采用间接碘量法测定S^2-含量;加入硝酸银溶液生成硫代硫酸银、亚硫酸银和硫酸银沉淀,再添加氨水溶解亚硫酸银和硫酸银沉淀,根据硫代硫酸银水解后的硫化银沉淀量计算S^(2-)O^(2-)_(3)含量。试验研究了氮气流速、氨水加入量和淀粉指示剂加入量对测定结果的影响。实验方法用于测定3种模拟铝酸钠溶液中S^(2-)和S_(2)O^(2-)_(3),S^(2-)和S_(2)O^(2-)_(3)的回收率均为95%,S^(2-)和S_(2)O^(2-)_(3)测定结果的相对标准偏差(RSD,n=5)分别为0.12%~0.34%和0.27%~0.57%。按照实验方法对3份贵州某铝厂拜耳法生产氧化铝过程铝酸钠溶液中S^(2-)和S_(2)O^(2-)_(3)进行测定,S^(2-)和S_(2)O^(2-)_(3)测定结果的RSD(n=5)分别为0.28%~0.35%和0.32%~0.46%,加标回收率为94%~95%。