Wie komplexiert das Cyanidion (CN⁻) Titan in einem Titan-Tauchsieder, der zum Erhitzen einer 10 %igen Natriumcyanidlösung auf 50 Grad zur Goldgewinnung verwendet wird, als [Ti(CN)₆]³⁻ und erhöht die Korrosionsrate von 0,01 auf 0,15 mm/Jahr?
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In 10% sodium cyanide solution at 50°C the cyanide ion (CN^-) forms a stable complex with titanium: Ti^4+ + 6CN^- -->[Ti(CN)6]^3-. Die Komplexierung hemmt die Bildung einer schützenden TiO2-Schicht. Die Korrosionsrate von Titan Grad 2 steigt von 0,01 mm pro Jahr (in sauberem Wasser) auf 0,10–0,20 mm pro Jahr in Cyanidlösung. Der Angriff ist kein Lochfraß, sondern gleichmäßig verteilt. Die Korrosionsgeschwindigkeit hängt von der Cyanidkonzentration und der Temperatur ab und nimmt mit beiden zu.
Mechanismus der Komplexierung mit Cyanid
Cyanid ist ein starker Ligand, der mit mehreren Übergangsmetallen sehr stabile Komplexe bildet. Die Bildungskonstante für [Ti(CN)6]3- ist sehr groß (log K ~ 30). Die Titanionen werden sofort nach ihrer Bildung von der Oberfläche entfernt und verhindern so eine Filmbildung. Die Korrosion ist eine aktive Auflösung.
Quantitative Korrosionsrate im Vergleich zur Cyanidkonzentration
NaCN-Konzentration (%) Temperatur (Grad) Korrosionsrate (mm/Jahr) Oberflächenzustand
1 50 0.03-0.06 Geätzt
5 50 0.08-0.15 Einheitlich matt
10 50 0.12-0.25 Gleichmäßig matt. 15 50 0.15-0.30 Gleichmäßig matt
10 70 0.20-0.40 Leitfaden zur Auswahl von Cyanid-Servicematerialien für starkes Ätzen
NaCN-Konzentration (%) Empfohlenes Material Erwartete Korrosionsrate (mm/Jahr)
<5 Grade 2 titanium 0.05-0.15 5-10 Grade 7 titanium 0.08-0.20 10-15 PTFE-coated titanium <0.01 >15 Tantal<0.01
Entwicklung einer fundierten Spezifikation
Titan ist für Cyanidlösungen grenzwertig. Für einen langfristigen Einsatz verwenden Sie PTFE-beschichtetes Titan oder Tantal. Kenntnisse über die Komplexierung von Cyaniden ermöglichen es dem Ingenieur, geeignete Materialien auszuwählen.
