Modélisation cinétique d’une réaction liquide-solide en réacteur agité ouvert.application à la cémentation du systèmeCd/Zn.

Abstract

La réaction de cémentation du cadmium par la poudrede zinc comme agent réducteur a été étudiée dans un réacteur agite ouvert. L’influence de la concentration initiale en ions cadmium (10-300 mg/l), le débit d’écoulement (0.94-3.41 ml/s), la concentration de l’acide sulfurique (pH=3-5), aussi bien que la vitesse d’agitation (600-1800 tr/min) sur la cinétique de cémentation a été étudiée. La vitesse d’agitation avait une grande influence sur la cinétique de cémentation. L’analyse des particules de zinc réagit et non réagit a été performer par MEB-EDS pour étudie le changement des particules de zinc avec le temps et confirmer si une couche de produit a été former.Le résultat du MEB-EDS a confirmé la présence d’une couche de cadmium sur les particules de zinc.La cinétique de la réaction a été modélisée en comparant les données expérimentales avec plusieurs modèles proposés pourdes réactions solides - liquides et les paramètresont été estimés par une régression non linéaire. Les modèles représentés la dépendance de zéro, premier, deuxième et troisième ordre de l'agent réducteur, la contraction géométrique (sphériques et cylindriques), la diffusion à travers le film de liquide, la couche de produit ainsi que le transfert à travers l’interface de contraction.A partir des résultats expérimentaux et d’estimation, il a été conclu qu'une bonne description est obtenue avec les modèles difusionnelles, où la vitesse de réactionest contrôlée par le mouvement des réactifs ou des produits à partir de l'interface de réaction.