KINETICS OF COPPER OXIDE DISSOLUTION IN Na2O-BASED SLAGS

Abstract

The dissolution rate of solid Cu2O into molten Na2O-B2O3 slags has been studied in the temperature range of 1000-1150 °C. The spherical Cu2O particles were added directly into the slags and their size was measured over time. The maximum solubility of Cu2O in slag was also measured experimentally using a Cu2O crucible containing Na2O-B2O3 slags. The rate of dissolution increased with increasing temperature, basicity and additions of CaF2 and MgO to the slag, while the dissolution rate decreased with an addition of SiO2 to the slags. The increase in the dissolution rate may be due to an increase in mass transfer through the diffusion boundary layer. The diffusion boundary layer between the Cu2O particle and the bulk slag phase was observed using scanning electron microscopy (SEM) and quantitatively analyzed by energy dispersive spectrometry (EDS). Dissolution of Cu2O in slag may be controlled by mass transfer through the boundary layer in the slag phase.On a étudié la vitesse de dissolution du Cu2O solide dans les scories fondues de Na2O-B2O3 dans la gamme de température de 1000 à 1150°C. On a ajouté les particules sphériques de Cu2O directement dans les scories et l’on a mesuré leur taille en fonction du temps. On a également mesuré expérimentalement la solubilité maximale du Cu2O dans les scories en utilisant un creuset de Cu2O contenant des scories de Na2O-B2O3. La vitesse de dissolution augmentait avec une augmentation de la température, de la basicité et d’additions de CaF2 et de MgO aux scories, alors que la vitesse de dissolution diminuait avec une addition de SiO2. L’augmentation de la vitesse de dissolution peut être due à une augmentation du transfert de masse à travers la couche limite de diffusion. On a observé la couche limite de diffusion entre la particule de Cu2O et la phase en vrac de scories en utilisant la microscopie électronique à balayage (SEM) et on l’a analysée quantitativement par spectrométrie à dispersion d’énergie (EDS). On peut contrôler la dissolution du Cu2O dans la scorie par le transfert de masse à travers la couche limite dans la phase de scorie.