Процеси електрорафінування і електроекстракціі зазвичай проводять в електролізерах ящикового типу, що встановлюються впритул один до одного. У кожному електролізері є велика кількість чергуються анодів і катодів, включених по току паралельно. На рис. 6.3 показана схема електролізера для рафінування міді.
Процес електрорафінування використовують також для зняття олова з консервних банок. Скрап білої жерсті знежирюють, пресують в пакети і заповнюють їм кошика з металевої сітки, які використовуються в якості анодів, між якими поміщають залізні катоди.
Процес електрорафінування, як правило, здійснюється в електролізерах без діафрагми.
Електролізери для рафінування міді. У процесах електрорафінування при розчиненні анодів утворюється анодний шлам, що збирається на дні ванни. Цей шлам періодично відсмоктують за допомогою ежектора або вакуум-насоса, а також вигрібають совками, сортують, видаляючи викришиться шматочки анода, і направляють на переробку. Впали на дно великі шматки анодів - анодний скрап - витягують і повертають на переплавку.
В процесі електрорафінування з використанням лужного електроліту, особливо при підвищенні щільності струму або зниженні температури, може мати місце пассивация анода, в результаті чого анодний потенціал стає помітно більш позитивним.
В процесі електрорафінування олова відбувається його очищення від домішок, що утворюють шлам або переходять в розчин електроліту. Використовують розчин електроліту, що містить (кг / м3): олова (в розрахунку на метал) - 25, сірчаної кислоти - 60, фенолсульфоновой кислоти - 45 - 50, крезолу - 2 - 3, і деякі інші добавки, наприклад, клей. Застосовуються також розчини інших електролітів: кремнефторідного, сульфа-Мінова, щелочносульфідного.
При здійсненні процесу електрорафінування з розчинними анодами потрібно мати на увазі наступне. Якщо при електролізі на аноді може відбуватися кілька процесів, то в першу чергу підуть ті з них, для проведення яких потрібно найменший позитивний потенціал.
Вплив графіту на видалення продуктів поділу при 1200 С. Можливе проведення процесу електрорафінування при більш низьких температурах, коли утворюються тверді продукти електролізу.
Вплив основних параметрів процесу електрорафінування цинку в нейтральному розчині на структуру і чистоту катодного цинку було також детально перевірено при випробуванні зазначеного методу отримання чистого цинку в напівзаводські умовах на одному з наших цинкових заводів.
В роботі [37] описаний процес електрорафінування, в якому в якості електроліту використовували розплав СаСЬ - UC14 при температурі 900 - 1050 С. Анодом служив графіт у вигляді кошики, куди завантажували опромінений уран. Катод зроблений з марганцю.
Електроліз здійснюють з розчинною залізним анодом - процесі електрорафінування, або з нерозчинним анодом - електроекстракціі заліза.
Що обмежує зростання катодного щільності струму при спробі інтенсифікувати процес електрорафінування нікелю в електролізері традиційної копструкщш.
Що обмежує зростання катодного щільності струму при спробі інтенсифікувати процес електрорафінування нікелю в електролізері традиційної конструкції.
За винятком застосування розчинних анодів, наприклад, в процесі електрорафінування металів, вибір анодного матеріалу для здійснення електрохімічного процесу, як правило, істотно більш важкий, ніж вибір катодного матеріалу, так як анодний матеріал повинен довго і стійко працювати в умовах анодної поляризації. Цей вибір залежить від типу анодного процесу, електроліту, умов здійснення електролізу (температура, перерви струму), анодного потенціалу (див. Гл.
Вхід технологічних матеріалів і вихід продуктів забруднення при плавці і рафінуванні міді. Електролізні камери використовуються для підготовки основних катодних листів як для процесу електрорафінування, так і електролізу за допомогою осадження міді на катодах з титану або неіржавіючої сталі, після чого відбувається отгонка міді.
За кордоном поряд з анодами з чорнового нікелю використовують в процесі електрорафінування литі аноди з сульфіду нікелю (штейну), які поміщають в діафрагмові мішки. Електроліз проводять при щільності струму 200 - 240 А / м2 з напругою від 2 5 - 3 0 до 4 0 - 5 0 В при високій швидкості протоки розчину через ванну.
Для отримання якісної катодного; міді з високими техніко-економічними показниками необхідно використовувати розчини електролітів заданого складу і дотримуватися певних параметрів процесу електрорафінування.
При електрорафінування в електролізері здійснюють розчинення анодів, відлитих від чорнового, отриманого бенкетом-металургійної шляхом металу, з отриманням на катоді металу, очищеного від домішок. В процесі електрорафінування містяться в аноді більш електропозитивні, ніж рафініруемий метал, домішки (наприклад, золото і срібло при рафінуванні міді) переходять в шлам, а більш електронегативний накопичуються в розчині електроліту.
Крім того, тонна чорнової міді містить від 30 до 100 г золота і від 300 до 1000 г срібла. У загальних рисах процес електрорафінування міді полягає в наступному. У водний розчин сірчанокислої міді поміщають мідні катоди, а також аноди, приготовані з чорнової міді. Електроліт завжди містить сульфати металів, які перейшли з анода. Решта ток витрачається на виділення домішок і омические втрати.
Покажіть на прикладі процесу електрорафінування міді, які чинники впливають на сольову пасивацію мідного анода і яким способом можна повернути електролізер в робочий стан.
Електролізери для рафінування міді. Майже всю мідь в світі, виробництво якої перевищує 11 млн. Т / рік, отримують методом електрорафінування, при якому витягнуті з шламу золото, срібло і інші цінні метали окупають витрати на виробництво міді. Мідь, що отримується в процесі електрорафінування, має досить високою чистотою, яка тим вище, чим менше домішок в розчині електроліту.
Потім матриці виймають з ванн і здирають з них тонкий мідний лист, з якого виготовляють катодні основи. Нарощування міді на катодних основи в процесі електрорафінування відбувається протягом 7 - 14 діб. Для запобігання викривлень катодних основ в перші дві доби електролізу здійснюють їх правку.
Для окремих процесів здійснюють комбінування піро металургійних і електролітичних процесів. Пірометаллур-ня так званий чорновий метал використовують як розчинної анода. В цьому випадку в електроліт з анода переходять іони більш електронегативного основного металу, і на катоді відбувається розряд їх з виділенням чистого металу. Цей процес відомий як процес електрорафінування.
Кількісне співвідношення анодного і катодного процесів. Отже, при низьких анодних щільності струму основна частка розчиненого металу зосереджується в електроліті у вигляді знаходиться в динамічній рівновазі суміші дрібнодисперсного металу ді - і тетрахлорида цирконію. Такий розподіл продуктів анодного розчинення цирконію ще раз говорить про те, що дихлорид цирконію практично не розчиняється в розплавах хлоридів лужних металів і існує в них лише в контакті з металом. Порушення рівноваги між анодним і катодним процесами, що збільшується зі зменшенням анодної щільності струму, свідчить про те, що утворюється на аноді двовалентний цирконій безпосередньо не бере участі в катодному процесі. Отже, анодная щільність струму в разі-цирконію, дихлорид якого практично не розчиняється в досліджуваних розплавах, не може впливати на процес електрорафінування так, як це має місце в разі титану, нижчі хлориди якого розчиняються в хлоридних розплавах.
На катоді переважно йдуть процеси, що вимагають найменшого негативного потенціалу. Метод електролітичного рафінування широко використовується для отримання чистої міді з чорнової міді, що містить домішки срібла, золота, для отримання чистого нікелю з чорнового нікелю з метою очищення від міді, заліза і платинових металів. Електрорафінування отримують срібло і золото, а також використовують цей метод для отримання чистого свинцю, вісмуту, олова і сурми. Як правило, процеси електрорафінування здійснюють в бездіафрагменних електролізерах.