Регенерация электролита

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Регенерация электролита

31.01.2020

Обновление электролита (регенерация) необходимо для предупреждения накопления примесей и удаления избытка меди.

Медь накапливается в электролите из-за частичного растворения ее химическим путем при участии кислорода воздуха:

2H2SO4 + O2 + 2Cu = 2CuSO4 + 2Н2O.


Кроме того, в анодах содержится закись меди, растворимая в серной кислоте:

H2SO4 + Cu2O = СгSO4 + H2O + Cu.


При этом в электролит переходит меди на 1,5—2% больше, чем осаждается на катодах.

Постепенно накапливаемая в растворе сернокислая медь может начать кристаллизоваться, особенно на поверхности анодов, так как в прианодном слое концентрация ее всегда наиболее высокая. С накоплением меди ухудшается электропроводность электролита.

Если содержание примесей невелико и требуется только удалить избыток меди, электролит подвергают электролизу в ваннах обычного устройства, но снабженных нерастворимыми свинцовыми анодами. Медь из электролита при этом осаждается на катодах, а на свинцовых анодах выделяется кислород:

CuSO4 — Cu2+ + SO42-;

Cu2+ + 2е = Cu;

2Н2O = 2Н+ + 2OH-;

20Н- — 2е = H2O + V2O8.


В растворе образуется свободная серная кислота. После выделения части меди раствор может быть возвращен в систему циркуляции. Напряжение на ванне при электролизе с нерастворимым анодом, слагающееся из потенциалов выделения меди и кислорода, составляет около 2—2,5 в; расход энергии в этих ваннах примерно в 10 раз больший, чем при электролизе с растворимыми анодами.

Если необходимо не только снизить содержание меди, но и удалить примеси, например, для дальнейшего использования серной кислоты, то электролитический способ невыгоден, так как удалить примеси удается только после выделения электролизом всей меди; из бедных растворов медь осаждается в виде загрязненного примесями рыхлого осадка, а дальнейшая очистка раствора обходится дорого.

В этом случае выведенную из циркуляции часть электролита нейтрализуют медной окалиной или медью при нагревании продувая его (для ускорения растворения меди) воздухом. Горячий раствор сливают в особые ванны, где из него выпадают кристаллы CuSO4*5Н2O. Маточный раствор выпаривают и вновь кристаллизуют, получая дополнительное количество медного купороса. На современных предприятиях для выпарки и кристаллизации применяются вакуумные аппараты.

Наиболее часто применяют комбинированный способ регенерации, по которому одна порция электролита только обедняется медью путем электролиза и возвращается в циркуляцию; другую порцию электролита перерабатывают на медный купорос, а из конечного маточного раствора удаляют главную массу меди электролизом и выкристаллизовывают никелевый купорос, так как никель всегда накапливается в электролите.

После тщательной промывки катоды плавят в отражательных или электрических печах. Медь разливают в слитки стандартной формы весом 80—85 кг.

За последнее время значительное внимание уделяется производству обескислороженной меди, имеющей повышенную мягкость, пластичность и электропроводность. Для обескислороживания катодную медь плавят и разливают в атмосфере генераторного газа.

Шлам перерабатывают для извлечения меди, блогородных металлов, селена и теллура.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: