Электролитическое извлечение

редактировать

процесс электролитической экстракции Технология электрорафинирования, конвертирующая отработанное промышленное топливо ядерное топливо в металл.

Электро извлечение, также называемое электроэкстракцией, представляет собой электроосаждение металлов из их руд, которые были растворены в процессе, обычно называемом выщелачиванием. Электрорафинирование использует аналогичный процесс для удаления примесей из металла. В обоих процессах используется гальваника в больших масштабах, и они являются важными методами для экономичной и простой очистки цветных металлов. Получающиеся металлы называются электролитами.

При электролизе ток пропускается от инертного анода через жидкий выщелачивающий раствор, содержащий металл, так что металл извлекается по мере его осаждения в процессе гальваники на катоде. При электролитическом рафинировании аноды состоят из неочищенного примесного металла, и по мере прохождения тока через кислотный электролит аноды разъедают раствор, так что процесс гальваники осаждает очищенный чистый металл на катодах.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Приложения
  • 3 Процесс
  • 4 Ссылки
  • 5 См. Также
  • 6 Внешние ссылки

История

Электролитическое рафинирование меди

Электролитическое извлечение является старейшим промышленным электролитическим процесс. Английский химик Хамфри Дэви впервые получил натрий металлический элементарную форму в 1807 году путем электролиза расплавленного натрия. гидроксид.

Электрорафинирование меди было впервые экспериментально продемонстрировано Максимилианом, герцогом Лейхтенбергским в 1847 году.

запатентовал коммерческий процесс в 1865 году и открыл первый успешный завод в Пембри, Уэльс, в 1870 году.. Первым коммерческим заводом в США была Balbach and Sons Refining and Smelting Company в Ньюарке, штат Нью-Джерси, в 1883 году.

Применения

Наиболее распространенные электрохимические металлы свинец, медь, золото, серебро, цинк, алюминий, хром, кобальт, марганец и редкоземельные и щелочные металлы. Для алюминия это единственный применяемый производственный процесс. Некоторые промышленно важные активные металлы (которые сильно реагируют с водой) производятся в промышленных масштабах путем электролиза их пирохимических расплавленных солей. Проведены эксперименты с применением электрорафинирования для переработки отработавшего ядерного топлива. Электроочистка позволяет отделить тяжелые металлы, такие как плутоний, цезий и стронций, от менее токсичной основной массы урана. Также доступны многие системы электроэкстракции для удаления токсичных (а иногда и ценных) металлов из потоков промышленных отходов.

Процесс

Устройство для электролитического рафинирования меди

Большинство металлов встречаются в природе в их окисленной форме (руды ) и, следовательно, должны восстанавливаться до их металлических форм. Руда растворяется после некоторой предварительной обработки в водном электролите или в расплаве соли, и полученный раствор подвергается электролизу. Металл осаждается на катоде (либо в твердой, либо в жидкой форме), тогда как реакция анодная обычно представляет собой выделение кислорода. Некоторые металлы в природе присутствуют в виде сульфидов металлов ; к ним относятся медь, свинец, молибден, кадмий, никель, серебро, кобальт и цинк. Кроме того, металлы группы золото и платина связаны с сульфидными рудами цветных металлов. Большинство сульфидов металлов или их солей являются электропроводными, и это позволяет электрохимическим окислительно-восстановительным реакциям эффективно протекать в расплавленном состоянии или в водных растворах.

Некоторые металлы, например никель, не подвергаются электролизу, а остаются в растворе электролита. Затем они восстанавливаются химическими реакциями для очистки металла. Другие металлы, которые во время обработки целевого металла были восстановлены, но не осаждались на катоде, опускаются на дно электролитической ячейки, где они образуют вещество, называемое анодным шламом или анодным шламом. Металлы в этом шламе можно удалить стандартными методами пирорафинирования.

Поскольку скорость осаждения металла зависит от доступной площади поверхности, важно поддерживать исправно работающие катоды. Существует два типа катодов, каждый из которых имеет свои преимущества. Катоды с плоской пластиной можно очищать и использовать повторно, а металлы с гальваническим покрытием - восстанавливать. Сетчатые катоды имеют гораздо более высокую скорость осаждения по сравнению с плоскими катодами. Однако они не подлежат повторному использованию и должны быть отправлены на переработку. В качестве альтернативы можно использовать стартовые катоды из предварительно очищенного металла, которые становятся неотъемлемой частью готового металла, готового к прокатке или дальнейшей обработке.

Ссылки

См. Также

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-18 11:40:04
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте