ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие сведения о гидроэлектрометаллургических процессах из "Электрохимическая технология неорганических веществ" Гидроэлектрометаллургические методы получения металлов находят широкое использование в промышленности. С их помощью получают большую часть меди, никеля, цинка, кадмия, золота, серебра, значительные количества олова, свинца, сурьмы, кобальта, марганца и других металлов. [c.250] Гидроэлектрометаллургические методы подразделяют на электрорафинирование и электроэкстракцию металлов. [c.250] При электрорафинировании в электролизере осуществляют растворение анодов, отлитых от чернового, полученного пироме-таллургическнм путем металла, с получением на катоде металла, очищенного от примесей. В процессе электрорафинирования содержащиеся в аноде более электроположительные, чем рафинируемый металл, примеси (например, золото и серебро при рафинировании меди) переходят в шлам, а более электроотрицательные накапливаются в растворе электролита. [c.250] Электроэкстракцию используют в случаях, когда в результате предшествующей электролизу переработки руд или концентратов получен раствор соли металла. При электролизе такого раствора, который должен быть предварительно очищен от примесей, способных выделяться совместно с основным металлом на катоде либо отрицательно влиять на анодный процесс, получают на катоде чистый металл, а на аноде, в случае наиболее распространенных сульфатных растворов, кислород. [c.250] Гидроэлектрометаллургические методы получения металлов по сравнению с пирометаллургическими имеют ряд преимуществ. Эти методы обеспечивают получение металлов высокой чистоты (99,6—99,8%), позволяют более полно перерабатывать бедные и полиметаллические руды, получать при электрорафинировании или очистке раствора электролита в процессах электроэкстракции шламы, богатые ценными компонентами. [c.250] Эти шламы служат исходным материалом для извлечения благородных, редких и цветных тяжелых металлов, причем стоимость получаемых из шламов металлов настолько значительна, что в некоторых случаях может окупать производство основного металла. [c.250] Важнейшим преимуществом гидроэлектрометаллургических процессов является их экологическая чистота, возможность создания замкнутых циклов без стоков и газовых выбросов. [c.250] Технология злектрорафинирования включает следующие стадии получение анодов, электролиз, очистку и корректировку состава раствора электролита, удаление шлама из электролизеров. [c.251] Технология электроэкстракции включает стадию выщелачивания руды или концентрата отработанным электролитом, очистку раствора электролита от примесей и электролиз. [c.251] Получение анодов. Аноды получают, разливая расплавленный черновой металл в соответствующие формы — изложницы. При необходимости отлитые аноды подвергают правке иод прессом, механической зачистке отдельных наплывов. В некоторых случаях отливают полосу металла, которую разрезают на отдельные части. [c.251] Выщелачивание. Для выщелачивания металлов из руд и концентратов применяют в зависимости от условий различные методы. При перколяционном выщелачивании раствор проходит через слой руды или концентрата (например, в случае подземного или кучного выщелачивания) либо через слой выщелачиваемого материала, размещенного на ложном днище аппарата. [c.251] Более интенсивным, часто применяемым является агитационное выщелачивание в аппаратах, где обрабатываемая руда или концентрат интенсивно иеремещивается механической мещалкой либо воздухом (рис. 6.1 и 6.2). [c.251] Выщелачивание может быть одноступенчатым и осуществляться в одном аппарате или многоступенчатым, осуществляемым в ряде расположенных последовательно аппаратах, через которые протекает выщелачивающий раствор. [c.252] Очистка растворов, корректировка состава электролита. Растворы, подвергаемые электролизу, должны иметь состав, обеспечивающий получение чистых катодных металлов, поэтому перед подачей на электролиз проводят их очистку от нежелательных примесей. [c.252] В процессе гидролитической очистки для поддержания нужной кислотности растворов образующуюся по реакциям (6.1) и (6.2) кислоту обычно нейтрализуют исходной рудой или концентратом. [c.252] Используют также методы экстракционной и ионообменной очистки растворов. При экстракционной очистке растворов примеси извлекают экстрагентом, органическим веществом, которое не должно растворяться в очищаемом растворе. Так, например,, из растворов сульфата меди экстракцией трибутилфосфатом извлекают мышьяк. [c.253] Для ионообменной очистки используют ионообменные смолы, угли, гидросиликаты, способные замещать ионы примесей раствора на ионы водорода или гидроксид-ионы. [c.253] Возможно применение для очистки растворов диализных методов (диффузия через ионообменные мембраны) и электрохимических методов осаждения примесей на электродах с развитой поверхностью. [c.253] В отдельных случаях, например, при электрорафинировании меди или никеля, из-за различия катодного и анодного выходов по току происходит изменение в растворе электролита концентрации ионов выделяемого на катоде металла и кислотности раствора, что приводит к необходимости корректировки состава раствора по этим компонентам. Корректировку состава раствора электролита проводят отбором части электролита из электролизного цикла и подпиткой цикла растворами с подобранным составом. [c.253] Электролиз. Процессы электрорафинирования и электроэкстракции обычно проводят в электролизерах ящичного типа, устанавливаемых вплотную друг к другу. В каждом электролизере имеется большое число чередующихся анодов и катодов, включенных по току параллельно. На рис. 6.3 показана схема электролизера для рафинирования меди. [c.253] Вернуться к основной статье