Электролитическая катодная очистка

Электролиз водных растворов — важная отрасль металлургии тяжелых цветных металлов меди,висмута, сурьмы,олова, свинца, никеля, кобальта, кадмия, цинка. Он применяется также для получения благородных и рассеянных металлов, марганца и хрома. Электролиз используют непосредственно для катодного выделения металла после того, как он был переведен из руды в раствор, а раствор подвергнут очистке. Такой процесс называют электроэкстракцией. Электролиз применяется также для очистки металла — электролитического рафинирования. Этот процесс состоит в анодном растворении загрязненного металла и в последующем его катодном осаждении. Рафинирование и электроэкстракцию проводят с жидкими электродами из ртути и амальгам (амальгамная металлургия) и с электродами из твердых металлов. К электролитическим способам получения металлов относят также цементацию — восстановление ионов металла другим более электроотрицательным металлом. Цементация основана на тех же принципах, что и электрохимическая коррозия при наличии локальных элементов. Выделение металлов осуществляют иногда восстановлением их водородом, которое также может включать электрохимические стадии ионизации водорода и осаждение ионов металла за счет освобождающихся при этом электронов. [c.227]

На катоде при электролизе водных растворов хлоридов щелочных металлов в электролизерах с твердым катодом кроме разряда водорода могут протекать процессы восстановления гипохлорита и хлората, присутствующих в виде примесей в растворе, поступающем ерез диафрагму в катодное пространство. Эти процессы нельзя рассматривать как вредные, так как они приводят к полной или частичной очистке электролитических щелоков от гипохлорита и хлората. Однако в производствах гипохлоритов, хлоратов или при электролитическом окислении хлоратов до перхлоратов в без-диафрагменных электролизерах процессы катодного восстановления гипохлоритов и хлоратов могут значительно снижать выход целевого продукта по току. Для уменьшения процессов катодного восстановления промежуточных продуктов и конечных продуктов при проведении окислительных процессов принимают специальные меры — разделение электродных пространств диафрагмами, подбор материала катода, введение специальных добавок. Так, например, добавляют хромовокислые соли к электролиту при электрохимическом окислении водного раствора хлористого натрия до хлората. Образующаяся на поверхности катода пористая пленка хромовых соединений затрудняет диффузию ионов гипохлорита и хлората к работающей поверхности катода, что снижает потери тока на катодное восстановление. [c.13]

Электролитическая катодная очистка [c.601]

Ю. В. Баймаков с сотрудниками изучали процесс поведения иридия при электролитическом рафинировании меди и никеля, используя для этого радиоактивный изотоп 1г 2. Было установлено, что иридий обнаруживается в растворе как в форме ионов, так и в форме высоко диспергированных частиц. В катодном никеле иридия оказывалось значительно меньше, если анод заключали в полупроницаемые пленки, пропускавшие ионы, но препятствовавшие проникновению сквозь них коллоидных частиц (коллодиевые пленки). При очистке никелевых растворов от примесей было обнаружено, что цементная медь содержит небольшие количества платины и палладия и практически в ней [c.306]

В случаях электролитического рафинирования с применением катодных проточных диафрагм (никель, кобальт, марганец), кроме раствора, находящегося в ваннах, часть его находится в отделении очистки. Количество ра створа, находящегося в очистке, определяется количеством стадий и скоростью процесса, т. е. объемом аппаратуры и продолжительностью цикла очистки. [c.604]

Современная техника предъявляет большие требования к чистоте материалов, в частности металлов. В цветной металлургии для очистки металлов от примесей широко применяют электролиз с растворимым анодом. Электролитическому рафинированию подвергают железо, медь, серебро, золото, свинец, олово, никель и другие металлы. Например, медь рафинируют следующим образом. В электролизер, заполненный раствором сернокислой меди, подкисленной серной кислотой, помещаются аноды из черновой меди (предварительно подвергнутой горячему рафинированию, при котором окисляется большая часть примесей). Между ними подвешивают катоды из тонких листов тщательно очищенной меди. Напряжение на ванне поддерживают в пределах 0,20—0,40 в, так чтобы при прохождении тока медь, а также примеси с более низким потенциалом, чем у меди (N1, Ре, 2п и др.), окислялись на аноде и переходили в раствор. Остальные примеси с более высокими потенциалами по сравнению с потенциалом меди не окисляются и ыпадают в виде осадка на дно ванны. Это анодный шлам. Он идет на переработку для извлечения золота, серебра, селена, теллура, что в значительной степени оправдывает большие затраты электроэнергии на рафинирование меди. На катоде восстанавливаются только ионы Сц2. Содержание Си в катодной меди достигает 99,98%, а в особых условиях—99,995%. [c.214]

Электроэкстракция является электролитическим способом выделения металла из раствора. В этом случае руда или концентрат подвергается гидрометаллургической обработке (выщелачиванию) с помощью определенных растворителей, которые растворяют минералы, содержащие металл, или весь продукт целиком. Раствор, содержащий извлекаемый металл, после очистки от примесей направляют на электролиз с нерастворимыми анодами. Металл выделяется на катоде, а отработанный электролит, как правило, вновь направляют на выщелачивание. Катодный металл, как и в случае электролитического рафинирования, представляет собой конечный продукт высокой чистоты. [c.7]

При электролитическом рафинировании используют аноды, изготовленные из кобальта, полученного термическим восстановлением. Катодный кобальт осаждают на матрицы из титана или нержавеющей стали и затем сдирают. При катодном выделении кобальта имеет место заметная поляризация, потенциал катода сдвигается в сторону отрицательных значений, что делает возможным разряд на катоде не только электроположительных примесей, но также никеля, железа и других. Поэтому для обеспечения получения чистого катодного кобальта проводят тщательную очистку раствора электролита от примесей, осаждая из него труднорастворимые соединения железа, никеля, цинка, свинца и других металлов. [c.262]

Получение цинка высокой чистоты. Цинк марки ЦВ, содержащий 99,99% Zn, получают дистилляцией катодных металлов. Для получения цинка еще более высокой чистоты (99,999% ) разработан метод перечистки электролитический металл растворяют химически или анодно. При химическом растворении полученные электролиты подвергают глубокой очистке, электролиз проводят в электролизере с диафрагмой и с нерастворимыми анодами. При анодном растворении осуществляют двухстадийную очистку вначале проводят анодное растворение обычного промышленного металла и его катодное осаждение, а затем повторное переосаждение полученного металла. [c.391]

Анодное окисление и катодное восстановление примесей, содержащихся в сточных водах, осуществляется электролизом сточных вод с использованием электролитически нерастворимых анодных материалов (угля, магнетита, диоксидов свинца, марганца или рутения, нанесенных на титановую основу). Для повышения электропроводности сточных вод, снижения расхода электроэнергии и интенсификации процессов окисления в воду вводят неорганические соединения. При очистке воды от цианидов вводят 5—10 г/л Na l. Степень окисления цианидов достигает 100 % при расходе электроэнергии 0,2 кВт-ч/г N-. [c.495]

Для электрохимической очистки сточные воды смешивают с морской водой в соотношении 3 1 и направляют в расположенные параллельно электролитические ячейки, снабженные графитовыми анодами и чугунными решетчатыми катодами. При прохождении тока в анодном пространстве образуется хлор, а в катодном — гидроксид натрия и водород. Выделяющийся активный хлор уничтожает бактерии. Затраты электроэнергии сравнительно невелики и составляют 0,4 кВт-ч/м сточных вод. Завершающим этапом третичной обработки сточных вод является стерилизация-уничтожение бактерий путем хлорирования (хлор и гипохлориты), озонирования, ультрафиолетового облучения или электролиза (в последнем случае используется бактерицидное действие ионов серебра). [c.195]

Изменение концентрации различных ионов в анолите и католите в ходе процесса электролиза воды может быть использовано для очистки щелочи от загрязняющих ее анионов. Если несколько электролитических ячеек соединить таким образом, чтобы электролит циркулировал через катодное пространство каждой предыдущей ячейки и анодное пространство каждой последующей ячейки, то в катодном пространстве крайней ячейки повысится концентрация щелочи и понизится содержание СГ, СОГ, 50Г и других загрязняющих анионов. При этом в анодном пространстве крайней ячейки накапливаются примеси и снижается концентрация щелочи. [c.35]

Часто при электролитическом осаждении металла требуется одновременно произвести его отделение от известных.примесей. В большинстве случаев на основании теоретических соображений можно предсказать, насколько это возможно. К тому же предварительные условия при препаративном электролизе таковы, что искомый металл требуется осаждать только частично, что значительно более благоприятно, чем при количественном электролизе. В случае необходимости производят электролитическую очистку при непрерывном измерении катодного потенциала. Ряд металлов можно получить электролитическим путем в предельно чистом состоянии, свободными от С, 8, Р и N правда, иногда следует считаться со значительным содержанием кислорода. Водород, содержащийся в металлах почти всегда, а иногда в очень значительных количествах, можно легко удалить откачиванием при высокой температуре. [c.584]

Все составляющие электролит соли должны быть предварительно обезвожены. Очистка солей от более положительных примесей производится электролитическим путем в специальных ваннах-матках. Загрузка электролита в ванну производится с помощью графитированных труб. Труба через металл погружается в электролит. Из трубы сначала вычерпывается находящийся в ней катодный металл, затем в ванну заливается электролит. [c.444]

Свежий электролит можно готовить анодным растворением таллия в серной кислоте (концентрация 70—75 г л) с никелевым катодом. В процессе анодного рафинирования происходит очистка от более электроположительных примесей (свинца, меди, серебра) и частично от кадмия. При переплавке катодной губки под щелочью происходит еще дополнительная очистка от примесей [51]. Электролитическое рафинирование таллия из сульфатного электролита при несколько других условиях рекомендуется также польскими авторами [185]. [c.232]

Перед электролизом биполярные электроды заполняют очень чистой ртутью, полученной путем четырехкратного электролитического рафинирования в хлорнокислом электролите при плотности тока, равной 0,12 о/сл . В качестве анодной ртути используют ртуть, подлежащую очистке, а если ртутный анод заполняют черновой ртутью, то ее предварительно отфильтровывают, например, через пористую пластинку для удаления неметаллических и нерастворимых в ртути загрязнений. После этого все секции электролизера заливают соответствующими электролитами и в течение 6—7 ч прорабатывают электролит при низких плотностях тока, не превышающих 5— 7 ма/см . Ртуть, выделившуюся при этом в катодном пространстве, удаляют и только после этого считают электролизер подготовленным для электролитического рафинирования ртути. [c.239]

Электролит подвергался электролитической (селективной) очистке до удаления примесей Си, Ре, 5п и т. д. Электролитическая очистка проводилась в емкости 2000 л, через которую циркулировал электролит при О к = 0,8 а/дм и напряжении 1 в. Катодные пластины (16 шт.) имели размер 1500X200 мм. Затем вводили присадки А =2- -3 см на 1 л, О —12 г л и Н — [c.65]

Аналогичный электролитический способ очистки был предложен [1] для снятия окалины, образующейся в горячем водяном паре на различных сталях и других сплавах. В этом способе применялись концентрации кислоты 10% и замедлителя Р/о, раствор помещался в свинцовом сосуде, служившем анодом, плотность катодного тока составляла 15 а1дм . Для полной очистки обычной стали требовалось 30 мин., для стали с 4% Сг и 6 /о Мо—1 час, для стали с 12 /о Сг — 2 часа и для нержавеющей стали 18-8—4 часа. В этих условиях и при температуре ниже 45° растворения основного металла не наблюдалось. [c.1152]

Электролитическое рафинирование мобальта Как отмечалось выше, чистый кобальт производят электролитическим рафинированием металла, полученного термическим восстановлением оксида кобальта, который содержит значительные примеси никеля, железа и других металлов. Благодаря высокой ка-тодной поляризации при выделении коб альта становится возможным включение в катодный осадок не только меди, но и никеля, и железа. Поэтому для получения чистого кобальта требуется весьма тщательная очистка раствора от этих примесей, особенно от никеля. [c.413]

NbHi получают путем катодного насыщения водородом компактного металла в электролитической ячейке. Кусок ниобиевой жести с целью очистки и активирования предварительно в течение 15 мин нагревают в индукционной печи до 2000°С и вакууме 10-6 р - Затем ниобиевую жесть обвязывают золотой проволокой и подвешивают в качестве катода на золотой проволоке в электролите 6 н. H2SO4. Анод, представляющий собой палочку из карбида бора (например, 6X12x70 мм), укрепляют Hai [c.1543]

Перечисленные способы имеют различные недостатки. Анодное электролитическое травление требует тщательного наблюдения, так как изделия легко перетравливаются из-за неравномерности процесса. Вследствие плохой рассеивающей способности электро литов для анодного травления этот способ пригоден для изделий несложных форм. Обычное катодное травление ухудшает механические свойства изделий за счет наводораживания. Поэтому в травильный раствор добавляют соли свинца для выделения этого металла на очищенных участках поверхности на свинце водород имеет высокое перенапряжение, в результате чего его выделение задерживается и наводораживание не происходит. Свинец после травления нужно анодно удалять в щелочных растворах. Указанный способ отличается известной сложностью. Остальные способы широкого распространения в машиностроении не имеют. Таким образом, существующие способы травления недостаточно совершенны и не обеспечивают высококачественную и экономичную очистку от окалины и продуктов коррозии поверхностей слож-нопрофилиро-ванных изделий ив обычных и легированных сталей. [c.29]

При использовании в качестве анода железных или алюминиевых электродов происходит их электролитическое растворение, при котором в сточную воду переходят ионы этих металлов, превращающиеся в гидроксиды или основные соли этих металлов, обладающие коагулирующей способностью. На этом принципе основан процесс электрокоагуляции загрязнений сточных вод. При электрокоагуляции сточных вод, содержащих тон-кодиспергированные загрязнения, могут идти и другие электрохимические и физико-химические процессы, такие как электрофорез, катодное восстановление растворенных в воде органических и неорганических веществ, химические реакции между ионами железа или алюминия и содержащимися в воде ионами с образованием нерастворимых солей. Поэтому эффект очистки воды при электрокоагуляции в ряде случаев более высокий, чеМ при ее обработке одинаковыми, в пересчете на металл, дозами солевых коагулянтов. При использовании нерастворимых электродов пузырьки выделяющихся газов сорбируют на своей поверхности загрязнения и, поднимаясь вверх, увлекают их за собой. На этом принципе основан процесс электрофлотации. [c.110]

Электролиз с использованием растворимых анодов из чернового металла (полученного пирометаллургическим способом) и осаждением на катоде металла повышенной чистоты носит название электролитического рафинирования. Катодное осаждение металлов при электролизе растворов, полученных при выщелачивании руд (и г рошедших соответствующую очистку), называется электроэкстракцней. Как видно из приводимого ниже материала, оба указанных метода нащли применение в современной гидроэлектрометаллургии. [c.247]

Электрометаллургия. В электролитическом производстве металлов применяют как водные растворы (гидроэлектрометаллургия), так и расплавы. В последние годы нашли применение и растворы иа основе неводных растворителей. Различают электроэкстракцию—первичное получение металла из продуктов переработки и выщелачивания исходных руд и рафинирование — очистку металла посредством его анодного растворения и последующего катодного осаждения. Электроэкстракцией из водных растворов первично получают цинк, кадмий, марганец и другие металлы такой же путь используют для получения меди из бедных оксидных руд. Электролиз в расплавах применяют для получения алюминия и ряда щелочных и щелочноземельных металлов (лития, натрия, магния, кальция и др.), которые не могут быть получены из водных растворов из-за неустойчивости в воде. Рафинирование широко используют для повышения чистогы меди, золота, никеля, свинца и других металлов. [c.310]

Электролитический способ обработки [2], о котором уже говорилось при рассмотрении травильных растворов металлургической промышленности и который получил столь широкое распространение во Франции, Америке и Германии, требует для постоянного регулирования концентрации в травильном растворе меди и кислоты (без добавки свободной кислоты) значительных капиталовложений и влечет за собой большие эксплуатационные расходы. Хотя его применение, по существу, и является идеальным решением проблемы очистки сточных вод травильного производства, оно оказывается целесообразным лишь там, где имеет место сброс большого количества сравнительно концентрированных травильных растворов для переработки промывных вод он вообще неприменим. На заводах Сименс-Шукерта в Гартен-фельде (близ Шпандау) [22] доводят концентрацию меди в травильном растворе до 40 г/л (при содержании свободной серной кислоты 150 г/л) и после этого раствор очищают от меди электролитическим способом. Для этого используют ванны из кислотоупорной керамики с нерастворимьши анодами из свинцового сплава в качестве катодов служат отходы листовой меди (с прокатных станов) или специально изготовленный тонкий катодный лист. Чтобы получить при небольших размерах установки высокую производительность, необходимо работать с плотностью тока, равной 250 амп/м , что может быть достигнуто только нри тщательном перемешивании электролита. Одна ванна при силе тока 500 амп, напряжении 2,3 б и электрическом к. п. д. 93% дает за 24 ч около 13 кг очень чистой меди, пригодной для про- [c.168]

Получение. В пром-сти М. получают тремя способами электролитическим, металлотермическим и углетермическим. По электролитическому методу производят наибольшее количество М. В этом случав исходным сырьем служит без"водный хлористый магний или обезвоженный карналлит. В состав электролита входят также хлориды натрия, калия и кальция и небольшое количество фторидов натрия или кальция. Содержание Mg lj в электролите доляжо быть не ниже 5—7%. По мере расходования Mg lj и накопления других солей в электролите часть его выводят из электролизера и добавляют расплавленный хлористый магний или карналлит. Темп-ра электролиза 720—750°. Аноды изготовляют нз графита, катоды — из стали. Катодное пространство отделяют от анодного перегородкой, не доходящей до дна электролизера. Расплавленный М. легче электролита. Он всплывает на поверхность и периодически извлекается иа катодного пространства вакуум-ковшом. Выход но току 83—85% расход электроэнергии 18—21 квт-ч кг металла. В магнии-сырце содержится ок. 2% примесей. Его рафинируют в тигельных электрич. печах под слоем флюсов и затем разливают в чушки. В лучшем сорте первичного металла содержится только 99,8% Mg. Для дальнейшей очистки металл подвергают сублимации в вакууме. После 2- и [c.506]

По такому же принципу осуществляется и очистка металлов от примесей (рафинирование). При электролитическом рафинировании металлов, например меди, толстые пластинки сырой (неочищенной) меди подвешиваются в электролитической ванне, наполненной раствором соли меди (например, Си504), и соединяются с анодом источника тока. Катодом служат тонкие пластинки из чистой меди, покрытые графитом. В процессе электролиза анодные пластинки из сырой меди будут все время растворяться, а катодные — наращиваться чистой медью. Слой графита на катодных пластинках служит для снятия наращенной меди. [c.227]

Волгоградский химзавод получал хлоргаз с концентрацией 96,6% С12, Такие показатели могут быть достигнуты и другими заводами. Отмечается, что на Волгоградском химзаводе в цехе, оснащенном электролизерами типа БГК-13 и типа БГК-13-5, в электролитических щелоках содержался гипохлорит натрия. Предприятию следует обратить внимание на качество приготовляемой диафрагмы, проверить и выявить электролизеры, которые дают электрощелока с содержанием гипохлорита натрия. Выявленные электролизеры необходимо выключить, проверить изношенность сетки, тщательность очистки сетки от остатков старой диафрагмы и, в случае нееЗходимости, заменить изношенные катодные сетки на новые. [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология