Электрохимические процессы в гидроэлектрометаллургии

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ГИДРОЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИИ [c.379]

Всякий процесс электролиза состоит из двух сопряженных реакций восстановления — на катоде и окисления — на аноде. Из многочисленных электрохимических процессов первыми развились в многотоннажные производства те, которые связаны. либо с выделением газообразных продуктов (электролиз воды, получение хлора и т. д.), либо с выделением металлов (гидроэлектрометаллургия, рафинирование, гальванотехника). Процессы электролиза, при которых основные образующиеся продукты не выделяются в виде металлов или газов, а остаются в электролите в растворенном состоянии или выпадают в виде нерастворимых соединений, имеют в электрохимической промышленности относительно меньший удельный вес (по тоннажу, но не всегда — по значению). За этими процессами сохранилось название электролитическое окисление (или восстановление) , но более правильным названием для них является электросинтез , соответственно неорганических и органических веществ. [c.114]

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ГИДРОЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИИ Электролиз в металлургии цинка и кадмия [c.379]

Электрохимические процессы применяются в гидроэлектрометаллургии и гальванотехнике, при электролизе расплавленных солей и при электролизе водных и неводных растворов различных соединений. [c.65]

Под реверсивным током понимают такой постоянный ток, полярность которого периодически изменяется но заданному закону, а электрохимический процесс при этом не прерывается. Это позволяет улучшить качество металлического осадка, увеличить плотность тока и снизить концентрацию ПАВ. В промышленном масштабе положительное воздействие реверсивного тока проверено на процессах рафинирования меди, электролитического выделения цинка. Применение реверсивного тока полностью устранило дендритообразование. Это позволило уменьшить межэлектродные расстояния с 33 до 26 мм и таким путем снизить расход электроэнергии. При этом напряжение на электролизере было снижено с 3,5 до 4,1 В, а расход электроэнергии составлял 3120 кВт-ч на 1 т цинка. Оптимальными условиями применения реверсивного тока считаются продолжительность анодного периода от 0,1 до 1,5 % (но не выше) от полного цикла частота переключения полюсов 3—5 раз в минуту. За рубежом реверсивный ток применяют в гидроэлектрометаллургии цинка, кадмия, свинца и никеля. При этом удельный расход электроэнергии снижается в среднем на 50 кВт-ч на 1 т металла. Выход по току достигает 97 %. [c.152]

Электрохимическое выделение металлов из водных растворов их соединений лежит в основе гидроэлектрометаллургических процессов, т. е. процессов извлечения металлов из руд (электроэкстракция) и их очистки (рафинирование) при помощи электролиза. Гидроэлектрометаллургическим путем получают и очищают такие металлы, как медь, никель, цинк, кадмий, олово, свинец, серебро, золото, марганец и др. Гидроэлектрометаллургия позволяет получать [c.452]

Металлы, выделяющиеся в процессе электролиза на поверхности катода (при протекании электрометаллургических процессов и в гальванотехнике), имеют четко выраженный кристаллический характер. Условия электролиза, определяющие характер кристаллизации, оказывают решающее влияние на свойства выделившихся металлов их компактность, защитные свойства, прочность сцепления с основным металлом, твердость, блеск и т. д. В зависимости от состава электролита, плотности тока, температуры электролита, характера его циркуляции могут образовываться плотные компактные слои металла (осадки), матовые или блестящие, рыхлые губчатые осадки, дендриты, порошкообразные осадки. При электрохимическом осаждении металлов в гидроэлектрометаллургии и гальванотехнике задача заключается в получении компактных, плотных металлических осадков. Для целей металлокерамики стремятся получить порошкообразные металлические осадки. [c.362]

Еще сложнее сжатое обобщение опыта таких отраслей промышленной электрохимии, как гидроэлектрометаллургия, электролиз растворов без выделения металлов, электролиз расплавленных солей. В Главах, посвященных этим производствам, после краткого рассмотрения принципиальных технологических схем приводятся характеристики только электрохимических стадий процессов. [c.7]

Непрерывно возникают и развиваются новые перспективные области применения углеграфитовых электродов.. В первую очередь это гидроэлектрометаллургия цветных металлов и электро-оргаиический синтез. Другое интересное направление — уже упоминавшийся прямой электрохимический синтез пероксида водорода при восстановлении кислорода на угольных электродах. Еще одно перспективное направление — использование поляризованных высокодисперсных угольных сорбентов для детоксикации, очистки сточных вод и выделения полезных элементов из морской воды. Новым вопросом является электрохимическая конверсия ископаемых углей, т. е. их электрохимическое окисление с одновременным выделением водорода на катоде. С целью крупномасштабной экономии энергии анодное окисление ископаемых углей может сочетаться с технически важными катодными процессами. [c.248]

Реакция катодного выделения водорода — одна из самых распространенных электрохимических реакций. Она является основной реакцией при электролитическом производстве водорода, вспомогательной при производстве большинства веществ, образующихся на аноде, в том числе при производстве хлора, побочной реакцией многих катодных процессов, в частности в гидроэлектрометаллургии. Она играет значительную роль при коррозии металлов. Характерная особенность этой реакции — возможность протекания в любом водном растворе, без добавления специальных реагентов. Обратную реакцию анодной ионизации молекулярного водорода используют в ХИТ. [c.358]

Электрохимическое выделение металлов из водных растворов их соединений лежит в основе гидроэлектрометаллургических процессов, т. е. процессов извлечения металлов из руд (электроэкстракция) и их очистки (рафинирование) при помощи электролиза. Гидроэлектрометаллургическим путем получают и очищают такие металлы, как медь, никель, цинк, кадмий, олово, свинец, серебро, золото, марганец и др. Гидроэлектрометаллургия позволяет получать технически чистые металлы и в ряде случаев вести успешную переработку бедных руд. Электрохимическое выделение металлов используется для защиты основного металла от разрушения при помощи покрытий из более устойчивых металлов или сплавов, а также для придания изделиям красивого, декоративного вида (гальванотехника). Кроме того, выделение металлов примен.чется для получения копий и воспроизведения художественных предметов, изготовления лент, бесшовных труб, печатных схем и т. п. (гальванопластика). Возможность использования процесса электролиза с выделением металлов для практических нужд была открыта в 1837—1838 гг. русским академиком Б. С. Якоби, который по праву может считаться изобретателем и отцом гальванопластики и родственных ей процессов. [c.416]

Электроды — проводники, обладающие электронной проводимостью и контактирующие с раствором электролита. С помощью электродов осуществляют подвод (или отвод) электроэнергии от электрохимического устройства. В зависимости от проводимого процесса электроды имеют различное назначение. В химических источниках тока материал электрода, как правило, принимает участие в токообразующей реакции, растворяясь или изменяя свой химический состав. При получении химических продуктов в большинстве случаев электроды в реакции не участвуют, а служат только для подведения электричества к границе электрод— раствор, где протекает электрохимическая реакция. В гальванотехнике и гидроэлектрометаллургии на отрицательно заряженном электроде — катоде происходит выделение металла. В этих процессах, как правило, используются растворимые аноды, материал которых обогащает раствор ионами того металла, который выделяется на катоде. В том случае, когда необходимы нерастворимые электроды, кроме химической устойчивости в данной среде они должны обладать и другими свойствами, например, каталитической активностью, которая позволяет с высокой селективностью проводить основную электрохимическую реакцию достаточной механической прочностью. Материал, из которого изготовляется электрод, должен быть дешев и доступен. Немаловажное значение имеет стабильность состояния поверхности электрода во времени. [c.10]

Электродные реакции комплексов металлов широко используют в промышленности и технике (гидроэлектрометаллургия, гальваностегия, химические источники тока), они определяют скорость растворения и коррозию металлов и, кроме того, составляют основу ряда электроаналитических методов. Наряду с большим практическим значением эта группа электродных реакций представляет значительный интерес для проблем электрохимической кинетики, поскольку переносу электронов в электрохимических стадиях всегда предшествует та или иная реорганизация координационной сферы исходных комплексов. Заключение о ее характере обычно делают на основании количественных характеристик электродных реакций комплексов металлов и их электрохимических и возможных химических стадий. При этом, естественно, учитывается влияние процессов массопереноса, потенциала и материала электрода, строения двойного электрического слоя, процессов адсорбции и других факторов на скорость суммарного электродного процесса. [c.5]

Следует отметить, что процессы электрохимического выделения сурьмы, висмута и мышьяка на катоде в виде плотных и толстых осадков изучены, главным образом, для целей гидроэлектрометаллургии. В литературе, посвященной этому вопросу, приводится достаточное количество рецептов электролитов и режимов их работы [2]. Сведения, касающиеся получения сурьмы, висмута и мышьяка в качестве покрытий [3] и механизма процесса их Электр о осаждения [4—9], немногочисленны. Особенно это относится к получению мышьяковистых покрытий, хотя и существует ряд описаний технологических процессов электроосаждения мышьяка в целях предохранения изделий от коррозии, а также для придания деталям декоративного вида. Для электроосаждения мышьяка предлагаются кислые и щелочные электролиты [3, 10]. [c.68]

С помощью Э. удается осуществлять р-ции окисления и восстановления с большим выходом и высокой селективностью, к-рые в обычных хим. процессах трудно достижимы. Это позволяет использ. Э. для пром. получения и очистки многих в-в. Так, Э. водных р-ров получают и очищают Си, 2н, Мн, Сё, № и др. металлы (см. Гидроэлектрометаллургия). Э. расплавов получают А1, Mg, Ма, Ы, Са, Ве, Тт и др. металлы, потенциалы выделения к-рых из водных р-ров более отрицательны, чем потенциал выделения водорода (см. Электрохимический ряд напряжений). Произ-во фтора основано на Э. расплавл. смеси КР и НР, хлора — на 3. водных р-ров или расплавов хлоридов. Водород и кислород высокой чистоты получают Э. водных р-ров щелочей. О других применениях Э. см. Электросинтез, Гальванотехника, Анодное оксидирование. Изотопов разделение, Вольтамперометрия, Кулонометрия. [c.699]

Важнейшим, а в ряде случаев и единственным промышленным способом получения и рафинирования многих металлов является гидроэлектрометаллургия. Электролизом водных растворов получают (или очищают) такие важные металлы, как медь, никель, цинк, марганец, хром и многие другие. Разработка технологических процессов сутце-ственно усложняется тем, что в исходном продукте (металле или его рудах) всегда присутствуют значительные количества самых разнообразных примесей. Технология гидроэлектрометаллургического производства строится таким образом, чтобы совокупностью химических операций и подбором электрохимических параметров процесса предотвратить попадание примесей в получаемый металл и вместе с телг с наименьшими потерями собрать все ценные примеси, стоимость которых в некоторых случаях превосходит стоимость основного металла. Наряду с этим, как и во всяком промышленном электролизе, требуется обеспечить высокую производительность процесса и по возможности низкий расход электроэнергии и вспомогательных материалов. Из изложенного ясно, что разработка электрометаллургической технологии требует весьма тщательного изучения электрохимического поведения сложных систем. Большой вклад в развитие этих производств внесли Р. И. Агладзе, Ю. В. Баймаков, А. А. Булах, О. А. Есин, М. Т. Козловский, А. И. Левин, А. Л. Ротинян, В. В. Стендер, Н. П. Федотьев, В. Л. Хейфец, Д. М. Чижиков и многие другие исследователи. [c.172]