1. Электрохимиялық технологиялардың қолданылатын салаларына мысал келтіріңіздер


Гидроэлектрометаллургиялық процестердің мүмкіндіктерін атап өтіп, олардың ерекшеліктерін сипаттаңыз. Мысты электрорафинациялаудың келешегін тұжырымдаңыз



бет25/39
Дата09.07.2020
өлшемі426,85 Kb.
#74994
1   ...   21   22   23   24   25   26   27   28   ...   39
Байланысты:
shpor elektrokhimia-1

26. Гидроэлектрометаллургиялық процестердің мүмкіндіктерін атап өтіп, олардың ерекшеліктерін сипаттаңыз. Мысты электрорафинациялаудың келешегін тұжырымдаңыз. Сулы ерітінділерден металды электролиз арқылы бөліп алу, көп жағдайда, металлургиялық процестердің ең ақырғы стадиясы болып табылады. Таза мыс, мырыш, никель, марганец алу өндірісінде электролиздің орны ерекше. Металды рудадан алуда электроэкстракция және электрорафинация әдістері қолданылады. Электролиттік рафинация әдісінде пирометаллургиялық әдіспен алынған таза емес металдың, сулы ерітінділерде анод болып еріп, сол электролитте катодта таза металл түрінде алу процестері іске асырылады. Электрохимиялық рафинация процесінің механизмі мынаған негізделген: металдың және ерітіндінің табиғатына, тоқ тығыздығына және басқа да параметрлерге байланысты металл – ион (Ме - Ме⁺) жүйелерінің потенциалдары әртүрлі болып, сол себептен олардың еру және разрядталу мүмкіншіліктері және реакцияларының жылдамдықтары әртүрлі болады. Электрорафинация процесі кезінде катодта – таза металл, ерітіндіде иондардың қоспасы, ал анод аумағында анодтық шлам түзіледі. Сөйтіп, электрорафинация процесінде таза емес анод – металл құрамындағы қоспалар өз потенциалдарына байланысты 3 топқа бөлінеді (7.1 сурет):


Анод

Электролит

Катод



Шлам

Негізінде металдан және әртүрлі қоспалардан тұратын анодта потенциалдары теріс металдар өте оңай еріп, ерітіндіге өтеді. Егер металдар, потенциалдарының мәніне қарай, қатарға орналастырылса: Au – Ag – Cu – Bi – Sb – Pb – Sn – Ni – Co – Cd – Cr – Zn – Mn көрсетілген әрбәр металдың өзін электрохимиялық әдіспен рафинациялағанда бірінші болып потенциалдары теріс және негізгі металл ерітіндіге өтеді, ал потенциалдары оң элементтер және олардың қосылыстары электролизердің түбіне шлам түрінде тұнбаға түседі. Катодта негізгі металл иондарының тотықсыздану реакциялары жүреді, ал егер ерітіндіде потенциалдары оң басқа иондар болса, олар да реакцияға қатысады. Потенциалдары теріс иондар – катод электрод реакциясына қатыса алмай ерітіндіде жинақталып отырады. Сөйтіп, электрорафинация әдісімен таза металл алуда, анодтағы және катодтағы процестердің әрқайсысының өз орны бар. Егер анодтық процесте негізгі металл құрамындағы оң потенциалды қоспалар және олардың қосылыстары шлам түрінде электролизрдің түбіне тұнып отырса, теріс потенциалды иондар ерітіндіге жинақталады, ал негізгі металл катодта таза бөлінеді. Электроэкстракция процесінде катодта жүретін реакциялар электрорафинациядағымен бірдей ал анод электродында басқаша. Кейбір металдарды рудадан бөліп алу үшін оларды әртәрлә еріткіштерде ерітеді, құрамында негізгі металл иондары бар ерітіндіні зиянды қоспалардан тазалағаннан кейін, оны электролиз әдісімен катодта таза металл түрінде алады. Электролиз кезінде ерімейтін анод қолданылады. Бұл әдісті электроэкстракция дейміз. Бұл әдіс бойынша, анод материалының еру реакциясы орын алмау керек. Анодта, әдетте тотығу реакциясы негізінде оттек немесе хлор бөлінеді. 4 OHˉ - 4e → O₂ + H₂O Eᵒ = + 0.41B, 2H₂O – 4e →O₂ + 4H⁺ Eᵒ = +1.23 B, 2Clˉ - 2e→Cl₂ Eᵒ=+1.36B. Сөйтіп, гидроэлектрометаллургия әдісі негізгі 2 стадиядан тұрады: электролитті дайындау және осы ерітіндіден металды электролиз арқылы катодта бөліп алу . Өндірістік гидроэлектрометаллургияда ең бірінші қолданылған әдістерлің бірі мысты электролиттік жолмен алу болды. Электрохимиялық өндірістерде таза мыс, алтын, күміс, т.б. металдарды алу үшін электрорафинация әдісі қолданылады. Қандай металды алатын болсақ та бұл процестің негізгі принциптері бірдей. Мысты электрохимиялық рафинациялаудың келешегіне келсек, рафинациялау технологиясы 2 жолмен дамып келеді: процесті интенсивтендіру және процестегі автоматтандыруды дамыту. Интенсивтендіру тоқ күшін жоғарлату негізінде жүргізіледі. Олар электрод ауданын үлкейту негізінде іске асырылады. Мысалы, электродтың биіктігін 10 см – ге және олардың санын көбейту арқасында, арақашықтығын азайту есебінен өнім шығымын 26 % - ға өсіруге болтындығы табылған.





Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   21   22   23   24   25   26   27   28   ...   39




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет