Мысты электрорфинациялау процесін талдап, түсіндіріңіз, мысал келтіріңіз

Дүние жүзінде алынып жатқан мыстың 80 %-тейі пирометаллургиялық әдіспен алынады, ал оның 90 %-і электрорафинация әдісімен тазаланады; 20 %-тей мыс, құрамында мыстың тотыққан минералдары бар рудаларынан гидроэлектрометаллургия әдісімен алынады.

. Электролит ретінде қолданылатын сульфатты ерітінділерде мыс көбінесе екі валентті ион түрінде кездеседі. Сондықтан мыс пен ерітінді шекарасында стандарттық потенциалы 0.34 В тең. Cu²⁺ + 2е → Сu электрохимиялық реакция жүреді. Дегенмен металл мен ерітінді арасында мынадай теңдік те орнатылады:

CuSO₄ + Cu → Сu₂SO₄,

Нәтижесінде ерітіндіде бір валентті металл ионы түзіледі. Бұл мыс электродында мынадай электрохимиялық реакциялар жүруіне алып келеді:

Cu → Cu⁺ + e, Cu⁺ → Cu²⁺ + e,

Электролиттік рафинация кезінде үш түрлі өнім алынады:

Электротехника және теле-радио өндірісінде қолданылатын таза катод мысы.

Құрамында қымбат және сирек кездесетін элементтер және олардың қоспалары бар мыс шламы.

Құрамында мыс, темір , никель, мырыш, мышьяк т.б.иондар бар ерітінді.

Электрорафинация шламы. Анод құрамында болатын поляризация кезінде ерімеген металдар, оксидтер және химиялық қосылыстар электроизердің түбіне түседі. Оларды шлам деп атайды. Әдетте 1 т катодта мыс алынғанда , 1-1,5 кг шлам бөлінеді. Шламның құраы анодтың құрамына тәуелді. Шламның орташа құрамы , %:

Cu- 10-66 As – 0,1-4,0

Ag- 3-55 Bi – 0,001-0,5

Au- 0,05-4,0 Pb – 0,9-12,0

ЭЛЕКТРОЛИЗГЕ ДАЙЫНДЫҚ

Рафинирлеу процесін электролиз ванналарында жүргізеді. Ванналар ағаштан не бетоннан жасалады. Оның ішін қорғасын пластиналарымен толтырады. Ваннаға 10—16% мыс купоросының ер-сі мен 10—16% H₂SO₄ ер-нен тұратын электролит құяды.. Катод- мыс пластиналары, анод – тақтайшалар алынады.

Катодта негізгі реакция: Сu²⁺ + 2e → Сu,

Ал анодта: Сu → Сu²⁺ + 2e Сu → Сu⁺ + е.

Электролиттегі ерітінді оттек қатысуымен реакция бойынша бір валентті мыстың екі валенттіге дейін тотығуын туғызады:

Cu₂SO₄+ 1/2O₂ + H₂S0₄ → 2CuS0₄ + Н₂0,

Сонымен қатар Сu²⁺ түзілуімен металдық мыстың тотығуы

Сu + 1/2O₂ + H₂S0₄ → CuS0₄ + H₂O

Тазалығы 99,9% мыс алынады

2Cu²⁺ + 2H2O=2Cu + 4H⁺ +O₂

МЫСТЫ ЭЛЕКТРОЛИТТІК РАФИНИРЛЕУ МЕХАНИЗМІ

Мысты электролизбен рафинирлеу үшін оның пластиналарын алып, оларды анод 1 ретінде электролизерге 3 салады. Ток өткізгенде металл анодтық еруге ұщырайды, яғни ерітіндіге катиондар түрінде өтеді. Сосын бұл металл катиондары катодта 2 разрядталады, нәтижесінде таза металдың компактілі тұнбасы түзіледі. Анодта болатын қоспалар не ерімейтін 4 болып қалады, не электролитке жіберіліп жойылады.