Electrowinning

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Electrorefinación tecnología de conversión de combustible nuclear comercial en el metal.

Electroobtención, también llamado electroextraction, es la electrodeposición de metales a partir de sus minerales que se han puesto en solución o licuado. Electrorefinación utiliza un proceso similar para eliminar las impurezas a partir de un metal. Ambos procesos de galvanoplastia utilizan a gran escala y son técnicas importantes para la purificación económica y simple de los metales no ferrosos. Los metales resultantes se dice que son electro-.

En electrólisis, se pasa una corriente de un ánodo inerte a través de una solución de lixiviación líquido que contiene el metal de modo que el metal se extrae, ya que se deposita en un proceso de electrochapado sobre el cátodo. En electrorefinación, los ánodos se componen de metal impuro sin refinar, y como la corriente pasa a través del electrolito ácido de los ánodos se corroen en la solución de manera que los depósitos de proceso de galvanoplastia refinados metal puro en los cátodos. [1]

Contenido [ocultar]

1 Historia

2 Aplicaciones

3 Proceso

4 Referencias

5 Enlaces externos

[Editar] Historia

Electrowinning es el proceso electrolítico industrial más antiguo. El químico Inglés Humphrey Davy obtuvo sodio metálico en forma elemental por primera vez en 1807 por la electrólisis de hidróxido de sodio fundido.

Electrorefinación de cobre fue el primero en demostrar experimentalmente por Maximiliano, duque de Leuchtenberg en 1847. [2]

James Elkington patentó el proceso de comercialización, en 1865, abrió la primera planta de éxito en Pembrey, Gales, en 1870. [3] La primera planta comercial en los Estados Unidos fue el Balbach and Sons Refinación y Smelting Company en Newark, Nueva Jersey en 1883.

[Editar] Aplicaciones

Los metales por electrodeposición más comunes son el plomo, cobre, oro, plata, zinc, aluminio, cromo, cobalto, manganeso, y los metales de las tierras raras y alcalino. Para el aluminio, este es el único proceso de producción empleado. Varios metales activos industrialmente importantes (que reaccionan fuertemente con el agua) se producen comercialmente mediante la electrólisis de sus sales fundidas piroquímicos. Los experimentos utilizando electrorefinación para procesar combustible nuclear gastado se han llevado a cabo. Electrorefinación puede ser capaz de separar los metales pesados como el plutonio, cesio, estroncio y de la masa menos tóxico de uranio. Muchos sistemas de electroextraction también están disponibles para eliminar metales tóxicos (y, a veces valiosa) de corrientes de desechos industriales.

[Editar] Proceso

Aparatos para la refinación electrolítica del cobre

La mayoría de los metales se producen en la naturaleza en su forma oxidada (minerales) y por lo tanto deben ser reducidos a sus formas metálicas. El mineral se disuelve después de algún procesamiento previo en un electrolito acuoso o en una sal fundida y la solución resultante es electrolizada. El metal se deposita sobre el cátodo (ya sea en forma sólida o en forma líquida), mientras que la reacción anódica es por lo general la evolución del oxígeno. Varios metales están presentes de forma natural en forma de sulfuros metálicos, que incluyen cobre, plomo, molibdeno, cadmio, níquel, plata, cobalto y zinc. Además, el oro y los metales del grupo del platino se asocian con minerales sulfurosos de los metales básicos. La mayoría de los sulfuros metálicos o sus sales, son eléctricamente conductora y esto permite que las reacciones redox electroquímicas que se produzca de manera eficiente en el estado fundido o en soluciones acuosas.

Algunos metales, como el arsénico y el níquel no electrolíticamente a cabo sino que permanecen en la solución de electrolito. Estos se reducen por las reacciones químicas para refinar el metal. Otros metales, que durante el procesamiento del metal objetivo se han reducido pero no depositado en el cátodo, se hunden hasta el fondo de la celda electrolítica, donde forman una sustancia conocida como lodos de ánodo o barro anódico. Los metales en estos lodos pueden ser removidos por métodos pyrorefining estándar.

Dado que las tasas de deposición de metal están relacionados con el área de superficie disponible, el mantenimiento de cátodos de trabajo adecuada es importante. Existen dos tipos de cátodo, de placa plana y reticulado cátodos, cada uno con sus propias ventajas. Cátodos de placa plana se pueden limpiar y volver a utilizar, y metales chapados recuperados. Cátodos reticuladas tienen una tasa de deposición mucho más alta en comparación con cátodos de placa plana. Sin embargo, no son reutilizables y deben ser enviados para su reciclaje. Alternativamente, los cátodos de arranque de metal pre-refinados se pueden utilizar, que se convierten en una parte integral del metal terminado listo para el procesamiento de laminación o más.

Electroobtención de cobre: teórica y

diseño práctico

Sinopsis

Punto de vista de los insumos necesarios para el diseño de una casa de la ingeniería

una casa de depósito de electroobtención de cobre y equipos auxiliares llamadas

tanto para la comprensión de la controladora fundamental clave

mecanismos y los requisitos prácticos para optimizar costes,

programar y calidad del producto. Por extracción con disolventes directa o post

diseño de electroobtención de cobre, las consideraciones teóricas fundamentales son

densidad de corriente y la eficiencia, las concentraciones de iones de electrolitos, célula

voltajes y las sobretensiones de los electrodos, las dimensiones físicas, teléfonos celulares

las tasas de flujo y velocidades cara del electrodo, y temperatura del electrolito.

Consideraciones prácticas para los objetivos del proyecto son la ubicación óptima de

planta, diseño de tanque de casa y equipo auxiliar, elevaciones,

tipo de muebles celular, cátodo calidad requerida, el número y tipo de

células, material de construcción de las células, la estructura y la interconexión

equipo, los ciclos de producción, ánodo y cátodo material

construcción y dimensiones, cátodo filosofía separación, placas

ayudas, gestión de niebla ácida, diseños de tuberías, eléctricos estándar

tamaños de equipos de filtración, electrolito, las concentraciones de impurezas, autobús

bar y el rectificador / transformador de diseño, protección de aislamiento eléctrico,

gestión de la grúa, el muestreo y la gestión del control de calidad,

habilidades de personal y las expectativas de los clientes. Todo lo anterior se requieren

para producir un producto de ingeniería que puede ser diseñado fácilmente,

construida de forma rápida y operado con flexibilidad.

introducción

La extracción electrolítica de iones de cobre derivados de

lixiviación o extracción con disolventes, es un importante

contribuyente al producto mundial de cobre

suministrar. El proceso de electrólisis de cobre

fue desarrollado por primera vez en el siglo 19

ya pesar de numerosos avances en

la tecnología, los principios y el equipo básico

siendo el mismo. La primera parte de este artículo

trata de los requisitos teóricos y

ecuaciones y los principios fundamentales que

gobernar electroobtención de cobre. La segunda parte

discute las exigencias de la práctica de

el diseño de una planta de electroobtención de cobre.

El hardware utilizado es simple en la naturaleza, porque

electrolítica de un baño resistente a los ácidos con

ánodos y cátodos sumergidos en solución

con la corriente que pasa a través de los electrodos es

la unidad de proceso fundamental. la

conceptos fundamentales se encuentran en la cinética de reacción,

fenómeno de transferencia de masa, la termodinámica

y otros modelos específicos electroquímicos, los

aplicación de lo que nos lleva a una más profunda y

conocimiento más agradecida por el "simple"

reactor de extracción electrolítica.

La primera parte del papel pasa a través de la

fundamentos y culmina en un ejemplo

reactor está desarrollando. Tenga en cuenta que no todos

procedimientos de diseño son nombrados como esta haría

propiedad intelectual compromiso de TMP.

Sin embargo, el lector será capaz de obtener un

buena comprensión de lo que se requiere para

diseñar y construir un electrolítica del cobre

planta.

Parte 1: electrólisis de cobre teórico

consideraciones

La ley de Faraday

Para el ganador de cobre por la adición de

electrones

[1]

Los cationes van hacia el cátodo, y

aniones pasan al ánodo. El electrodo de trabajo

es donde la reducción se lleva a cabo y el contador

electrodo es donde se produce la oxidación. la

electrodo de trabajo es el cátodo y el

contador de electrodos del ánodo. Por lo general

reacción de oxidación / reducción:

La ley de Faraday da la cantidad total de

cargo pasó de reducir M moles de buey (Q) como:

[3]

El cargo gastado por unidad de tiempo se define

como la corriente (I):

[4]

Normalización con unidad de superficie da Faraday

la ley expresada en densidad de corriente (i):

Proceso general de electrodos

Las secciones anteriores trataron los dos mecanismos de

transferencia de electrones para un electrodo. En esta sección se trata de una

proceso general de tanto la transferencia de electrones y heterogénea

la transferencia de masa que es relevante para electrólisis de cobre en

práctica.

La ecuación B-V que describe la heterogénea

la transferencia de electrones en términos de corriente y sobrepotencial es: