Электролиз меди с нерастворимыми анодами

Для этого процесса пригодны растворы сульфата меди, получаемые разными способами, однако содержащие не менее 30 г/л меди обычно после выщелачивания богатых окисленных руд и концентратов в мешалках.

Электролиз проводят в бетонных ваннах, футерованных асфальтом, керамической плиткой, пластмассами, либо листовым свинцом. Длина их до 10 м, ширина и глубина 1,2 — 1,4 м. Катодных основ их чистой меди около 80, анодов из сплава свинца с 8—15% сурьмы и 1% серебра на один больше. Раствор подают в каждую ванну со скоростью около 1 м3/мин. От тепла, выделяемого током, он нагревается до 35° С:

Dк=2004÷230 А/м2, =24÷2,4 В, Kт = 70ч÷90%, W=20004÷3000 кВт. ч/т.

Химизм электролиза был описан выше. Здесь надо отметить, что на выход по току значительно влияет примесь железа, которое восстанавливается на катоде и окисляется на аноде. Перед электролизом железо, если его мало, осаждают известью, окисляя воздухом, по реакции. Большие осадки трудно промыть и с ними теряется медь. Когда концентрация железа (III) слишком высока, его восстанавливают при нагревании цементной медью в мешалках:

2Fe3+ + Сu = 2Fe2+ + Сu2+,

либо в башнях с насадкой — скрубберах сернистым газом (газами от обжига):

2Fe3+ + SO2+ 2Н2O =2Fe2+ + SO24 + 4Н+.

Оставшееся в электролите железо (II) окисляется на аноде вместо воды при меньшем потенциале и это выгодно: однако одновременно возникающие ионы Fe+3 достигают катода и, восстанавливаясь здесь, снижают выход меди по току.

По мере истощения электролита на катоде вместе с медью осаждается СuО и выделяется водород, осадок становится черным, губчатым, он отрывается от катода и выпадает в шлам. Вследствие концентрационной поляризации ухудшается и чистота осадка. Чтобы избежать этого, электролиз заканчивают после снижения концентрации меди до 15—20 г/л, и отработанный электролит, в котором накопилась серная кислота, направляют в оборот на выщелачивание, частично подвергая цементации.

Статья на тему Электролиз меди с нерастворимыми анодами