Электролиз меди, цинка, алюминия

Август 23, 2022

Главная
Физика
Электролиз меди, цинка, алюминия

Содержание

2. Электрохимическими процессами называют процессы взаимного превращения химической и электрической форм энергии.
4. ЭЛЕКТРОЛИЗ МЕДИ При пропускании через электролит постоянного электрического тока происходит растворение черновой меди анодов и осаждение
5. Процесс ведут в электролизных ваннах ящичного типа. В ванне устанавливаются литые аноды черновой меди, между которыми
8. Катоды и аноды в ваннах включают параллельно, а ванны последовательно. В целях выравнивания концентрации ионов меди
9. При проведении электролиза в электролизных ваннах стремятся к максимальному выходу меди по току, снижению удельного расхода
11. ЭЛЕКТРОЛИЗ ЦИНКА
14. В электролизных цехах применяют ванны из сборного железобетона (иногда стальные) с защитой из кислотоупорных материалов. Обортовку
15. Сопротивление электролита определяется его температурой и концентрацией цинка в растворе. Резкое повышение падения напряжения на ванне
16. ЭЛЕКТРОЛИЗ АЛЮМИНИЯ При нормальном потенциале алюминия, равном -1,67 В, осадить его на катоде методом электролиза раствора
17. Классификиция электролизеров для получения алюминия
18. Боковые стороны покрывают асбестовым листом, теплоизолируют глиноземной засыпкой и футеруют угольными плитами. Все швы в угольной
20. Электролизеры объединяют в серию из 160÷170 шт., причем 4÷5 из них резервные. Ванны серии обычно устанавливают
21. Производство алюминия является энергоемким. Фактический расход электроэнергии на производство алюминия составляет 14000÷16000 кВт·ч/т. Выход металла на
23. Скачать презентацию

Слайд 2

Электрохимическими процессами называют процессы взаимного превращения химической и электрической форм энергии.

Слайд 3

Слайд 4

ЭЛЕКТРОЛИЗ МЕДИ
При пропускании через электролит постоянного электрического тока происходит растворение черновой

меди анодов и осаждение чистой меди на катодах. Благородные металлы и некоторые примеси в виде шлама выпадают в осадок, некоторые другие примеси (никель) переходят в раствор.

Целью электролиза меди является снижение содержания примесей в черновой меди, полученной плавкой в отражательных печах, извлечение находящихся в ней благородных и других ценных металлов и получение чистой электролитической меди.

Слайд 5

Процесс ведут в электролизных ваннах ящичного типа. В ванне устанавливаются литые

аноды черновой меди, между которыми подвешиваются тонкие пластины чистой меди (катоды). После этого в ванну подают электролит, который представляет собой водный раствор медного купороса, подкисленный серной кислотой для уменьшения сопротивления.
Отлитые из черновой меди аноды представляют собой плиты прямоугольной формы толщиной 35÷45 мм и массой около 300 кг. Катоды изготовляют из листовой электролитической меди толщиной 0,6÷0,7 мм. Расстояние между поверхностями соседних анодов и катодов составляет 35÷40 мм.

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Катоды и аноды в ваннах включают параллельно, а ванны последовательно. В

целях выравнивания концентрации ионов меди у электродов и обеспечения необходимой температуры применяется прямая циркуляция электролита, при которой он подается снизу ванны и сливается сверху.
Температура электролита поддерживается на уровне 60℃. Необходимый подогрев электролита осуществляется с помощью теплообменников из графита, титана или нержавеющей стали.

Слайд 9

При проведении электролиза в электролизных ваннах стремятся к максимальному выходу меди

по току, снижению удельного расхода электроэнергии и увеличению их производительности.
Снижение выхода металла по току является следствием утечки тока, появлению которой способствуют неблагоприятные условия в электролизных цехах: повышенные кислотные испарения; сырость деревянных частей ванны; отложение солей на деталях ванн; сравнительно высокий потенциал ванн относительно земли.

Слайд 10

Слайд 11

ЭЛЕКТРОЛИЗ ЦИНКА

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

В электролизных цехах применяют ванны из сборного железобетона (иногда стальные) с

защитой из кислотоупорных материалов. Обортовку ванн и сливные короба выполняют из винипласта. Снаружи ванны покрывают кислотоупорной краской, битумом или резиной (по стали). В дне ванн имеется отверстие для выпуска шлама. Ванны длинными бортами устанавливают рядом, соединяют в блоки по 20÷30 ванн.
Для получения высокого выхода по току температуру электролита необходимо поддерживать на уровне 35÷40℃. На практике применяется индивидуальное для каждой ванны охлаждение электролита с помощью алюминиевых или углеродистых змеевиков.
В производстве цинка выход по току составляет обычно 88÷94%, расход электроэнергии 3500 кВт·ч на 1 тонну цинка.

Слайд 15

Сопротивление электролита определяется его температурой и концентрацией цинка в растворе. Резкое

повышение падения напряжения на ванне (до 3,3—3,6 В) указывает на необходимость очистки анодов от шлама.
Сдирку цинка с алюминиевых катодов производят раз в сутки или раз в двое суток. Они подвергаются систематической очистке один раз в 10 дней на катодоочистительной машине. Аноды очищают один раз в 20÷25 дней. Износ катодов составляет около 1,5 кг, а анодов — 0,8÷1,5 кг на 1т цинка.
Полученные пластины катодного цинка промывают водой, формуют в пакеты и затем переплавляют в индукционных канальных печах.

Слайд 16

ЭЛЕКТРОЛИЗ АЛЮМИНИЯ
При нормальном потенциале алюминия, равном -1,67 В, осадить его на

катоде методом электролиза раствора невозможно. На катоде будут выделяться в основном водород и содержащиеся в электролите и аноде примеси.

Слайд 17

Классификиция электролизеров для получения алюминия

Слайд 18

Боковые стороны покрывают асбестовым листом, теплоизолируют глиноземной засыпкой и футеруют угольными

плитами. Все швы в угольной кладке заполняют углеродистой массой. С целью ослабления действия магнитных полей на расплавленный алюминий применяется двусторонняя подводка тока.

Корпус электролизера сварен из стальных листов, может быть с днищем и без днища. Корпус ванны снизу заполнен шамотной кладкой для теплоизоляции. На кладку устанавливают подовые катодные блоки, к которым крепят специальные токопроводы — блюмсы.

Слайд 19

Слайд 20

Электролизеры объединяют в серию из 160÷170 шт., причем 4÷5 из них

резервные. Ванны серии обычно устанавливают в двух корпусах в два ряда в каждом. Полы электролизного цеха выполняют электроизолированными.
При электролизе расплавов ток через ванну достигает значений более 100 кА, поэтому ванны включают в серии последовательно без предварительного объединения в блоки. Соединение отдельных ванн или блоков между собой в серии, а также подключение их к источникам питания производится шинопроводами.
При нормальной работе напряжение на ванне составляет 4,2÷ 4,5 В, что достигается поддержанием заданного состава электролита и режимных показателей.
Слив металла из ванны производят с помощью вакуум-ковша. Вылитый из ванн алюминий поступает в миксеры литейного корпуса, где он после усреднения и отстаивания разливается в слитки.

Слайд 21

Производство алюминия является энергоемким. Фактический расход электроэнергии на производство алюминия составляет

14000÷16000 кВт·ч/т.

Выход металла на 1 кВт·ч составляет 60÷77 г, что типично для удельного расхода электроэнергии (16000±500) кВт·ч на 1 т алюминия.