不溶陽極電積法(insolubleanodeelectrolyticprocess)
化學選礦中一種浸出液處理工藝。也被視為一種化學冶金方法,又稱不溶陽極電解法。即在電解作業條件下,陽極不溶解,只使電解液中欲提取的金屬離子不斷地沉積在陰極上的過程,此過程直至電123456bu不解液中欲提取金屬離子濃度降至電解作業無法正常進行時為止。該工藝常用于從含欲提取金屬離子的溶液中直接電解提取金屬組分。如從水溶液中電解沉積大多數的重有色金屬(銅、鉛、鋅、鎘、錫、鈷、鎳等)和貴金屬(金、銀等)及鐵。但輕金屬、堿金屬、堿土金屬和多數稀有金屬無法從水溶液中電解沉積,只能采用熔鹽電解法制取。
陰極電解時,析出電位愈高的金屬陽離子愈易在陰極還原析出,析出電位愈低的金屬陽離子愈難在陰極還原析出。金屬陽離子的析出電位與陰極的標準電極電位、金屬及金屬陽離子的濃度和陰極過程的超電位有關,其值隨超電位的增大而減小,而隨金屬陽離子濃度的減小而減小。因此,不溶陽極電積時,一般選用欲提取金屬的純金屬板作陰極,使析出欲提取金屬組分的超電位接近于零,以提高欲提取金屬離子的陰極析出電位。在某一電積條件下,不溶陽極電積只能進行至溶液中的欲提取金屬離子濃度降至某值時為止,因該金屬離子的陰極析出電位隨其濃度的降低而降低,降至某值時,析出電位與其相近的雜質組分將與欲提取金屬離子一起在陰極析出,使陰極產物達不到所需的純度。不溶陽極電積時,欲提取金屬離子的陰極析出電位應高于氫離子的析出電位,因為陰極析氫不僅降低電能效率,甚至可使目的金屬組分無法在陰極析出。因此,不溶陽極電積時,為防止陰極析氫,一般選用氫的超電位高的目的金屬的純金屬板作陰極材料。
陽極電解時,溶解電位愈低的陽極愈易氧化溶解。陽極的溶解電位與陽極的標準電極電位、金屬及金屬離子的濃度和陽極過程的超電位有關,其值隨超電位和金屬離子濃度的增大而增大,只有陽極的溶解電位大于陰離子在陽極被氧化析出氣體的析出電位時,陽極才不會溶解,陽極反應為陰離子被氧化而在陽極放出氧氣(或氯氣)。因此,不溶陽極電積時,宜選用氧的超電位較小而其溶解電位較高的金屬材料作陽極,使陽極析出氣體的析出電位低于陽極的溶解電位。生產中常用鉛板、石墨板等作不溶陽極電積時的陽極。
效率度量不溶陽極電積過程的效率常用電流效率及電能效率進行度量。電積過程的電流效率及電能效率除與陰極及陽極的材質有關外,還與電解液組成、槽電壓、陰極電流密度、極間距、電解液循環速度、電解液溫度、添加劑的類型及用量等因素有關,一般通過試驗確定其適宜值。
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