ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролиз в производстве свинца и олова из "Прикладная электрохимия Издание 3" Электрохимические свойства свинца и олова. По электрохимическим свойствам свинец и олово близки друг другу (см. табл. 4.2). Ионы металлов разряжаются на катоде без заметного перенапряжения, токи обмена их очень велики. Поэтому, разряжаясь с высоким выходом по току, металлы склонны к образованию игл, дендритов, и без добавок поверхностно-актив-ных веществ путем осаждения из простых растворов не удается получить компактные осадки. [c.415] Выбор электролитов для получения олова достаточно велик, так как соли олова хорошо растворяются в воде, поэтому его можно выделять как из растворов простых солей двухвалентного олова, так и из щелочных и щелочносульфидных растворов (Ыа25п54). В щелочных растворах олово находится в виде комплексных анионов. В этом случае поляризация при разряде ионов олова выше, чем в простых электролитах без специальных добавок, и выше качество осадков. [c.415] Производство свинца. Свинец применяется в производстве аккумуляторов, в качестве футеровочного и электродного материалов в химической промышленности, в электротехнике для изготовления оболочек кабелей он является основным компонентом легкоплавких сплавов, например, гартблея для отливки типографского шрифта, баббитов для изготовления подшипников из него делают также экраны для защиты, от )у-лучей и тару для хранения изотопов. [c.416] Свинец имеет собственные руды, в основном это сульфидные (РЬ5 — галенит) руды, которые обычно встречаются вместе с минералами цинка и других металлов. [c.416] Основные способы производства свинца из руд — пироме-таллургическне (см. рис. 4.1) с последующим рафинированием. Электролитическому рафинированию подвергают всего около 12% выплавляемого свинца. Гидрометаллургия свинца с последующей электроэкстракцией металла не нашла применения из-за отсутствия дешевых растворимых соединений свинца. Таким образом, в металлургии свинца электролиз не нашел широкого применения. [c.416] Электролитическое рафинирование свинца. Черновой свинец содержит 95—99% РЬ, медь, олово, сурьму, висмут, мышьяк, цинк, железо. Некоторые из этих металлов при рафинировании в обычно применяемых электролитах имеют более положительные потенциалы, чем свинец, и переходят в шлам. [c.416] В анодах должно быть ограничено содержание олова, так как его потенциал близок к потенциалу свинца. Олово растворяется из анода и выделяется на катоде вместе со свинцом цинк и железо остаются в растворе. [c.416] Скорость циркуляции электролита должна быть высокой [0,35—0,5 л/(А-ч)] из-за склонности его к расслаиванию. Обогрев электролита осуществляется за счет тепла Джоуля — Ленца, и расположение ванн (особенно в старых цехах) еще сохраняется каскадным — по 3—9 ванн в каскаде (см. рис. 4.13). В новых цехах применяют параллельное питание ванн. [c.417] Свинцовые аноды массой до 250 кг и размером около 0,6Х Х0,9 м служат в течение 28—30 сут. После растворения шлам сохраняет форму анода, его отмывают сильной струей воды и собирают для дальнейшего использования. Анодный скрап, составляющий 30—40% исходной массы анода, направляют на переплавку. [c.417] Катодами служат листы электролитического свинца, который получают не в матричных ваннах, а путем отливки чистого металла. Наращивание металла на основу продолжается в течение 2—10 сут. Удельный расход энергии не превышает 100— 200 кВт-ч/т. [c.417] Анодный шлам при рафинировании свинца является исходным сырьем для извлечения сурьмы, висмута, серебра пирометаллургическим, а иногда и электрохимическим методами. [c.417] Производство олова. Олово применяют для оловянирования изделий, используемых в пищевой промышленности, при пайках благодаря способности олова смачивать другие материалы, для изготовления мягких и легкоплавких сплавов и бронз. [c.417] Олово находится в природе в виде собственных оксидных руд (ЗпОг — касситерит). [c.417] Для получения чистого олова возможно применение пирометаллургического рафинирования чернового олова, содержащего 94—99% Зп, до чистоты 99,8—99,37о 5п или его электрохимическое рафинирование с получением 99,99%-ного п. Обычно применяют пирометаллургическое рафинирование, но все же выбор метода зависит от качества руды и энергоснабжения данного района. [c.417] Определенное количество олова регенерируют из белой жести (консервная тара), в которой содержание олова составляет до 3% массы жести. Регенерируемое электролизом олово могло бы ири хорошей организации сбора отходов покрывать большую часть потребности пищевой промышленности. Таким образом, и в металлургии олова электролиз не нашел широкого применения. [c.417] Применяется также щелочно-сульфидный электролит. Регенерирование олова из белой жести осуществляют путем электролитического растворения олова на аноде в растворе щелочи. Нарезанную белую жесть обезжиривают, обжигают для удаления краски и прессуют в пакеты. Пакеты укладывают в корзины из железной проволоки и завешивают в ванны в качестве анодов (железо не растворяется в щелочных растворах). Большая поверхность таких анодов обусловливает малую плотность тока, поэтому олово переходит в раствор в основном в виде двухвалентных соединений. Однако в растворе присутствует и четырехвалентное олово [в виде Sп(0H)6 ], образующееся при окислении 8п + воздухом. [c.418] В присутствии двух- и четырехвалентных ионов олова на железных катодах выделяются губчатые осадки, которые затем направляют на переплавку. Периодический процесс ведут до полного обеднения растворов по олову (остается 2—3 г/л 5п2+ и 120 г/л NaOH). [c.418] Вернуться к основной статье