Электролитическое осаждение цинка из растворов

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

6.7 Очистка цинковых растворов

Основными примесями цинковых растворов являются железо, алюминий, мышьяк, сурьма, кадмий, германий, медь, кобальт и кремниевая кислота. Очистку проводят несколькими последовательными операциями:

1. Гидролитическое осаждение – основано на разложении водой находящейся в растворе соли с образованием нерастворимых гидрооксидов. Этим процессом можно удалить железо, мышьяк, сурьму, алюминий и частично медь.

2. Цементация – удаляются медь и кадмий. В качестве активирующей добавки применяют соль Шлиппе – Na₃SbS₄*9H₂O. Цементацию проводят в две или три стадии в чанах с механическим перемешиванием. При одностадийной цементации получают медно-кадмиевый кек, содержащий 8-12% Cd, 10-20% Cu, 35-40% Zn. Такой кек отправляют на кадмиевое производство. Двухстадийная цементация позволяет сначала выделить большую часть меди в медный кек, содержащий 25% меди. На следующей стадии получают кадмиевый кек.

3. Химическая очистка растворов – выделяют кобальт. Для этого используют ксантогенат натрия. При этом кобальт осаждается в виде труднорастворимого ксантогената кобальта Co(C₂H₅OCS₂)₃.

Очищенный от примесей раствор поступает на электролиз.

Нейтральный электролит, очищенный от примесей, непрерывно поступает в электролизные ванны, из которых отводится такой же объем отработанного электролита. Таким образом электролит имеет следующий состав: 50-60 г/л цинка и 100-120 г/л серной кислоты.

На катоде выделяется цинк и водород. Для того, чтобы депрессировать водород нужно увеличить плотность тока, понизить температуру электролита, добавить ПАВ тем самым создается перенапряжение по водороду.

Катоды выполняют из листового алюминия толщиной 3-4 мм.

Аноды изготавливают из свинца с добавлением 1% серебра. Поверхность анодов может быть рифленой или гладкой. Выделяющийся на аноде кислород хорошо перемешивает электролит, но разбрызгивает его. Поэтому на поверхность электролита подают слой пены из экстракта мыльног корня или лакрицы.

Примеси в цинковых растворах можно разделить на четыре группы:

1. Катионы металлов, более электроположительные, чем цинк. Они способны восстанавливаться на катоде и загрязняют катод. Для предотвращения загрязнения необходима глубокая очистка электролита.

2. Катионы металлов, более электроотрицательные, чем цинк. Снижают растворимость сернокислого цинка. Остаются в электролите.

3. Анионы хлора. Окисляются на аноде с образованием газообразного хлора, который загрязняет атмосферу цеха и вызывает коррозию анода. Катионы марганца препятствуют образованию хлора.

4. Органические примеси, переходящие из деревянных деталей аппаратуры, фильтровальной ткани, реагентов, приводят к получению хрупких катодных осадков.

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров