Electrowinning

Le Electrowinning , également appelé l'electroextraction , est le dépot électrolytique des métaux de leurs minerais qui ont été mis en solution ou liquéfiés. Le électroraffinant emploie un processus semblable pour enlever des impuretés d'un métal. Les deux processus emploient le plaquant à grande échelle et sont des techniques importantes pour la purification économique et franche des métaux non ferreux .

Dans le cas d'electrowinning, un courant est passé d'une anode inerte par une solution liquide d'épuisement contenant le métal de sorte que le métal soit extrait pendant qu'il est déposé dans un processus de galvanoplastie sur la cathode. Dans l'électroraffinage, les anodes se composent du métal impur non raffiné, et pendant que les passages courants par l'électrolyte acide les anodes sont corrodés dans la solution de sorte que le processus de galvanoplastie dépose le métal pur de raffinage sur les cathodes.

Histoire

C'est le processus électrolytique du industriel le plus ancien . Electrowinning a été la première fois démontré expérimentalement par le Von Leuchtenberg dans le 1747 . Plus tard, le anglais Humphry Davy , métal obtenu de chimiste du sodium sous la forme élémentaire du pour la première fois dans le 1807 par l'électrolyse de l'hydroxyde de sodium fondu . C'était James Elkington , cependant qui a breveté le processus commercial dans le 1865 et a ouvert la première usine réussie dans le Pembrey, Pays de Galles dans le 1869 .

Applications

Les métaux d'electrowon les plus communs sont le fil , le de cuivre, l'or , le argenté, le zinc , l'aluminium , le chrome , le cobalt , le manganèse de de de de de de , et le les métaux de terres rares d'alcali de et de pour l'aluminium , ceci de est le seul processus de fabrication pratiquement utilisé. Plusieurs métaux actifs industriellement importants (qui réagissent fortement avec de l'eau) sont produits commercialement par l'électrolyse de leurs sels fondus pyrochemical. Des expériences using l'électroraffinage pour traiter le carburant nucléaire usé ont été effectuées. L'électroraffinage a pu séparer des métaux lourds tels que le plutonium , le césium , et le strontium de la partie moins-toxique d'uranium . Beaucoup de systèmes d'electroextraction sont également disponibles pour enlever les métaux toxiques (et parfois objet de valeur) des jets de rebut industriels.

Processus

La plupart des métaux se produisent en nature sous la forme oxydée en leurs minerais et doivent être réduits ainsi à leurs formes métalliques. Le minerai est dissous après un certain prétraitement dans un électrolyte aqueux du ou dans un sel fondu et la solution en résultant est électrolysé. Le métal est déposé sur la cathode (sous la forme pleine ou en liquide), alors que la réaction anodique du est habituellement l'évolution de l'oxygène de . Plusieurs métaux sont naturellement présents car les sulfures en métal ceux-ci incluent le cuivre, le plomb, le molybdène , le cadmium , le nickel , le argenté, le cobalt et le zinc. En outre, l'or et des métaux de groupe du platine sont associés aux minerais sulfidic de métal non précieux. La plupart des sulfures en métal ou leurs sels, sont électriquement conducteurs et ceci permet électrochimique aux réactions redox de se produire efficacement dans l'état fondu ou dans les solutés.

Quelques métaux, y compris l'arsenic et le nickel n'électrolysent pas dehors mais rester dans la solution d'électrolyte, ceux-ci sont alors réduits par des réactions chimiques pour raffiner le métal. Également après que le processus pour le métal original de cible soit complet, d'autres métaux qui sont réduits mais pas déposés à l'évier de cathode au fond de la cellule électrolytique, où ils forment une substance désignée sous le nom du cambouis d'anode ou de la boue d'anode. Les métaux en ce cambouis peuvent être enlevés par des méthodes pyrorefining standard.

Puisque des taux de dépôt en métal sont liés à la superficie disponible, le maintien des cathodes fonctionnantes correctement est important. Deux types de cathode existent, la plaque plate et les cathodes réticulées, chacune avec ses propres avantages. Des cathodes de plaque plate peuvent être nettoyées et les métaux réutilisés et et plaqués être récupérées. Les cathodes réticulées ont un taux de dépôt beaucoup plus élevé, comparé aux cathodes de plaque plate. Cependant, elles ne sont pas réutilisables et doivent être envoyées pour la réutilisation. Alternativement, des cathodes de démarreur du métal pré-raffiné peuvent être utilisées, devenant une partie intégrale du métal de finition prêt pour le roulement ou une transformation plus ultérieure.

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