Войти  |  Регистрация
Авторизация

Теория процесса электролитического рафинирования чернового свинца



В водных растворах кислот стойки ионы Pb2+. Процесс анодного растворения свинца
Pb — 2е → Pb2+,

характеризуется нормальным потенциалом εPb = -0,126 в. Потенциал разряда гидроксил-иона значительно электроположительнее (в кислой среде он составляет около 1,21 в), поэтому побочный процесс
2OН- — 2е → H2O + 1/2O2,

при электролитическом рафинировании свинца не идет.
Разряд ионов свинца на катоде
Pb2+ + 2е → Pb,

совершается с высокой скоростью, вследствие этого значительные плотности тока достигаются без заметной поляризации. Это облегчает электролитическое отделение свинца от примесей. Ввиду очень высокого перенапряжения водорода на свинце разряд его ионов на катоде
2Н+ + 2e → H2

в условиях промышленного электролиза не происходит.
Поведение примесей при электролизе в основном определяется их положением в ряду напряжений:
Теория процесса электролитического рафинирования чернового свинца

При растворении анода в электролит переходят свинец и более электроотрицательные примеси: Zn, Fe, Ni, Sn. Из них олово — наиболее трудноотделяемая примесь, так как потенциал его, как видно из приведенных выше данных, близок к потенциалу свинца. При небольшой поляризации оно может осаждаться на катоде. Это вынуждает при значительном содержании олова в свинце смягчать его перед электролизом. Примеси более электроположительные, чем свинец, образуют на аноде прочную пористую корку шлама. По мере ее утолщения циркуляция электролита в порах шлама все более затрудняется, потенциал анода вследствие концентрационной поляризации быстро растет и создается возможность перехода в электролит сурьмы, мышьяка и других примесей, которые в этом случае, будучи электроположительнее свинца, восстанавливаются на катоде, загрязняя катодный свинец. Во избежание этого свинец перед отливкой в аноды подвергают хотя бы грубому огневому рафинированию, а корку шлама при электролизе периодически счищают. Особенно важно перед электролизом удалить медь, присутствие которой в аноде вызывает наиболее быструю поляризацию. Содержание сурьмы в анодах без особого ухудшения показателей может достигать 7—10%, однако желательно, чтобы оно было в пределах 0,25—0,85%. Такое содержание способствует получению шлама более крупного сетчатого строения и более плотному прилипанию его к аноду.
Примеси при концентрационной поляризации растворяются на поверхности шлама, что приводит к разрыхлению и разрушению поверхностного слоя. Механический захват тонких частиц плавающего шлама и электролита — одна из основных причин загрязнения катодного свинца.
При электролизе свинца из применяемых в промышленности растворов (кремнефтористоводородных, борфтористоводородных и сульфаминовых) свинец выделяется на катоде в форме плотного крупнокристаллического осадка, склонного к дендритообразованию по кромкам электродов, поэтому для получения плотных мелкокристаллических осадков электролиз ведут с добавкой в электролит поверхностно активных веществ.
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent