4- تولید فلز با استفاده از هیدرومتالورژی

-       مس حاصل از سمانتاسیون نسبتاً ناخالص است.

2 - روش الکترولیز ( استخراج الکتریکی مس ) :

علت استفاده از این روش ناخالص بودن مس تولیدی در روش سمانتاسیون است، در این روش :

1-     از محلول اسید سولفوریک غلیظ حاوی مس به عنوان الکترولیت استفاده می گردد.

این محلول غنی از مس، حاصل اعمال مرحله تصفیه و تغلیظ به روش استخراج حلالی می باشد.

2-     از یک فلز خنثی ( مثلاً سرب ) به عنوان آند استفاده می گردد.

3-     از فلز مس به عنوان کاتد استفاده می گردد.

پتانسیل تئوری : E

پتانسیل مورد نیاز در استخراج الکتریکی cu : پتانسیل تئوری + پتانسیل مصرفی ( افت ولتاژ اهمی + پتانسیل پلاریزاسیون )

عوامل مؤثر بر پتانسیل تئوری : E

1-     دما

2-     اکتیویته  H⁺ , Cu²⁺

عوامل مؤثر بر پتانسیل مصرفی :

V=-E + ∑IR + Eη

1-     میزان افت ولتاژ اهمی ( بر اثر مقاومت ها : IR∑

2-     میزان پتانسیل اضافی پلاریزاسیون : Eη

Eη:میزان پتانسیل اضافی پلاریزاسیون     →                 غلظتی

                                                    اکتیواسیون     →                                                  

-    غلظتی : یک لایه ای از محصولات اطراف الکترود را فرا می گیرد و این لایه به صورت مقاومت عمل می کند و

ما باید انرژی بیشتری اعمال کنیم. چاره آن است که از همزن استفاده گردد.

-       اکتیواسیون : مشکلاتی که به خاطر جوانه زنی حباب اتفاق می افتد مثلاً در استخراج الکتریکی روی

خصوصیات آند :

1-     باید خنثی باشد

2-     باید هدایت الکتریکی بالا داشته باشد.      ←  سرب

3-     باید ارزان باشد.

رفتار سرب در استخراج الکتریکی مس ( الکترولیز ) :

-    سرب در پتانسیل های پایین تا حدی حل می شود. با افزایش پتانسیل سولفات سرب تشکیل می گردد و روی سطح

آند می چسبد و اصطلاحاً یک لایه پسیو تشکیل می گردد، که این لایه از ادامه خورده شدن سرب جلوگیری می کند

ولی متأسفانه هدایت الکتریکی پایین دارد.

-       اگر پتانسیل را باز هم افزایش دهیم اکسید سرب روی آن تشکیل می گردد که هم پسیو است و هم هدایت

الکتریکی بالائی دارد.

-       حال اگر باز هم پتانسیل را افزایش دهیم اکسید سرب حل می گردد.

برای آنکه خواص سرب را بهبود دهیم و استحکام سرب را افزایش دهیم از آلیاژهای سرب استفاده می گردد.

Pb – (4% - 6% Sb)

Pb – 1%  Ag

Pb – Ca - Sn

تغییرات PH در استخراج الکتریکی مس ( الکترولیز ) :

در ابتدای فرآیند غلظت H⁺ پایین است پس PH زیاد است.

با گذشت زمان غلظت Cu²⁺  کم می گردد ولی غلظت H⁺ زیاد شده و PH کم می شود و راندمان کاهش می یابد. در

شرایط عملی % 100 مس بازیابی نمی گردد بلکه به مرور زمان الکترولیت غلیظ از مس به الکترولیت تقریباً رقیق از

مس می رسد و فرآیند متوقف و الکترولیت خارج شده و از الکترولیت جدید و تازه و غلیظ از مس استفاده می گردد.

محصولات الکترولیز :

1-     مس صنعتی : حاوی ←(99.7 – 99.9) %Cu  ارسال به تصفیه الکتریکی

2-     محلول فقیر از مس ←  ارسال به لیچینگ

توجه : منابع و مراجع  درصفحه اول ، قسمت منبع و مرجع تالار استخراج فلزات غیر آهنی سایت یال موجود است