Abstract

Electrochemical studies of copper planting from sulfuric acid solutions, the composition of which varies during the electrowinning process in order to increase its productivity and reduce power consumption for copper production were carried out in the paper. It was found that at reducing the copper sulfate concentration (Cc) from 200 to 40 g/dm 2 and increasing acid concentration (Ca) from 30 to 90 g/dm 2 , the role of migration of copper ions in the mass transfer is low, but the solution acidity does affect the limiting current of copper deposition i L . The dependences of i L on two variables - Cc and Ca were experimentally found and mathematically described, which was the basis for selecting the working current densities (i p ) of the copper electrowinning process. The influence of the solution composition and the current density on the cathode copper morphology was investigated. It is shown that the compact deposits without dendrites and powder can be obtained at a ratio of і р /i L =0,825. Electrolysis modes with cathodic current density reduction in time were developed, which allow to combine the high speed of the process, a high metal current efficiency and obtaining a dense copper precipitate with the quality, acceptable for hydrometallurgy. Results and proposed approach to optimizing copper electrowinning parameters can be used in hydrometallurgy for metallic copper production, in processes of copper extraction from production wastes, wastewater purification from metal ions.

Highlights

  • ВведениеПолучение меди в гидрометаллургических производствах часто осуществляют методом электроэкстракции из концентрированных сульфатных растворов с содержанием медного купороса 160–200 г/дм3 [1, 2].

  • Такое содержание меди позволяет осаждать компактный металл при почти 100 %-ном выходе по току, достигая высокой продуктивности процесса электроэкстракции.

  • Однако по мере извлечения меди из раствора возникают проблемы, связанные с ростом доли побочных катодных реакций и формированием шероховатых дендритных осадков.

Read more

Summary

Введение

Получение меди в гидрометаллургических производствах часто осуществляют методом электроэкстракции из концентрированных сульфатных растворов с содержанием медного купороса 160–200 г/дм3 [1, 2]. Такое содержание меди позволяет осаждать компактный металл при почти 100 %-ном выходе по току, достигая высокой продуктивности процесса электроэкстракции. Однако по мере извлечения меди из раствора возникают проблемы, связанные с ростом доли побочных катодных реакций и формированием шероховатых дендритных осадков. Для устранения таких явлений приходится уменьшать плотность тока осаждения меди ір, т. Между скоростью осаждения металла и его концентрацией Смет существует противоречивая взаимосвязь: увеличение ір способствует снижению Смет, что, в свою очередь, требует уменьшения ір. Закономерности необходимого изменения во времени режима электролиза являются функцией переменного состава раствора и требуют оптимизации для интенсификации процесса и снижения энергозатрат

Анализ литературных данных и постановка проблемы
Цели и задачи исследования
Цилиндрические ячейки с усиленной циркуляцией электролита
Выводы
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call