Ηλεκτρολυτική διύλιση χαλκού: σύνθεση, φόρμουλες και αντιδράσεις

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-02 13:52

Η διύλιση χαλκού είναι η διαδικασία εξευγενισμού μετάλλου μέσω ηλεκτρόλυσης. Ο καθαρισμός με ηλεκτρόλυση είναι ο ευκολότερος τρόπος για να επιτύχετε 99,999% καθαρότητα σε χαλκό. Η ηλεκτρόλυση βελτιώνει την ποιότητα του χαλκού ως ηλεκτρικού αγωγού. Ο ηλεκτρικός εξοπλισμός περιέχει συχνά ηλεκτρολυτικό χαλκό.

Τι είναι αυτό;

Η διύλιση ή η ηλεκτρόλυση χαλκού χρησιμοποιεί μια άνοδο που περιέχει ακάθαρτο χαλκό. Προκύπτει από τη συγκέντρωση μεταλλεύματος. Η κάθοδος αποτελείται από καθαρό μέταλλο (τιτάνιο ή ανοξείδωτο χάλυβα). Το διάλυμα ηλεκτρολύτη αποτελείται από θειικό άλας. Επομένως, μπορεί να υποστηριχθεί ότι η διύλιση και η ηλεκτρόλυση του χαλκού είναι ένα και το αυτό. Ένα ηλεκτρικό ρεύμα προκαλεί τα ιόντα χαλκού από τις ανόδους να εισέλθουν στο διάλυμα και να εναποθέσουν στην κάθοδο. Σε αυτή την περίπτωση, οι ακαθαρσίες είτε φεύγουν είτε σχηματίζουν ίζημα είτε παραμένουν σε διάλυμα. Η κάθοδος γίνεται μεγαλύτερη από τον καθαρό χαλκό και η άνοδος συρρικνώνεται.

Ηλεκτρολυτικά κύτταρα χρησιμοποιούν μια εξωτερική πηγή DC για να ανταποκριθούν σε αντιδράσεις που διαφορετικά δεν θα ήταν αυθόρμητες. Ηλεκτρολυτικές αντιδράσειςχρησιμοποιείται για τον καθαρισμό μετάλλων πλακών σε πολλούς τύπους υποστρωμάτων.

Χρήση ηλεκτρολυτικής διεργασίας για τον καθαρισμό μετάλλου (εξευγενισμός χαλκού, ηλεκτρόλυση μετάλλων):

1. Επειδή οι ακαθαρσίες μπορούν να μειώσουν σημαντικά την αγωγιμότητα των χάλκινων καλωδίων, είναι απαραίτητο να καθαρίσετε τον μολυσμένο χαλκό. Μία από τις μεθόδους καθαρισμού είναι η ηλεκτρόλυση.
2. Όταν μια λωρίδα ακάθαρτου μετάλλου χαλκού χρησιμοποιείται ως άνοδος στην ηλεκτρόλυση ενός υδατικού παρασκευάσματος θειικού χαλκού, ο χαλκός οξειδώνεται. Η οξείδωσή του προχωρά πιο εύκολα από την οξείδωση του νερού. Επομένως, ο μεταλλικός χαλκός διαλύεται σε διάλυμα με τη μορφή ιόντων χαλκού, αφήνοντας πίσω του πολλές ακαθαρσίες (λιγότερο ενεργά μέταλλα).
3. Τα ιόντα χαλκού που σχηματίζονται στην άνοδο μεταναστεύουν στην κάθοδο όπου ανάγεται πιο εύκολα από το νερό και τις μεταλλικές "πλάκες" στην κάθοδο.

Είναι απαραίτητο να περάσει επαρκές ρεύμα μεταξύ των ηλεκτροδίων, διαφορετικά θα προκύψει μη αυθόρμητη αντίδραση. Προσαρμόζοντας προσεκτικά το ηλεκτρικό δυναμικό, οι ακαθαρσίες μετάλλων που είναι αρκετά ενεργές ώστε να οξειδώνουν τον χαλκό στην άνοδο, οι ουσίες δεν μειώνονται στην κάθοδο και το μέταλλο εναποτίθεται επιλεκτικά.

Σημαντικό! Δεν ανάγεται ή οξειδώνεται όλα τα μέταλλα πιο εύκολα από το νερό. Αν ναι, θα συμβεί πρώτα η ηλεκτροχημική αντίδραση που απαιτεί το χαμηλότερο δυναμικό. Για παράδειγμα, αν χρησιμοποιούσαμε ηλεκτρόδια, τόσο άνοδο όσο και κάθοδο, το μεταλλικό δυναμικό θα οξειδωθεί στην άνοδο, αλλά στη συνέχεια το νερό θα μειωνόταν στην κάθοδο και τα ιόντα αλουμινίου θα παρέμεναν σε διάλυμα.

Για να δημιουργήσετε ηλεκτρόλυση, πρέπει να χρησιμοποιήσετεη ακόλουθη μέθοδος διύλισης χαλκού:

1. Ρίξτε το διάλυμα θειικού χαλκού σε ένα ποτήρι.
2. Τοποθετήστε δύο ράβδους γραφίτη στο διάλυμα θειικού χαλκού.
3. Συνδέστε το ένα ηλεκτρόδιο στον αρνητικό ακροδέκτη ισχύος DC και το άλλο στον θετικό ακροδέκτη.
4. Γεμίστε δύο μικρούς σωλήνες πλήρως με διάλυμα θειικού χαλκού και τοποθετήστε ένα πώμα σε κάθε ηλεκτρόδιο.
5. Ενεργοποιήστε το τροφοδοτικό και ελέγξτε τι συμβαίνει σε κάθε ηλεκτρόδιο.
6. Δοκιμάστε οποιοδήποτε αέριο παράγεται με φλεγόμενο ελαστικό.
7. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας και τα αποτελέσματα των δοκιμών σας.

Τα αποτελέσματα πρέπει να μοιάζουν με αυτό:

• Καφέ ή ροζ στερεά εμφανίζονται στο διάλυμα.
• Υπάρχουν φυσαλίδες.
• Οι φυσαλίδες πρέπει να είναι άχρωμες.
• Μια ουσία σε αέρια μορφή.

Καταγράφονται όλα τα αποτελέσματα και μετά το αέριο σβήνει από το ελαστικό. Υπάρχει επίσης ένας άλλος τρόπος για να καθαρίσετε το μέταλλο από ακαθαρσίες και βρωμιά τρίτων - αυτός είναι ο εξευγενισμός του χαλκού με φωτιά. Πώς συμβαίνει αυτό, θα το πούμε αργότερα, αλλά τώρα θα παρουσιάσουμε άλλες επιλογές για τη βελτίωση του μετάλλου.

Μέθοδοι διύλισης χαλκού - πώς αλλιώς μπορεί να γίνει η χημική απογύμνωση των επιθυμητών μετάλλων;

Δεδομένου ότι η ηλεκτρόλυση είναι η δράση των θειικών αλάτων και του ρεύματος, ποια είναι η ηλεκτρολυτική μέθοδος για τη λήψη καθαρών προϊόντων; Τελείως διαφορετικά πράγματα, αν και παρόμοια σε ακούγοντας ονόματα. Ωστόσο, η ηλεκτρική διύλιση του χαλκού βασίζεται στη χρήση οξέων. Μπορούμε να πούμε ότι αυτή είναι η οξείδωση του μετάλλου, αλλά όχι αρκετά.

Η καθαρή παραγωγή είναι σημαντική για την κατασκευή ηλεκτρικού σύρματος, καθώς η ηλεκτρική αγωγιμότητα του χαλκού μειώνεται από τις ακαθαρσίες. Αυτές οι ακαθαρσίες περιλαμβάνουν πολύτιμα μέταλλα όπως:

• ασημί,
• χρυσός;
• πλατινένιο.

Όταν αφαιρούνται με ηλεκτρόλυση και αποκαθίστανται με τον ίδιο τρόπο, η ηλεκτρική ενέργεια δαπανάται τόσο όσο θα ήταν αρκετό για την παροχή ρεύματος σε δεκάδες σπίτια. Το καθαρισμένο εξάρτημα εξοικονομεί ενέργεια, τροφοδοτώντας ακόμη περισσότερα σπίτια σε λιγότερο χρόνο.

Στην ηλεκτρολυτική διύλιση, μια ακάθαρτη σύνθεση παρασκευάζεται από μια άνοδο σε ένα ηλεκτρολυτικό λουτρό θειικού χαλκού - CuSO₄ και θειικό οξύ H_{2 SO 4}. Η κάθοδος είναι ένα φύλλο από πολύ καθαρό χαλκό. Καθώς το ρεύμα διέρχεται από το διάλυμα, θετικά ιόντα χαλκού, Cu₂₊ έλκονται στην κάθοδο, όπου προσλαμβάνουν ηλεκτρόνια και εναποτίθενται όπως ουδέτερα άτομα, δημιουργώντας έτσι όλο και περισσότερο καθαρό μέταλλο στην κάθοδο. Εν τω μεταξύ, τα άτομα στην άνοδο δίνουν ηλεκτρόνια και διαλύονται στο διάλυμα ηλεκτρολύτη ως ιόντα. Αλλά οι ακαθαρσίες στην άνοδο δεν διαλύονται επειδή τα άτομα αργύρου, χρυσού και πλατίνας δεν οξειδώνονται (γίνονται θετικά ιόντα) τόσο εύκολα όσο ο χαλκός. Έτσι, το ασήμι, ο χρυσός και η πλατίνα απλώς πέφτουν από την άνοδο στο κάτω μέρος της δεξαμενής, όπου μπορούν να καθαριστούν.

Αλλά υπάρχει επίσης ηλεκτρολυτική διύλιση του χαλκού όταν χρησιμοποιούνται δεξαμενές:

1. Οι δεξαμενές ηλεκτρολυτικής επεξεργασίας είναιξεχωριστό εργαστήριο στη βιομηχανική παραγωγή. Οι πλάκες ανόδου αναρτώνται με "λαβές" στη δεξαμενή για τον καθαρισμό του ηλεκτρολυτικού χαλκού. Καθαρά φύλλα καθόδου χαλκού που αιωρούνται σε συμπαγείς ράβδους εισάγονται στην ίδια δεξαμενή, ένα φύλλο μεταξύ κάθε ανόδου. Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από τις ανόδους μέσω του ηλεκτρολύτη στις κάθοδοι, ο χαλκός από τις ανόδους μετακινείται σε διάλυμα και εναποτίθεται στο φύλλο εκκίνησης. Οι ακαθαρσίες από τις ανόδους κατακάθονται στον πυθμένα της δεξαμενής.
2. Μηχανή χύτευσης με έγχυση με ανόδους χαλκού (πλάκες). Θα μετατραπεί ομαλά σε πλάκες ανόδου σε καλούπια. Μετά την προεπεξεργασία, ο κασσίτερος, ο μόλυβδος, ο σίδηρος και το αλουμίνιο αφαιρούνται. Στη συνέχεια, το υλικό χαλκού αρχίζει να φορτώνεται στον κλίβανο και ακολουθεί η διαδικασία τήξης.
3. Όταν αφαιρούνται οι ακαθαρσίες, ακολουθεί η φάση αφαίρεσης και αναγωγής της σκωρίας με φυσικό αέριο. Η μείωση στοχεύει στην απομάκρυνση του ελεύθερου οξυγόνου. Μετά την ανάκτηση, η διαδικασία τελειώνει με χύτευση, όπου το τελικό προϊόν χυτεύεται ως άνοδοι χαλκού. Το ίδιο μηχάνημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη χύτευση αυτών των ανοδίων κατά την ανακύκλωση εξαρτημάτων ή για την ανακύκλωση ανόδων για παλιοσίδερα σε ένα μεταλλουργείο ηλεκτρόλυσης χαλκού.
4. Καθαρίστε τα φύλλα καθόδου. Οι τροποποιητικές άνοδοι που εξάγονται από τον κλίβανο διύλισης μετατρέπονται σε ηλεκτρολυτικό χαλκό με καθαρότητα 99,99% μέσω της διαδικασίας ηλεκτρόλυσης. Κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης, τα ιόντα χαλκού αφήνουν μια ακάθαρτη άνοδο χαλκού και, καθώς είναι θετικά, μεταναστεύουν στην κάθοδο.

Κατά καιρούς καθαρό μέταλλο αποξέεται από την κάθοδο. ακαθαρσίες ανόδου χαλκού όπως χρυσός,Ο άργυρος, η πλατίνα και ο κασσίτερος συγκεντρώνονται στον πυθμένα του διαλύματος ηλεκτρολύτη και καθιζάνουν ως λάσπη ανόδου. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ηλεκτρολυτική παραγωγή και διύλιση χαλκού.

Λήψη απολιθώματος - ποια είδη υπάρχουν και είναι όλα απαραίτητα στην πράξη;

Ένας ελαφρώς διαφορετικός τρόπος καθαρισμού μετάλλων. Υπάρχει επίσης πυρκαγιά και ηλεκτρολυτική διύλιση του χαλκού, όταν η μια διαδικασία διαδέχεται αμέσως την άλλη. Ένα σημαντικό «διαχωριστικό» στάδιο γίνεται η συγκέντρωση ή η συγκέντρωση. Μόλις ολοκληρωθεί η συγκέντρωση, το επόμενο βήμα για τη δημιουργία του τελικού προϊόντος είναι ο εξευγενισμός του χαλκού.

Συνήθως αυτό συμβαίνει κοντά σε ορυχείο, σε εργοστάσιο επεξεργασίας ή σε μεταλλουργείο. Με τη διύλιση του χαλκού, το ανεπιθύμητο υλικό αφαιρείται σταδιακά και ο χαλκός συμπυκνώνεται σε καθαρότητα έως και 99,99% Βαθμού Α. Οι λεπτομέρειες της διαδικασίας διύλισης εξαρτώνται από τον τύπο των ορυκτών με τα οποία συνδέεται το μέταλλο. Το μετάλλευμα χαλκού πλούσιο σε σουλφίδια υποβάλλεται σε πυρομεταλλουργική επεξεργασία.

Διύλιση & Πυρομεταλλουργία:

1. Στην πυρομεταλλουργία, το συμπύκνωμα χαλκού ξηραίνεται πριν θερμανθεί σε κλίβανο. Οι χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν κατά τη διαδικασία θέρμανσης προκαλούν το διαχωρισμό του συμπυκνώματος σε δύο στρώματα υλικού: ένα στρώμα ματ και ένα στρώμα σκωρίας. Το ματ στρώμα στο κάτω μέρος περιέχει χαλκό, ενώ το στρώμα σκωρίας στο πάνω μέρος περιέχει ακαθαρσίες.
2. Η σκωρία απορρίπτεται και το ματ στρώμα αποκαθίσταται και μετακινείται σε ένα κυλινδρικό δοχείο που ονομάζεται μετατροπέας. Στον μετατροπέα προστίθενται διάφορα χημικά που αντιδρούν με τον χαλκό. Αυτό οδηγεί στο σχηματισμό μετατρεπόμενου χαλκού, που ονομάζεται"φουσκάλα". Μόλις καταβυθιστεί, εξάγεται και στη συνέχεια υποβάλλεται σε μια άλλη διαδικασία που ονομάζεται καθαρισμός πυρκαγιάς.
3. Σε ένα πλυντήριο πυρκαγιάς, διοχετεύεται αέρας και φυσικό αέριο για να αφαιρεθεί το υπόλοιπο θείο και το οξυγόνο, προκαλώντας την επεξεργασία της εξευγενισμένης σύνθεσης στην κάθοδο. Το μέταλλο χυτεύεται σε ανόδους και τοποθετείται σε ηλεκτρόλυση. Μετά τη φόρτιση, ο καθαρός χαλκός συλλέγεται στην κάθοδο και αφαιρείται ως 99% καθαρό προϊόν.

Διύλιση & Υδρομεταλλουργία:

1. Στην υδρομεταλλουργία, το συμπύκνωμα χαλκού επεξεργάζεται μέσω μιας από τις πολλές διαδικασίες. Η λιγότερο κοινή μέθοδος είναι η ενανθράκωση, όπου το μέταλλο εναποτίθεται σε παλιοσίδερα σε μια αντίδραση οξειδοαναγωγής.
2. Η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος καθαρισμού είναι η εκχύλιση με διαλύτη και η ηλεκτρόλυση. Αυτή η νέα τεχνολογία έγινε ευρέως διαδεδομένη τη δεκαετία του 1980 και περίπου το 20% του χαλκού στον κόσμο παράγεται τώρα με αυτόν τον τρόπο.
3. Η εκχύλιση με διαλύτη ξεκινά με έναν οργανικό διαλύτη που διαχωρίζει το μέταλλο από τις ακαθαρσίες και τα ανεπιθύμητα υλικά. Στη συνέχεια προστίθεται θειικό οξύ για να διαχωριστεί ο χαλκός από τον οργανικό διαλύτη για να σχηματιστεί ένα ηλεκτρολυτικό διάλυμα.
4. Αυτό το διάλυμα στη συνέχεια υποβάλλεται σε μια διαδικασία ηλεκτρόλυσης που απλώς τοποθετεί τον χαλκό σε διάλυμα στην κάθοδο. Αυτή η κάθοδος μπορεί να πωληθεί ως έχει, αλλά μπορεί επίσης να γίνει ράβδοι ή φύλλα πηγής για άλλους ηλεκτρολύτες.

Οι εταιρείες εξόρυξης μπορούν να πουλήσουν χαλκό σε μορφή συμπυκνώματος ή καθόδου. ΠωςΌπως αναφέρθηκε παραπάνω, το συμπύκνωμα διυλίζεται συχνότερα αλλού εκτός από την τοποθεσία του ορυχείου. Οι κατασκευαστές συμπυκνωμάτων πωλούν συμπυκνωμένη σκόνη που περιέχει 24 έως 40% χαλκό σε μεταλλουργεία και διυλιστήρια χαλκού. Οι όροι πώλησης είναι μοναδικοί για κάθε μεταλλουργείο, αλλά γενικά το μεταλλουργείο πληρώνει στον ανθρακωρύχο περίπου το 96% του κόστους της περιεκτικότητας σε χαλκό στο συμπύκνωμα, μείον τα τέλη επεξεργασίας και τα έξοδα διύλισης.

Τα μεταλλουργεία χρεώνουν γενικά διόδια, αλλά μπορούν επίσης να πουλήσουν εξευγενισμένο μέταλλο για λογαριασμό των ανθρακωρύχων. Έτσι, ολόκληρος ο κίνδυνος (και η ανταμοιβή) από τις διακυμάνσεις των τιμών του χαλκού πέφτει στους ώμους των μεταπωλητών.

Διυλιστήριο πυρκαγιάς - πόσο επικίνδυνο είναι;

Η πιο καυτή πυρκαγιά μπορεί να είναι επικίνδυνη, αλλά η μέθοδος επεξεργασίας χρησιμοποιείται επί του παρόντος από τις περισσότερες βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Ξεχωριστά, αξίζει να περιγραφεί η τεχνολογία εξευγενισμού του χαλκού με κυψέλες.

Ο χαλκός με κυψέλες είναι ήδη σχεδόν καθαρός (πάνω από 99% χαλκός). Αλλά για τη σημερινή αγορά, αυτό δεν είναι πολύ «καθαρό». Το μέταλλο καθαρίζεται περαιτέρω χρησιμοποιώντας ηλεκτρόλυση. Στη βιομηχανική παραγωγή, χρησιμοποιείται μια μέθοδος που ονομάζεται διύλιση του χαλκού με φουσκάλες. Ο χαλκός του μελανιού χυτεύεται σε μεγάλες πλάκες για να χρησιμοποιηθεί ως άνοδος στον ηλεκτρολύτη. Η ηλεκτρολυτική μετα-ραφινάρισμα παράγει το υψηλής ποιότητας μέταλλο υψηλής καθαρότητας που απαιτείται από τη βιομηχανία.

Στη βιομηχανία, αυτό γίνεται σε μαζική κλίμακα. Ακόμη και η καλύτερη χημική μέθοδος δεν μπορεί να αφαιρέσει όλες τις ακαθαρσίες από τον χαλκό, αλλά η ηλεκτρολυτική διύλιση μπορεί να παράγει 99,99% καθαρό χαλκό.

1. Οι κυψέλες ανόδου βυθίζονται σε ηλεκτρολύτη που περιέχει θειικό χαλκό και θειικό οξύ.
2. Υπάρχουν καθαρές κάθοδοι μεταξύ τους και ένα ρεύμα μεγαλύτερο από 200 A διέρχεται από το διάλυμα.

Υπό αυτές τις συνθήκες, τα άτομα χαλκού διαλύονται από την ακάθαρτη άνοδο για να σχηματίσουν ιόντα χαλκού. Μεταναστεύουν στις κάθοδοι, όπου εναποτίθενται πίσω σαν άτομα καθαρού χαλκού.

• Στην άνοδο: Cu(s) → Cu₂ + (aq) + 2e^-.
• Στην κάθοδο: Cu₂ + (aq) + 2e^{- → Cu(s).}

Όταν κλείσει ο διακόπτης, τα ιόντα χαλκού στην άνοδο θα αρχίσουν να κινούνται μέσω του διαλύματος προς την κάθοδο. Τα άτομα χαλκού έχουν ήδη εγκαταλείψει δύο ηλεκτρόνια για να γίνουν ιόντα και τα ηλεκτρόνια τους είναι ελεύθερα να κινούνται σε καλώδια. Το κλείσιμο του διακόπτη ωθεί τα ηλεκτρόνια δεξιόστροφα και προκαλεί την καθίζηση ορισμένων ιόντων χαλκού στο διάλυμα.

Η πλάκα απωθεί τα ιόντα από την άνοδο προς την κάθοδο. Ταυτόχρονα, ωθεί ελεύθερα ηλεκτρόνια γύρω από τα καλώδια (αυτά τα ηλεκτρόνια είναι ήδη κατανεμημένα στα καλώδια). Τα ηλεκτρόνια στην κάθοδο ανασυνδυάζονται με τα ιόντα χαλκού από το διάλυμα, σχηματίζοντας ένα νέο στρώμα ατόμων χαλκού. Σταδιακά, η άνοδος καταστρέφεται και η κάθοδος μεγαλώνει. Οι αδιάλυτες ακαθαρσίες στην άνοδο πέφτουν στον πυθμένα για να κατακρημνιστούν. Αυτό το πολύτιμο βιολογικό προϊόν καταργείται.

Ο χρυσός, το ασήμι, η πλατίνα και ο κασσίτερος είναι αδιάλυτα σε αυτόν τον ηλεκτρολύτη και επομένως δεν εναποτίθενται στην κάθοδο. Σχηματίζουν μια πολύτιμη «λάσπη» που συσσωρεύεται κάτω από τις ανόδους.

Διαλυτές ακαθαρσίες σιδήρου και νικελίου διαλύονται στον ηλεκτρολύτη, οι οποίοι πρέπει να καθαρίζονται συνεχώς για να αποφευχθεί η υπερβολική εναπόθεση στις καθόδους, η οποία θα μειώσει την καθαρότητα του χαλκού. Πρόσφατα, οι κάθοδοι από ανοξείδωτο χάλυβα έχουν αντικατασταθεί από καθόδους χαλκού. Γίνονται οι ίδιες χημικές αντιδράσεις. Περιοδικά αφαιρούνται οι κάθοδοι και καθαρίζεται ο καθαρός χαλκός. Η ηλεκτρολυτική παραγωγή και διύλιση χαλκού υπό αυτές τις συνθήκες είναι αρκετά συνηθισμένη σε εργοστάσια επεξεργασίας μη σιδηρούχων μετάλλων.

Ηλεκτροχημική έκδοση καθαρισμού μετάλλων

Ο καθαρισμός με φωτιά μπορεί να ονομαστεί χημικός, γιατί σε αυτή τη διαδικασία λαμβάνει χώρα μια χημική αντίδραση με άλλες ουσίες και ακαθαρσίες. Τα παραπάνω ήταν ένα παράδειγμα οξειδωτικής αντίδρασης. Όλοι οι τύποι και οι μέθοδοι εξαγωγής καθαρού χαλκού είναι παρόμοιοι, όπως και η ηλεκτροχημική διύλιση του χαλκού, όπου χρησιμοποιούνται πανομοιότυπες τακτικές, αλλά με διαφορετική σειρά.

Το χημικό βοηθητικό στοιχείο γίνεται το ίδιο το υποπροϊόν:

• Καυστική σόδα
• Χλώριο.
• Hydrogen.

Αυτός είναι ο φθηνότερος τρόπος για να αποκτήσετε ακριβές πρώτες ύλες χωρίς να ξοδέψετε χρήματα σε ένα εναλλακτικό σύστημα εξόρυξης εξαρτημάτων. Επιπλέον, εξορύσσονται πολύτιμα μέταλλα, τα οποία είναι ευγενή σε σύνθεση και πολύτιμα στη βιομηχανική εφεύρεση των ηλεκτρικών συσκευών.

Χάλκινος Φούρνος – Μεταλλική Βιομηχανία Μαγειρικής

Ο φούρνος διύλισης χαλκού με καύση είναι ειδικά σχεδιασμένος και ικανός να μεταποιεί σκραπ χαλκού σε υγρό μέταλλο με ελεγχόμενες ακαθαρσίες. Είναι σχεδιασμένο για πυρομεταλλουργική επεξεργασία σκραποικονομική και φιλική προς το περιβάλλον τεχνολογία. Η κύρια τεχνολογία που προτείνεται για την παραγωγή λιωμένου χαλκού είναι κατάλληλη για την παραγωγή ραβδιών, λωρίδων, μπιγιετών ή άλλων προϊόντων χαλκού που χρησιμοποιούν σκραπ ως πρώτη ύλη (Cu> 92%).

Η χωρητικότητα των συστημάτων αποτέφρωσης και καθαρισμού υπολογίστηκε για έναν κύκλο καθαρισμού (από τη φόρτιση έως την ανάκτηση) 16-24 ωρών, ανάλογα με τον τύπο του σκραπ. Οι φούρνοι διύλισης χαλκού έχουν ειδικό σχεδιασμό και λειτουργίες:

1. Το σώμα του κλιβάνου είναι κατασκευασμένο από χαλύβδινα τμήματα και άκαμπτες δομές τύπου διατομής.
2. Ο φούρνος είναι επενδεδυμένος με πυρίμαχο υλικό από μέσα.
3. Είναι εξοπλισμένο με υδραυλικό σταθμό που λειτουργεί σε λειτουργία ανακλινόμενου κλιβάνου με δύο ταχύτητες: ταχύτητα ερπυσμού κατά την κλίση για χύτευση και υψηλή ταχύτητα κατά την κίνηση, η οποία δεν απαιτεί μεγάλη ακρίβεια.
4. Οι λειτουργίες πραγματοποιούνται μέσω δύο υδραυλικών κυλίνδρων που είναι εγκατεστημένοι στο κάτω μέρος του κλιβάνου. Μια ειδική συσκευή επαναφέρει τον φούρνο σε οριζόντια θέση κατά τη διάρκεια διακοπών ρεύματος.
5. Η καταπακτή φόρτωσης υλικού βρίσκεται στο πλάι του φούρνου. Κλείνει από μια πόρτα που κινείται από έναν υδραυλικό κύλινδρο.
6. Ο κλίβανος είναι εξοπλισμένος με ψυχόμενες λόγχες για εργασίες οξείδωσης και αναγωγής χαλκού.

Υπάρχει επίσης ένας γενικός καυστήρας που καταναλώνει τόσο υγρά όσο και αέρια καύσιμα.

Οξειδωτικό ραφινάρισμα στη βιομηχανία

Η λειτουργία της οξείδωσης του χαλκού πραγματοποιείται μετά την ολοκλήρωση της τήξης της πρώτης ύλης. Η διαδικασία πραγματοποιείται με έγχυση πεπιεσμένου αέρα στο τήγμα μέσω των σωληνωτών. Η προκύπτουσα σκωρία αφαιρείται χειροκίνητα από την επιφάνεια του τήγματος χρησιμοποιώντας ειδική τσουγκράνα και απορρίπτεται σε ένα δοχείο. Η σκωρία περιέχει χαλκό, ακαθαρσίες, μόλυβδο, κασσίτερο κ.λπ. Η διαδικασία αναγωγής πρέπει να πραγματοποιηθεί για να αφαιρεθεί το οξυγόνο από το τήγμα και να μειωθούν τα οξείδια του χαλκού. Η επέμβαση γίνεται με έγχυση φυσικού αερίου στο τήγμα.

Από τον κλίβανο, τα καυσαέρια τροφοδοτούνται στο σύστημα καθαρισμού αερίου, περνούν από τον συλλέκτη σκόνης, ο οποίος συλλαμβάνει τη χοντρή σκόνη. Ο συλλέκτης είναι εξοπλισμένος με σωλήνα εξαερισμού σε περίπτωση έκτακτης απελευθέρωσης αερίου στην ατμόσφαιρα. Ο φούρνος πυροκαθαρισμού λειτουργεί συνεχώς. Ο κύκλος εργασίας της τεχνολογικής διαδικασίας περιλαμβάνει:

• φόρτωση πρώτων υλών;
• οξείδωση, σκωρίαση, μείωση;
• φόρτωση εκλεπτυσμένου μετάλλου.

Ολόκληρη η επακόλουθη διαδικασία ονομάζεται οξειδωτική διύλιση χαλκού. Δεν μπορεί να διαχωριστεί από τη συνολική διαδικασία διύλισης, καθώς αποτελεί μέρος ολόκληρης της μεθόδου παραγωγής καθαρού μετάλλου. Αφού εξαλειφθούν οι απαιτούμενες παράμετροι, το τήγμα χαλκού χρησιμοποιείται για την επόμενη τεχνολογική διαδικασία.

Διύλιση ιωδιούχων μη σιδηρούχων μετάλλων

Τα ιόντα χαλκού(II) οξειδώνουν τα ιόντα ιωδίου προς μοριακό ιώδιο, και σε αυτή τη διαδικασία τα ίδια ανάγεται σε ιωδιούχο χαλκό(Ι). Το αρχικό μικτό καφέ μίγμα διαχωρίστηκε σε ένα υπόλευκο ίζημα ιωδιούχου χαλκού(Ι) στο διάλυμα ιωδίου. Χρησιμοποιήστε αυτή την αντίδραση για να προσδιορίσετε τη συγκέντρωση ιόντων χαλκού (II) στο διάλυμα. Εάν προσθέσετε τον συνταγογραφούμενο όγκο διαλύματος στη φιάλη,που περιέχει ιόντα χαλκού (II) και στη συνέχεια προσθέστε περίσσεια διαλύματος ιωδιούχου καλίου, θα λάβετε την αντίδραση που περιγράφεται παραπάνω.

2Cu₂⁺ + 4I^- → 2CuI (s) + I 2 _{(υδάτινο διάλυμα)}

Μπορείτε να βρείτε την ποσότητα ιωδίου που απελευθερώνεται με τιτλοδότηση με διάλυμα θειοθειικού νατρίου.

2S₂O₂^-3 (λύση) + I ₂ (διάλυμα) → S₄O₂^-6 (υδατικό διάλυμα) + 2I^{- (υδατικό διάλυμα)}

Όταν το διάλυμα θειοθειικού νατρίου εκχυλιστεί από την προχοΐδα, το χρώμα του ιωδίου εξαφανίζεται. Όταν έχουν φύγει σχεδόν όλα, προσθέστε άμυλο. Ολόκληρη η αντίδραση εξευγενισμού ιωδιούχου χαλκού θα είναι αναστρέψιμη με ιώδιο για να παραχθεί ένα βαθύ μπλε σύμπλεγμα αμύλου-ιωδίου που είναι πολύ πιο εύκολο να φανεί.

Προσθέστε τις τελευταίες λίγες σταγόνες διαλύματος θειοθειικού νατρίου μέχρι να εξαφανιστεί το μπλε χρώμα. Εάν ανιχνεύσετε τις αναλογίες μέσω των δύο εξισώσεων, θα διαπιστώσετε ότι για κάθε 2 γραμμομόρια ιόντων χαλκού(II) με τα οποία θα έπρεπε να ξεκινήσετε, χρειάζεστε 2 γραμμομόρια διαλύματος θειοθειικού νατρίου. Εάν γνωρίζετε τη συγκέντρωση του διαλύματος θειοθειικού νατρίου, είναι εύκολο να υπολογίσετε τη συγκέντρωση των ιόντων χαλκού (II). Το αποτέλεσμα αυτής της προσπάθειας είναι να ληφθεί μια απλή ένωση χαλκού (Ι) σε διάλυμα.

θεραπεία με φώσφορο

Η διύλιση χαλκού φωσφόρου είναι ένας αποοξειδωμένος με φώσφορο σκληρός χαλκός, ο οποίος είναι μια ανθεκτική ρητίνη γενικής χρήσης. Αποοξειδώνεται από τον φώσφορο χαλκού, στον οποίο ο υπολειπόμενος φώσφορος διατηρείται σε χαμηλό επίπεδο (0,005-0,013%) για την επίτευξη καλής ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Έχει καλή θερμική αγωγιμότητα και εξαιρετικές ιδιότητες συγκόλλησης και συγκόλλησης. Το οξείδιο μετά τη διύλιση του χαλκού με αυτόν τον τρόπο, παραμένοντας στη στερεή ρητίνη χαλκού, αφαιρείται με φώσφορο, το οποίο είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο αποξειδωτικό.

Ο πίνακας δείχνει διαφορετική απόδοση από ανόπτηση (μαλακό) έως σκληρή κατάσταση χαλκού.

αντοχή σε εφελκυσμό	220-385 N/mm2
Δύναμη δακρύων	60-325 N/mm2
Μήκος	55-4 %
Σκληρότητα (HV)	45-155
Ηλεκτρική αγωγιμότητα	90-98 %
Θερμική αγωγιμότητα	350-365 W/cm

Πλαίσια κίνησης συνδέουν την καλωδίωση με ηλεκτρικούς ακροδέκτες στην επιφάνεια του ημιαγωγού και κυκλώματα μεγάλης κλίμακας σε ηλεκτρικές συσκευές και πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων. Το υλικό έχει επιλεγεί για να πληροί τις απαιτήσεις της διαδικασίας και να είναι αξιόπιστο στην εγκατάσταση και λειτουργία.

Σύνθεση χαλκού μετά την ηλεκτρόλυση

Η σύνθεση του χαλκού μετά τον καθαρισμό της φωτιάς περιλαμβάνει το 99,2% του μετάλλου. Πολύ λιγότερο παραμένει στις ανόδους. Όταν αφαιρεθούν πλήρως οι ακαθαρσίες, παραμένουν στη σύνθεση 130 g/l καθοδικών βάσεων. Το υδατικό διάλυμα βιτριόλης γίνεται αδύναμο και το όξινο συστατικό των καθόδων χαλκού φτάνει τα 140-180 g/l. Ο χαλκός blister περιέχει το 99,5% του μετάλλου, ο σίδηρος έχει 0,10%, ο ψευδάργυρος έως το 0,05% και ο χρυσός και το ασήμι είναι μόνο 1-200 g / τόνο.