旋流电解又称旋流电积,是基于各金属离子理论析出电位的差异,即被提取的金属只要与溶液体系中其它金属离子有一定的电位差,则电位较正的金属易于在阴极优先析出,其关键是通过高速液流消除浓差极化等对电解的不利因素,保证目标金属优先析出。旋流电积技术是一种新型多金属提纯与分离技术,与传统分离技术相比具有工艺流程短、试剂消耗少、产品质量高等特点。对于处理成分复杂、重金属含量高的电镀污泥,旋流电积技术具有明显的技术优势。
旋流电积技术可以从高杂质含量的低铜浸出液中直接生产电积铜,铜直收率达到99%以上,产品质量达到gb/t467—1997中cu-cath-2牌号标准阴极铜的要求,;铜电积后液经除铬后,仍采用该技术从低镍溶液中直接生产电积镍,化学成分达到gb/t6516—1997中ni9990牌号电积镍的要求,镍直收率达到93%以上。
其工作原理如图所示。与传统电积技术相比,旋流电积技术可以在目标金属离子浓度较低的多金属溶液中进行选择电积,并且获得高纯度金属产品。?
与传统电解技术对比:
传统的电解技术是将阴阳极放置在缓慢流动或停滞的槽体内,在电场的作用下,阴离子向阳极定向移动,阳离子向阴极定向移动,通过控制一定的技术条件,欲获得的金属阳离子在阴极得到电子沉积析出,从而得到电解产品。?
阴极反应:?
金属离子在阴极得到电子形成金属?me+(aq)+e-?→me(s)?阳极反应:?
阴极得到的电子需要通过阳极失去电子来平衡。阳极有几个可能的反应,主要的反应是溶液中的水氧化产生氧气,反应如下:?
2h2o?→?o2(g)+4h++4e-?
当电解液中的金属浓度降低时,很难保证金属在阴极还原而不发生其它反应。在金属浓度较低时容易发生的化学反应是气的产生,如下:?
2h+(aq)+2e-?→?h2(g)?
旋流电解技术是基于各金属离子理论析出电位(e¢)的差异,即欲被提取的金属支要与溶液体系中其他金属离子有较大的电位差,则电位较正的金属易于在阴极优先析出,其关键是通过高速溶液流动来消除浓差极化等对电解的不利因素,避免了传统电解过程受多种因素(离子浓度、析出电位、浓差极化、超电位、ph值等)影响的限制,可以通过简单的技术条件生产出高质量的金属产品。
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