Xenode
برند ایرانی تولیدکننده انواع آندهای MMO

 


 

الکترووینینگ ]1[

1-1- تاریخچه

الکترووینینگ روشی گسترده در کاربردهای نوین بازیابی فلزات، معدن، پالایش و تصفیه پساب ها ]2[ است. الکترووینینگ یکی از فرایندهای قدیمی الکترولیتی ]3[ است که اولین بار در سال ۱۸۰۷ میلادی توسط شیمیدان انگلیسی ]4[ معرفی شد و پس از ۷۶ سال در سال ۱۸۸۳ میلادی اولین بازیابی صنعتی با این روش توسط Balbach and Sons Refining and Smelting Company انجام شد بطوریکه پس از مدت کوتاهی این شرکت به دومین شرکت بزرگ بازیابی فلزات در ایالات متحده امریکا مبدل شد.

1-2- نمای کلی

در این روش محلول های رسانا با انحلال الکترولیت در آب یا حلال های قطبی بدست می آیند و به این ترتیب حاوی یون هایی با ظرفیت مثبت (کاتیون) و منفی (آنیون)‌ می شوند. لذا زمانی که جریان DC به محلول اعمال می شود، یون های مثبت به سمت کاتد و یون های منفی به سمت آند حرکت می کنند. به چنین فرایندهایی الکترولیتی می گویند که الکترووینینگ نیز بر این پایه کار می کند.

1-3- سل الکترووینینگ

بطور کلی یک واحد (سل) الکترووینینگ مرسوم شامل محفظه، رکتیفایر و پمپ می شود بطوریکه آند و کاتد در محفظه قرار گرفته اند و الکترولیت بوسیله پمپ وارد محفظه می شود. جریان الکتریکی از طریق رکتیفایر طوری به کاتد و آند اعمال می شود تا با اختلاف پتانسیل ایجاد شده حرکتی از کاتیون ها به سمت کاتد ایجاد شود. به این ترتیب با گذشت زمان یون های با ظرفیت مثبت بر کاتد می نشینند. لازم به ذکر است با افزایش ضخامت لایه نشسته شده روی کاتد، غلظت فلز در الکترولیت کاهش یافته و فرایند را کند می کند؛ در نتیجه به محض کاهش نرخ نشست به نرخی که برای الکترونشست صرفه اقتصادی نداشته باشد، کاتد حاوی فلز خالص از سیستم خارج می شود.

از عوامل تاثیرگذار بر این فرایند می توان از جنس الکترودها، نوع و جنس الکترولیت، غلظت فلز موجود در الکترولیت، جریان اعمالی، دما و زمان فرایند نام برد.

 

 

 

1-1- انواع الکترووینینگ

1-1-1- محیط اسیدی و بازی

اکثر فلزات در طبیعت بصورت اکسیدی یا سولفیدی یافت می شود (سنگ معدن) و بایستی بصورت فلزی احیا شود. سنگ معدن در الکترولیت (اسیدی یا بازی) یا نمک مذاب حل شده و تحت فرایند الکترووینینگ قرار می گیرد. در ادامه فلز مدنظر روی کاتد نشسته در حالی که واکنش آندی آزاد شدن گاز اکسیژن است که بسته به نوع الکترولیت (اسید یا باز) واکنش آندی متفاوت است. لازم به ذکر است بیش تر فلزات سولفیدی رسانا هستند که این امکان را جهت بازیابی به روش الکتروشیمیایی را می دهد.​

 

1-1-1- پالایش الکتریکی]5[

در الکترووینینگ، الکترولیت شامل فلزات حل شده است که نیاز به بازیابی دارد. همچنین پالایش الکتریکی روشی الکترولیتی مشابه الکترووینینگ است که از مجموعه روش های تصفیه فلزات محسوب می شود. در روش پالایش الکتریکی فلز مدنظر در الکترولیت حل نمی شود بلکه بصورت آند درآمده و تحت جریان DC قرار می گیرد. لذا در این روش واکنش آندی آزاد شدن اکسیژن نبوده و فلز مدنظر موجود در آند در الکترولیت حل می شود (در الکترووینینگ فلز مدنظر ابتدا تحت فرایند فروشویی]6[ قرار گرفته و وارد محلول می شود این در حالی است که در روش پالایش الکتریکی فلز مدنظر بصورت آند درآمده و در سیستم قرار می گیرد و پس از اعمال جریان الکترولیچینگ]7[ رخ داده و فلز مورد نظر وارد محلول می شود). لازم به ذکر است هر دو روش از جریان الکتریسیته استفاده می کنند و جهت بازیابی و تصفیه فلزات غیرآهنی نظیر مس، نیکل و ... مورد استفاده قرار می گیرد.

1-1-2- تصفیه پساب ها

در این روش الکترولیت (پساب) حاوی غلظت های پایینی از فلزات غیرآهنی است و هدف از انجام الکترووینینگ در این مورد استحصال فلز موجود در الکترولیت نیست بلکه محلول عاری از فلز غیرآهنی مدنظر است. در این روش، محلول (پساب) بطوری تمیز و خالی از فلزات غیر آهنی می شود که در ادامه می تواند تحت فرایند ترسیب شیمیایی قرار گیرد و یا در فرایند صنعتی مجددا استفاده شود.

امروزه فرایند الکترووینینگ بصورت صنعتی در تصفیه پساب های صنعتی استفاده می شود این درحالی است که این روش بیش ترین استفاده در بازیابی فلزات غیرآهنی نظیر مس، نیکل، کادمیوم یا فلزات با ارزش مثل طلا، نقره و پلاتینیوم دارد. یک مجموعه الکترووینینگ می تواند چندین سال بدون توقف کار کند و از مزایای آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  1. کاهش مصرف پسماند و آب
  2. کنترل فرایند پیشرفته
  3. رعایت مصرف های زیست محیطی
  4. امکان فروش فلزات بازیابی شده بدون نیاز به فرایند بیش تر
  5. فناوری شناخته شده و پایدار

باتوجه به تمامی موارد ذکر شده الکترووینینگ، یک فرایند اساسی و مهم در صنعت معدن، پالایش، بازیابی و تولید فلزات است که منافع مالی و زیست محیطی بزرگی را ارایه می دهد.

 

 

 

  1. Electrowinning
  2. Waste Water
  3. Electrolytic Process
  4. Humphry Davy
  5. Electrorefining
  6. Leaching
  7. Electroleaching

 

گالری تصاویر
  • 1
  • 2