Закономірності електролізу мідно-сульфатних електролітів з анодами зі сплавів мідь-срібло. Наукова основа екологічно безпечної та технічно ефективної сульфатної технології відокремлення компонентів сплавів мідь-срібло із підвищеним вмістом срібла.
Аннотация к работе
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Сульфатна технологія електролітичного відокремлення компонентів мідно-срібних сплавівРобота виконана в Українському державному хіміко-технологічному університеті (м.Дніпропетровськ) Міністерства освіти і науки України та Донецькому інституті кольорових металів (м.Донецьк) Міністерства промислової політики України. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Горбачов Анатолій Кузьмич, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, м. доктор технічних наук, с.н.с Донченко Маргарита Іванівна, Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, м. Захист відбудеться “7 ”лютого 2002 р. о “12” годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.050.03 у Національному технічному університеті “Харківський політехнічний інститут” за адресою м. З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”.В кінці ХХ століття у зв,язку зі скороченням арсеналів військової техніки, зупинкою та ліквідацією багатьох нерентабельних виробництв в Україні, промисловість якої на 80% була орієнтована на потреби ВПК СРСР, виникли великі запаси вторинної сировини (ВС), в тому числі матеріалів, які вміщують дорогоцінні метали (ДМ). Через дуже велику різноманітність умов переробки і типів ВСДМ виникає також і відповідна необхідність у створенні та поліпшенні окремих технологій переробки, орієнтованих на сировину окремих груп. В технологіях переробки сировини, яка вміщує мідь і срібло, використовується азотна кислота. Для орієнтовних оцінок можливості створення сульфатної технології рафінування мідно-срібних сплавів та вибору головних напрямків досліджень вивчалась електрохімічна поведінка анодів швидким потенціодинамічним методом. Методом комп,ютерного моделювання динаміки процесів в електролізері і на аноді одержано дані про деякі кінетичні особливості реакцій та зроблені висновки про механізми періодичних явищ під час електролізу.Відомі металографічні дані, і одержані результати рентгеноспектрального та рентгенофазового аналізу показують, що сплави мідь-срібло мають двохфазну структуру: в масі а-фази розташовані глобули евтектики (a b)-фаз, причому при вмісті срібла менше 20% ці включення ізольовані, при більшому - утворюють зв,язану область. Наявність срібла в а-фазі (твердий розчин срібла в міді) приводить при анодному розчиненні сплава до часткового переходу іонів срібла в розчин, починаючи з потенціалу іонізації міді. Наявність іонів Ag 1 в електроліті підтверджена експериментально, а наявність процесу (1) вказує на існування в розчині також і іонів одновалентної міді, які утворюються при контакті металевої міді анодів і катодів з електролітом згідно з реакцією диспропорціонування При збільшенні вмісту срібла в аноді іонів Cu1 утворюється менше, ніж іонів Ag 1, і надлишок останніх проникає в катодний простір, де відновлюється на катоді і частково опадає в шлам. Дослідами встановлено важливе значення діафрагми і доцільність протоку електроліта з катодного в анодний простір - іони Cu 1, які утворюються на катоді, з електролітом проникають в анодний простір, де утворюються іони срібла, і там практично повністю осаджують срібло в шлам, тим самим попереджуючи його проникнення до катоду і зниження якості катодної міді.Нестабільні іони Cu 1 утворюють з ОС стійкі комплекси, що підвищує їх концентрацію до 0.1 моль/дм3 . Іони Cu 1 відновлюють іони Ag 1, а це попереджує сольову пасивацію аноду і дає можливість вести тривалий процес на промислових густинах струму до 200 А/м2. Методом циклічної вольтамперометрії показано, що при анодному розчиненні сплавів мідь-срібло в сульфатному електроліті a-і b-фази сплава здатні до сольової пасивації через утворення плівок сульфатів міді і срібла. Під дією дифузії і, частково, міграції в електричному полі іони срібла проникають до катода і частково відновлюються, що веде до погіршення якості катодної міді - появи дендритів, забруднення міді сріблом, втрати срібла, утворення неякісного катодного шламу з великим вмістом металевої міді. Вперше металографічними дослідженнями, показано, что в умовах електролізу частина срібного шламу утворюється в результаті вторинної кристалізації з розчину шляхом хімічного відновлення іонів Ag іонами Cu1 , які генеруються при контакті металевої міді з сульфатним електролітом. Вперше показано, що іони Cu1 при електролізі утворюються головним чином на катоді, а їх вихід за струмом експоненційно зменшується з зростанням густини струму.