Electrowinning Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas
Electrorefining teknologi konversi menghabiskan komersial bahan bakar nuklir menjadi menjadi logam.
Elektrowining, juga disebut electroextraction, adalah elektrodeposisi dari logam dari mereka bijih yang telah dimasukkan ke dalam larutan melalui suatu proses yang biasa disebut sebagai pencucian. Electrorefining menggunakan proses yang sama untuk menghilangkan kotoran dari logam.Kedua proses menggunakan elektroplating dalam skala besar dan teknik yang penting untuk pemurnian ekonomis dan mudah dari logam non-ferrous .Logam yang dihasilkan dikatakan electrowon. Dalam elektrowining, arus dilewatkan dari anoda lembam melalui solusi resapan cair yang mengandung logam sehingga logam diekstraksi seperti yang disimpan dalam proses elektroplating ke katoda. Dalam electrorefining, anoda terdiri dari logam murni tidak dimurnikan, dan sebagai arus melewati elektrolit asam anoda berkarat ke dalam larutan sehingga deposito proses elektroplating halus logam murni ke katoda. Isi [hide hide]]
1 Sejarah
2 Aplikasi
3 Proses
4 Referensi
5 Pranala luar
Sejarah [ sunting sumber ] sumber ] Elektrowining adalah industri tertua elektrolit proses. Kimiawan Inggris Humphry Davy diperoleh natrium logam dalam unsur unsur bentuk bentuk untuk pertama kalinya pada tahun 1807 oleh elektrolisis dari cair natrium cair natrium hidroksida . Electrorefining tembaga pertama kali ditunjukkan secara eksperimental oleh Maximilian, Duke of Leuchtenberg pada tahun 1847.
[2]
James Elkington mematenkan proses komersial pada tahun 1865 dan membuka pabrik pertama yang sukses di Pembrey , Wales pada tahun 1870.
[3]
The pabrik komersial pertama di Amerika Serikat
adalah Balbach and Sons Refining dan Smelting Company di Newark, New Jersey pada tahun 1883.
Aplikasi [ sunting sumber ] sumber ] Logam electrowon paling umum adalah timbal , tembaga , emas , perak , seng , aluminium , kromium , kobalt , mangan , dan langka bumi dan logam alkali . Untuk aluminium, ini adalah satu-satunya proses produksi yang
[1]
digunakan. Beberapa logam aktif industri penting (yang bereaksi keras dengan air) diproduksi secara komersial dengan elektrolisis garam cair pyrochemical mereka. Percobaan menggunakan electrorefining untuk memproses bahan bakar nuklir telah dilakukan. Electrorefining mungkin dapat memisahkan logam berat seperti plutonium , cesium , danstrontium dari sebagian yang kurang beracun dari uranium . Banyak sistem electroextraction juga tersedia untuk menghilangkan racun (dan kadang-kadang berharga) logam dari aliran limbah industri.
Proses [ sunting sumber ]
Peralatan untuk pemurnian elektrolit tembaga
Kebanyakan logam terjadi di alam dalam bentuk yang teroksidasi ( bijih ) dan dengan demikian harus dikurangi menjadi bentuk logam mereka. Bijih dibubarkan mengikuti beberapa preprocessing dalam air elektrolit atau di cair garam dan solusi yang dihasilkan adalah elektrolisis. Logam diendapkan pada katoda (baik dalam bentuk padat atau dalam bentuk cair), sedangkan anodik reaksi biasanya evolusi oksigen . Beberapa logam secara alami hadir sebagai logam sulfida , ini termasuk tembaga , timah , molibdenum , kadmium , nikel ,perak , kobalt , dan seng . Selain itu, emas dan platina kelompok logam yang terkait dengan bijih sulfida logam dasar. Kebanyakan sulfida logam atau garamnya, elektrik konduktif dan ini memungkinkan elektrokimia reaksi redoks untuk efisien terjadi dalam keadaan cair atau dalam larutan air. Beberapa logam, termasuk arsenik dan nikel tidak electrolyze keluar namun tetap dala m larutan elektrolit. Ini kemudian dikurangi dengan reaksi kimia untuk memperbaiki logam. Logam lain, yang selama pengolahan logam target telah berkurang tetapi tidak disimpan di katoda, tenggelam ke dasar dari sel elektrolit, di mana mereka membentuk zat disebut sebagai anoda lumpur atau anode slime. Logam dalam lumpur ini dapat dihilangkan dengan standar pyrorefining metode. Karena tingkat deposisi logam berhubungan dengan l uas permukaan yang tersedia, menjaga katoda benar bekerja adalah penting. Dua jenis katoda ada, plat datar dan reticulated katoda , masing-masing dengan keuntungan sendiri. Katoda plat datar dapat dibersihkan dan digunakan kembali, dan logam berlapis pulih. Katoda reticulated memiliki laju deposisi jauh lebih tinggi dibandingkan dengan katoda plat datar. Namun, mereka tidak dapat digunakan kembali dan harus dikirim untuk didaur ulang. Atau, katoda
starter logam pra-halus dapat digunakan, yang menjadi bagian integral dari logam jadi siap bergulir atau pengolahan lebih lanjut.
[1]
Electrowinning is a process used to remove metal ions from liquid solutions such as rinse water, plating baths, and used process solutions. Most often used to recover precious metals, it relies on an electronic current to plate the metal ions onto a cathode. Recovered metals can then be sold for scrap or processed for use in plating. The solution can also be recycled with less stress on water treatment systems. An electrowinning unit consists of a large tank known as a reaction chamber. This chamber houses at least one set of cathodes, which are negatively charged electrodes, and anodes, which are positively charged electrodes. When the unit is turned on, direct current (DC) flows from the cathode to the anode through the liquid solution. The flow of electricity causes metals in the solution to plate onto the cathode in a process similar to electroplating. The electrolysis process used in electrowinning allows the elemental metal to be recovered. This sets electrowinning apart from other recovery technologies, such as evaporation and ionexchange, which result in little more than a more concentrated metal-bearing solution. Despite this, the metal recovered is usually still not pure enough to be used in plating if left unprocessed. As a result, it is often sold as scrap. Some companies use this recovery technique as a way of creating extra income by selling the scrap metals. The efficiency of the electrowinning process depends on the concentration of metal in the solution. It becomes progressively less efficient as more metal is removed. The surface area of the cathode also affects efficiency. The greater the surface area, the greater the efficiency, which is why electrowinning units have been designed that use large rectangular plates or mesh grids as cathodes. The final variable that affects efficiency is the type of metal being recovered. Metals most commonly recovered by electrowinning include copper, silver, and gold. Cadmium, zinc, and even nickel can also be recovered using this process. Nickel is least common because the solution must be carefully ph-controlled throughout the process in order for it to be effective. Although electrowinning is a useful process, it does have some drawbacks. It becomes very inefficient if the solution has less than 1,000 mg of metal ions per liter. Also, it cannot be used in solutions that contain chlorine ions, such as hydrochloric acid, because electrolysis of chlorine ions can result in chlorine gas, which is extremely hazardous.
Electrowinning In this final step, the rich electrolyte is pumped through a series of tanks or "cells" in the electrowinning tankhouse. Hanging in the tanks are insoluble lead plates, alternating with sheets of thin copper or stainless steel. Each l ead plate serves as the anode pole of an electric circuit. The thin copper sheets, called starter sh eets, or the stainless steel sheets, called blanks, s erve as the cathode pole. A direct current passes from the anode through the electrolyte to the starter sheet or blank, causing the copper ions in the electrolyte solution to plate (attach) onto the star ter sheet or blank. After six to seven days in the tankhouse, 100- to 300-pound copper cathodes that are 99.999 percent pure and ready for market are harvested. The electrolyte that has passed through the tankhouse, now depleted of its copper, is returned as "lean electrolyte" to the stripping step of the process to begin that cycle again. Electrowinning adalah proses yang digunakan untuk menghapus ion logam dari solusi cair seperti bilas air, mandi, penyepuhan dan digunakan proses solusi. Paling sering digunakan untuk memulihkan logam mulia, itu bergantung pada suatu arus elektronik untuk piring the ion logam ke sebuah katoda. Pulih logam kemudian
dapat dijual untuk memo atau diproses untuk digunakan dalam penyepuhan. Solusi juga dapat didaur ulang dengan kurang stres di atas air pengobatan sistem. Unit electrowinning yang terdiri dari sebuah tangki besar yang dikenal sebagai reaksi chamber. Ruang ini memiliki setidaknya satu set katod, yang adalah bermuatan negatif elektroda, dan anoda, yang positif dikenakan elektroda. Unit diaktifkan, arus searah (DC) mengalir dari katoda ke anoda melalui solusi cair. Aliran listrik menyebabkan logam di solusi untuk piring ke katoda dalam proses yang mirip dengan electroplating Proses elektrolisis digunakan dalam electrowinning memungkinkan unsur logam harus pulih. Set ini electrowinning terpisah dari pemulihan teknologi, lain seperti penguapan dan ionexchange, yang mengakibatkan lebih dari satu lebih pekat metal -bearing simpie. Kendati ini, logam pulih biasanya masih tidak murni cukup untuk digunakan dalam penyepuhan jika dibiarkan diproses. Alhasil, hal ini sering dijual sebagai memo. Beberapa perusahaan menggunakan teknik pemulihan ini sebagai cara untuk menciptakan pendapatan tambahan dengan menjual memo logam. Efisiensi dari proses electrowinning tersebut tergantung pada konsentrasi logam dalam solusi. Itu menjadi semakin kurang efisien sebagai lebih logam adalah dihapus. Luas permukaan katoda juga mempengaruhi efisiensi. Semakin besar permukaan daerah, the lebih besar semakin efisiensi, itulah mengapa unit electrowinning telah yang dirancang yang menggunakan pelat persegi yang besar atau mesh grids seperti cathodes. Variabel akhir yang mempengaruhi efisiensi adalah jenis logam yang s edang pulih. Logam yang paling sering ditemukan oleh electrowinning termasuk tembaga, perak dan emas. Kadmium, seng, dan nikel b ahkan juga dapat dipulihkan menggunakan proses ini. Nikel paling umum karena solusi harus hati-hati dikendalikan ph seluruh proses dalam rangka untuk itu menjadi efektif. Meskipun electrowinning adalah sebuah berguna proses, hal ini memiliki beberapa kekurangan. Itu menjadi sangat efisien jika solusi telah kurang dari 1.000 mg dari ion logam per liter. Juga, ia tidak bisa digunakan di solusi yang mengandung ion, klorin seperti asam klorida, karena elektrolisis klorin ion dapat mengakibatkan gas khlor, yang sangat berbahaya.
Di akhir ini langkah, yang kaya akan elektrolit dipompa melalui serangkaian tank atau ' sel ' di electrowinning tankhouse. Menggantung di tank tidak larut memimpin plates, bergantian dengan lembar tipis tembaga atau stainless steel. Setiap memimpin piring berfungsi sebagai anoda tiang sebuah sirkuit listrik. Lembar tipis tembaga disebut panas lembar, atau stainless steel lembar, disebut kosong, berfungsi sebagai k atoda tiang. Arus langsung lolos dari anoda melalui elektrolit untuk starter lembaran atau kosong, menyebabkan copper ion di elektrolit solusi untuk piring ( melampirkan ) ke starter lembaran atau kosong. Setelah enam sampai tujuh hari lamanya dalam tankhouse, 100- untuk 300-pound tembaga cathodes yang 99.999 persen murni dan siap untuk pasar yang dipanen. Elektrolit yang telah melewati tankhouse, sekarang kehabisan yang tembaga, adalah kembali sebagai ' ramping elektrolit ' untuk melucuti langkah dari proses untuk memulai lingkaran itu lagi.
