Y Broses Gyflawn o Hydrometallurgy: O Trwytholchi Cyanid i Electrolysis

Ym maes modern meteleg, Hydrometeleg mewn safle canolog mewn echdynnu a mireinio metel oherwydd ei fanteision unigryw. Pa gyfrinachau sydd y tu ôl i'r trawsnewidiad o fwyn i fetel purdeb uchel? Heddiw, gadewch i ni ymchwilio'n ddwfn i'r broses gyflawn o hydrometallurgy, o drwytholchi i electrolysis, trwy ddeuddeg cwestiwn allweddol.

1. Beth yw hydrometallurgy?

Mae hydrometallurgy, yn syml, yn broses sy'n defnyddio cyfryngau trwytholchi i doddi cydrannau metel gwerthfawr o fwynau, dwysfwydydd, calsinau a deunyddiau eraill yn atebion. Yn dilyn hynny, mae metelau'n cael eu tynnu, eu gwahanu, a'u cyfoethogi o'r atebion trwy gyfres o ddulliau cemegol a ffisegol. Yn wahanol i pyrometallurgy traddodiadol, mae hydrometallurgy yn gweithredu'n bennaf mewn amgylchedd datrysiad, sy'n cynnwys defnydd isel o ynni a llai o lygredd amgylcheddol.

2. Beth yw amcanion trwytholchi a'r dulliau trwytholchi a ddefnyddir yn gyffredin?

Pwrpas trwytholchi yw gwahanu metelau gwerthfawr o gangue mewn mwynau a hydoddi metelau ar ffurf ïonau yn hydoddiannau. Mae dulliau trwytholchi cyffredin yn cynnwys trwytholchi asid. Er enghraifft, mae mwynau copr yn cael eu trwytholchi ag asid sylffwrig i hydoddi copr ar ffurf ïonau copr. Defnyddir trwytholchi alcalïaidd i drin bocsit gyda hydoddiant sodiwm hydrocsid i echdynnu alwminiwm. Mae trwytholchi dŵr yn addas ar gyfer rhywfaint o halen - mwynau math gyda hydoddedd dŵr da, megis echdynnu halen glauber.

3. Pa ffactorau sy'n effeithio ar y gyfradd trwytholchi yn ystod y broses trwytholchi?

Mae'r prif ffactorau'n cynnwys crynodiad yr asiant trwytholchi. Yn gyffredinol, po uchaf yw'r crynodiad, yr uchaf yw'r gyfradd trwytholchi. Fodd bynnag, gall crynodiad rhy uchel arwain at gostau uwch ac anawsterau wrth brosesu dilynol. Tymheredd: Gall cynyddu'r tymheredd yn briodol gyflymu'r gyfradd adwaith a gwella'r gyfradd trwytholchi, ond bydd tymheredd gormodol yn cynyddu'r defnydd o ynni a chorydiad offer. Maint gronynnau mwyn: Po leiaf yw maint y gronynnau, y mwyaf yw'r arwynebedd arwyneb penodol, a'r mwyaf trylwyr yw'r adwaith trwytholchi. Dwysedd troi: Gall troi da sicrhau cyswllt llawn rhwng yr asiant trwytholchi a'r mwyn, gan wella trosglwyddiad màs.

4. Sut mae gwahaniad solet - hylif yn cael ei wneud ar gyfer y mwydion ar ôl trwytholchi?

Solid cyffredin - mae dulliau gwahanu hylif yn cynnwys hidlo. Defnyddir hidlwyr gwactod a gweisg hidlo plât - a - ffrâm i ryng-gipio gronynnau solet trwy'r cyfrwng hidlo a chaniatáu i'r hylif basio drwodd. Gwaddodiad: Caniateir i ronynnau solet setlo o dan ddisgyrchiant neu rym allgyrchol. Er enghraifft, mewn tewychwyr, mae'r mwydion yn setlo'n araf mewn dyfais cyfaint mawr. Mae'r supernatant yn gorlifo, ac mae'r haen isaf - slyri trwchus yn cael ei brosesu ymhellach. Gwahaniad allgyrchol: Defnyddir grym allgyrchol a gynhyrchir gan gylchdroi cyflymder uchel i gyflawni gwahaniad solet - hylif, sy'n addas ar gyfer gwahanu gronynnau mân.

5. Beth yw pwrpas puro datrysiad a beth yw'r dulliau puro cyffredin?

Nod puro datrysiadau yw cael gwared ar amhureddau yn y trwytholch er mwyn osgoi ymyrraeth ag echdynnu metel dilynol. Mae dulliau cyffredin yn cynnwys dyddodiad cemegol. Mae gwaddodion yn cael eu hychwanegu i ffurfio gwaddodion ïonau amhuredd. Er enghraifft, mae sodiwm sylffid yn cael ei ychwanegu i waddodi ïonau metel trwm. Ion - dull cyfnewid: Ion - defnyddir resinau cyfnewid i gyfnewid ag ïonau yn yr hydoddiant i gael gwared ar ïonau amhuredd. Echdynnu toddyddion: Yn seiliedig ar y gwahaniaeth yn hydoddedd hydoddion mewn dau gam anghymysgadwy, mae'r metel targed yn cael ei dynnu i'r cyfnod organig i wahanu oddi wrth amhureddau.

6. Beth yw egwyddor echdynnu toddyddion a sut i ddewis echdynnydd addas?

Egwyddor echdynnu toddyddion yw defnyddio'r gwahaniaeth yng nghyfernodau dosbarthu hydoddion rhwng y cyfnod organig a'r cyfnod dyfrllyd, gan alluogi trosglwyddo hydoddion o'r cyfnod dyfrllyd i'r cyfnod organig. Wrth ddewis echdynnydd, mae angen ystyried ei ddetholusrwydd uchel ar gyfer y metel targed, sy'n golygu bod ganddo allu echdynnu cryf ar gyfer y metel targed a gallu echdynnu gwan ar gyfer amhureddau. Dylai fod ganddo allu echdynnu mawr i echdynnu llawer iawn o fetel yn effeithlon. Dylai hefyd fod â sefydlogrwydd cemegol da, ni ddylai gael ei ddadelfennu'n hawdd, bod yn anghymysgadwy â'r cyfnod dyfrllyd, a bod ganddo wahaniaeth dwysedd priodol ar gyfer gwahanu cyfnod hawdd. Yn ogystal, dylid ystyried cost ac argaeledd.

7. Beth yw rôl stripio a sut mae'n gysylltiedig ag echdynnu?

Stripio yw'r broses o drosglwyddo'r metel a echdynnwyd i'r cyfnod organig yn ôl i'r cyfnod dyfrllyd. Mae'n ategu echdynnu. Mae echdynnu yn cyfoethogi ac yn gwahanu metelau, tra bod stripio yn tynnu'r metel cyfoethog o'r cyfnod organig i gael hydoddiant metel crynodiad uchel ar gyfer electrolysis dilynol neu brosesu arall. Trwy addasu math, crynodiad, a gwerth pH yr asiant stripio, gellir tynnu metelau yn effeithlon.

8. Beth yw electrowinning (dyddodiad electrolytig) a beth yw ei egwyddor?

Mae electrowinning yn broses lle mae ïonau metel mewn hydoddiant yn cael eu lleihau a'u dyddodi ar y catod o dan weithred cerrynt uniongyrchol. Gan gymryd electrowinning copr fel enghraifft, mewn hydoddiant copr sylffad, pan fydd cerrynt uniongyrchol yn cael ei gymhwyso, mae ïonau copr yn ennill electronau yn y catod, yn cael eu lleihau i gopr metelaidd, a'u hadneuo ar y plât catod. Yn yr anod, mae adwaith ocsideiddio dŵr yn digwydd, gan gynhyrchu ocsigen. Mae hwn yn gam hanfodol i gael metelau purdeb uchel mewn hydrometeleg.

9. Pa ffactorau sy'n effeithio ar effeithlonrwydd presennol ac ansawdd metel yn ystod y broses electrolysis?

Mae'r ffactorau sy'n effeithio ar effeithlonrwydd presennol yn cynnwys tymheredd yr electrolyte. Bydd tymheredd rhy uchel yn gwaethygu adweithiau ochr a lleihau effeithlonrwydd presennol. Dwysedd cyfredol: Mae dwyseddau cerrynt rhy uchel a rhy isel yn anffafriol ar gyfer effeithlonrwydd cyfredol, ac mae ystod optimaidd. Cynnwys amhuredd: Gall ïonau amhuredd gael adweithiau cystadleuol yn yr electrodau, gan leihau effeithlonrwydd cerrynt. Mae ffactorau sy'n effeithio ar ansawdd metel yn cynnwys cyfansoddiad yr electrolyte. Gall math a chynnwys ychwanegion effeithio ar morffoleg grisial y metel. Y deunydd electrod a chyflwr yr arwyneb: Mae electrodau llyfn a gwastad yn ffafriol i ddyddodiad unffurf metelau o ansawdd uchel. Amser electrolysis a sefydlogrwydd gweithredol: Gall amodau gweithredu sefydlog sicrhau sefydlogrwydd ansawdd metel.

10. Sut mae llysnafedd anod yn cael ei gynhyrchu a beth yw ei ddefnydd?

Yn ystod y broses electrolysis, yn ogystal â diddymu metelau yn yr anod, mae rhai amhureddau anhydawdd fel metelau gwerthfawr fel aur, arian, a phlatinwm, ac amhureddau eraill yn ffurfio llysnafedd anod a gwaddod. Mae llysnafedd anod yn adnodd eilaidd pwysig. Gellir adennill metelau gwerthfawr lluosog ohono. Er enghraifft, gellir echdynnu aur, arian, ac ati, o lysnafedd anod electrolysis copr trwy gyfres o dechnolegau prosesu, sydd â gwerth economaidd hynod o uchel.

11. Sut i gyflawni diogelu'r amgylchedd ac ailgylchu adnoddau yn y broses hydrometallurgy gyfan?

O ran diogelu'r amgylchedd, mae dŵr gwastraff, nwy gwastraff a gweddillion gwastraff yn cael eu trin i fodloni safonau allyriadau. Ar gyfer trin dŵr gwastraff, defnyddir dulliau megis niwtraleiddio, dyddodiad, a chyfnewid ïon i gael gwared ar ïonau metel trwm a sylweddau niweidiol. Mae nwy gwastraff yn cael ei buro i gael gwared ar lygryddion fel sylffwr deuocsid trwy offer puro. O ran ailgylchu adnoddau, cynhelir triniaeth eilaidd ar weddillion trwytholchi a llysnafedd anod i adennill metelau gwerthfawr. Mae electrolyte wedi'i wario yn cael ei buro a'i adfywio i'w ailgylchu.

12. Beth yw tueddiadau datblygu hydrometallurgy yn y dyfodol?

Yn y dyfodol, bydd hydrometallurgy yn datblygu tuag at fod yn wyrdd, yn effeithlon ac yn ddeallus. Bydd gwaith ymchwil a datblygu ar gyfryngau trwytholchi ac echdynwyr mwy ecogyfeillgar ac effeithlon i leihau'r defnydd o ynni a llygredd. Bydd awtomeiddio uwch a thechnolegau deallus yn cael eu defnyddio i gyflawni rheolaeth fanwl gywir ac optimeiddio'r broses gynhyrchu, gan wella effeithlonrwydd cynhyrchu ac ansawdd y cynnyrch. Bydd y meysydd cais yn cael eu hehangu, megis echdynnu metelau o adnoddau newydd fel gwastraff electronig a mwynau môr dwfn.

Trwy'r deuddeg cwestiwn hyn, rydym wedi cael dealltwriaeth gymharol gynhwysfawr o'r broses gyfan o hydrometallurgy o drwytholchi i electrolysis. Gyda datblygiad parhaus technoleg, bydd hydrometallurgy yn chwarae rhan fwy fyth ym maes echdynnu metel, gan gyfrannu at ddatblygiad economaidd a defnydd rhesymegol o adnoddau.