> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Электролитических ванн

Электролитических ванн

Электролитических ванн (7,5-“ 10o/oHaSO4+ -f- 2°/о Zn), производя окончательное извлечение цинка. Твердый остаток, содержащий сернокислый свинец, идет в переработку на свинцовый завод. Свежий частичному полученконцентрат подвергают выщелачиванию раствором, ным от вышеописанной операции. При этом происходит окончательная нейтрализация раствора, из которого при этом вследствие гидролиза осаждается железо в виде гидрата окиси, увлекая с собой перешедшие в раствор мышьяк и сурьму. После этого раствор подвергают тщательной очистке от находящихся в нем меди и кадмия, остатков сурьмы и мышьяка и имеющегося иногда кобальта. Это производится путем вытеснения этих металлов металлическим дин-ком, вводимым в виде цинковой пыли. Осветленный фильтрованием раствор- поступает на электролиз, протекая через ряд (б шт.) ванн, где на катоде из раствора выделяется цинк, и электролит, обедняясь им, обогащается кислотой и по выходе из ванн поступает на новое выщелачивание. Электролиз обычно ведется придом равно 3,4—3,8 вольт. Аноды делаются из свинца и катоды из алюминия с которого осевший цинк легко снимается и идет на переплавку и отливку в чушки.

Одним из важнейших условий успешного электролиза является чистота раствора, особенно в отношении следов меди, мышьяка, сурьмы и кобальта, Выделение цинка из кислого раствора возможно потому, что перенапряжение водорода на этом металле весьма велико. Если же вместе с цинком выделяются вышеуказанные металлы, перенапряжение водорода на которых значительно ниже, то на тех местах катода, где выделились эти металлы, начинается бурное выделение водорода, и выход цинка по току сильно падает, иногда до нуля.

На рисунке 7 дана схема процесса Тенто-на. Здесь основным отличием является электролиз растворов с значительно более высоким содержанием серной кислоты и при значительно более высокой плотности тока, доходящей

Я

Рисунок 7. 1—раствор, содержащий 80% Н23 0 и 3% Zn; А—обо® женый концентрат; 5—выщелачивание; В—остат »к, содержащий РЬ, Fe. SiOs, As. Sb—в свинцовую плавку;. С—цинкова“ пыль: 6-очистка раетюра; Л —осадок, содержащий Си, О» CM, (Zni; 7—раствор, содержащий 22% Zn и 0% свободной B2S04; 8—раствор для питания электролитных ванн; 2—охладитель; За, b, с—вынны для электролиза; 4 —электролитный катодный цинк.

плотности т кз> равной 400 А/м2; при

Этом напряжение между анодом и като- вания здесь применяется более кисло 1100 А/л2. При этой плотности тока электролит сильно разогревает ся, вследствие чего его приходится охлаждать. Так как для выщелачилый раствор, то оно идет с извлечением цинка и из ферритов, вследствие чего обжиг концентрата можно проводить при более высокой температуре. Процесс Тентона, как более новый, лишь начинает входить в технологическую практику. Несмотря на его большую сложность, он имеет ряд важных преимуществ, первое из которых- более высокая рабочая плотность тока.

Гальваностегия ставит своей задачей электролитическое осаждение металла на поверхности металлического предмета (чаще всего железного) в виде плотно спаянного с основным металлом мелкокристаллического осадка. Целью таки го покрытия является или придание предмету красивого внешнего вида (декоративное покрытие), или предохранение основного металла от коррозии (ржавления). Насколько широкое распространение имеет этот процесс указывает то, что по Пфанхаузеру еще в 1914 году 15.000 т различных металлов выделялось электролитически в виде гальваностеги-ческих осадков. В настоящее время, с развитием автостроения в частности и машиностроения вообще, роль гальваностегии значительно возросла. Одной из причин этого является то, что нанесение таких металлов, как цинк, олово и свинец, хотя и возможно „горячим способом“ (погружение подлежащих покрытью предметов в расплавленный металл), однако оно менее экономично, чем гальваностегический способ. Нанесение же таких металлов, как хром, никель и кобальт в виде гладкого блестящего слоя возможно лишь гальваностегпчески.

Так как одним из основных требований является прочное сцепление металлического (-салка с поверхностью покрываемого предмета, то предварительная подготовка поверхности предмета становится одной из важнейших операций. Прежде всего предмет подвергают механической обработке на пескоструйных ап г аратах или кругах для очистки поверхности его от окислов и выравнивания ее (полировка). После этого для удаления жировых загрязнений с предмета его подвергают i действию раствора щелочи или промы-!

вают в органических растворителях. Наконец, последними операциями перед загрузкой в электролитную ганну будут травление в кислотах для удаления слоя окисла и промывка.

Ванны для электролитического покрытия обычно делают деревянные, изнутри освинцованные (железные — для хромирования), или керамические. Предметы, подлежащие покрытью с помощью контактных приспособлений, подвешиваются в электролите на катодных штангах, а аноды делаются из металла, которым предмет покрывается. Что касается электролитов и режима электролиза (плотность тока, температура), то они подбираются такими, чтобы осадок получился возможно более мелкокристаллическим и состоящим из плотно спаянных между собой отдельных кристаллов. При этом часто возможно получить блестящий осадок, имеющий как бы полированную поверхность (никелирование, хромирование). Кроме того, важно, чтобы металл осаждался но всей поверхности предмет равномерным слоем. Это достиг- или применением комплексны-металлов (цианистых), или в раствор „добавок“ ко-рактера (клей, пепт или .капиллярно как то: сульфо-и так далее Поэ~ для га весы этим, метал покрыттие в не ..еталлами v -»ром),

что делает“. -»ся лучшего ецепл i о металлас осаждаемым получения беспористого слоя например, припокрытии одним хромом практически недостижимо.

Наиболее распространенными из гальваностегических покрышй являются цинковые, никелевые, хромовые, серебряные и золотые. Подсобную роль играет меднение, и начинают прочно внедряться методы электролитического лужения, оевинцовывания и кадмирования. Возможно также наносить электролитическим путем

Электрохимия прикладная!

400

399

сплавы, как то: латунь, бронзу и так далее, из соответствующих растворов, содержащих соли металлов, входящих в сплав.

Гальванопластика (смотрите XII, 464/65).

Возможно и широко применяется количественное выделение одного металла из смеси солей металлов электролизом. Это является особым методом количественного анализа, называемого электроанализом.