Kadmiy elektrolizi - «Metallurgiya» kafedrasi «Og’ir rangli metallar metallurgiyasi»

|
«Metallurgiya» kafedrasi «Og’ir rangli metallar metallurgiyasi»
|
bet | 6/9 | Sana | 22.05.2024 | Hajmi | 0,61 Mb. | | #249640 |
Bog'liq G\'aniyev M og\'irdan kurs ishiKadmiy elektrolizi
Kadmiyning elektrolizi erimaydigan anodlar yordamida amalga oshiriladi, bundan tashqari, kadmiy eritmalardan ajralib chiqadi va sulfat kislota qayta tiklanadi. Elektrolizning yakuniy natijasi jarayonning umumiy reaksiyasi bilan aniqlanadi:
CdSO4 + H2О = Cd+ H2SO4 + 0,5О2.
Ushbu reaksiyadan foydalanib, siz elektrolitlar tarkibidagi o'zgarishlarni vannadan o'tayotganda aniqlash uchun barcha hisob-kitoblarni bajarishingiz mumkin.
A. 1000 A oqimida ishlaydigan elektrolitli vanna soatiga 13 l eritma oladi, tarkibida 160.5 g /l Cd va 58.3 g /l Zn. Vannadan oqib chiqadigan elektrolitning tarkibi qanday?
Kadmiy elektrolizi paytida joriy samaradorlik juda katta farq qiladi: 80 dan 92% gacha. Ba'zan hozirgi samaradorlik 80% dan ham pastga tushadi. ayniqsa, elektroliz paytida eskirish uchun.
Mavjud samaradorlik 85% deb taxmin qilamiz.
Keyin kadmiy bir soatdan keyin chiqariladi
1000 *2,097 * 1*0,85 = 1782 g.
Bir soatlik eritma o'z ichiga oladi
160.5 *13 = 2086.5 g Cd.
Qayta ishlangan elektrolitlar qoldiqlari
2086.5 – 1782= 304.5 g Cd.
Qayta ishlangan elektrolitda kadmiy miqdori
304.5: 13 = 23.4 g/l.
Katodda har bir litr eritmadan cho'kindi
160,5-23,4 = 137,1 g Cd.
Reaksiyaga ko'ra, har 112,4 g Cd uchun 98 g sulfat kislota qayta tiklanadi va 137,1 g cho'kindi kadmiy uchun bu
98*137,1/112,4 = 119.5 g/l H2SO4.
Qayta ishlangan elektrolitlar tarkibi: 23,4 g/l Cd, 119.5 g/l H2SO4.
B. 160,5 g /l Cd bo'lgan eritma 3000 A tok kuchi bilan ishlaydigan elektrolitli vannaga kiradi va 23,4 g / l Cd qayta ishlangan elektrolit to'kiladi. Vannaga qancha eritma berish kerak?
Vannaga berilishi kerak bo'lgan eritma miqdorini hisoblash uchun quyidagi formulani olish mumkin. Belgilaymiz:
Q - vannaga kiradigan eritma miqdori, l / soat;
I- vannaning tok kuchi, A;
q - elektrokimyoviy ekvivalent (kadmiy uchun soatiga 2,097 g / soat);
η - tok chiqishi;
p1 - vannaga kiradigan eritmadagi kadmiy miqdori, g / l;
P2 – vannadan chiqadigan, eritmadagi kadmiy miqdori, g / l.
Faraday qonuniga ko'ra, katodda ajralib chiqqan kadmiy miqdori formula bo'yicha aniqlanadi
I q η = Q(р1- р2),
Shunda
Q= I q η/ р1- р2
Ushbu misol uchun biz η = 0.85% ni olamiz; keyin vannaga kiradigan eritma miqdori bo'ladi
Q=3000*2,097*0,85/160,5-23,4=5347.35/137.1=39 l/soat
B. Kadmiy zavodida har yili 200 A /m2 tok kuchida 200 tonna kadmiy katodi ishlab chiqariladi. Elektroliz sexiga kiradigan eritma 160,5 g / l Cd ni tashkil qiladi, qayta ishlangan elektrolitlar esa 23,4 g / l Cd va 119.5 g / l H2SO4. Amaldagi samaradorlik 85% ni tashkil qiladi va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan tok kuchi 1000 A ni tashkil qiladi. Elektroliz parametrlarini va kuniga neytral eritmaning zarur miqdorini aniqlash kerak.
Elektrolitli vannalar soni quyidagicha aniqlanadi.
N =200*106/100*0,85*2,097*360*24=14 vanna.
Umumiy katod yuzasi
F=1000*14/200 =70 m2.
Bitta vannadagi katodlarning yuzasi
70:14 = 5 m².
Bundan tashqari, katodlarning o'lchamlari va elektrodlar orasidagi masofani hisobga olsak, elektrolit vannasining hajmini hisoblash oson. Magdeburg rux zavodida yarim sirkali sig'imning sig'imi 1,5 m2 bo'lgan 4 dan 6 tagacha aylanadigan katodli vannalari muvaffaqiyatli ishladi. Shunga o'xshash vannalar Riesdonda (Avstraliya) va ba'zi boshqa zavodlarda qo'llaniladi.
Elektrolitga bo'lgan umumiy soatlik ehtiyoj
I q η N/ р1- р2 =1000*2.097*0.85*14/160.5-23.4=182 l.
Har bir vanna soatiga yetkazib berilishi kerak
182: 14 = 13 l neytral eritma.
|
| |