SU701178A1 - Способ электролитического разделени висмутистого свинца - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ВИСМУТИСТОГО СВИНЦА в рас^- плаве щелочи, отличающий- с   тем, что, с целью повьшени  производительности процесса, электролиз ведут при контролируемом катодном потенциале 1,35-2,1 В относительно окис- но-никелевого электрода сравнени  и над расплавом щелочи пропускают вод ной пар.

Description

00

1 Изобретение относитс  к области цветной металлургии5 в частности, к разделению свинцово-висмутовьпх спла вов электролизом расплавов и может быть использовано на предг)рй ти х, раздел ющих свинцово-висмутовые спл вы. Известен способ электролитического разделени  висмутистого свршца в расплаве щелочи 1 1, Разделение висмутистого свинца по этому способу ведут электролизом расплавленного едкого натра, с использованием висмутистого свинца в честве катода. С целью повышени  эф фективности разделени  свинца и вис мута и снижени  расхода электроэнер гии рафинирование ведут при темпера туре жидкого катода вьше температуры плавлени  плюмбидов,натри , а именно при 450-500°С. Известный способ характеризуетс  невысоким выходом анодного металла и малой производительностью процесса Целью изобретени   вл етс  повышение производительности процесса. Дл  достижени  указанной цели электролиз ведут при контролируемом катодном потенциале 1,35-2,10 В относительно окисно-никелевого электрода сравнени  и пропускают вод ной пар над расплавом. В сварном электролизере катодом служат подлежащие разделению полупродукты - свинцово-висмутовые спла вы. Анодом  вл етс  металлическа  (например железна ) пластина, установленна  над анодным сборником мета ла. Окисно-никелевый электрод сравне ни  представл ет собой никелевую цро волоку или пластинку, предварительн запассивированную путем анодной пол ризации в расплаве едкого натра, В качестве электролита используют расплавленный едкий натр. Температур электролиза . Наиболее высокий выход анодного металла при 465-490°С, достаточно высокий выход С наименьшим содержанием свинца в анодном висмуте при 490-540С, При электролизе едкого натра с жидким металлическим катодом на катоде выдел етс  натрий, которьп образует с висмутом соединение висмут натри . Висмутид натри  переходит в электролит, перемещаетс  к аноду и там окисл етс  с выделением металли ческого висмута в виде корольков. Ранее осуществл лс  процесс без контрол  потенциала катода, без пропускани  вод ного пара над расплавом. Это обуславливало тот факт, что на определенных периодах электролиза происходил перенос висмута с катода на анод, на других - он отсутствовал. Установлено, что процесс переноса висмута с катода на анод протекает, если потенциал катода больше 1,35 В относительно окисно-никелевого электрода сравнени . Дополнительными экспериментами установлено, что минимальным потенциалом катода, при котором протекает синтез висмутида натри  в момент выделени  щелочного металла ,  вл етс  - 1,35 В. При высоких потенциалах катода, превышающих 2,10 В на поверхности катода образуетс  тверда  корка интерметаллидов , котора  обуславливает экранирование жидкого катодного сплава и подавл ет перенос висмута с катода на анод. (Температура плавлени  висмута натри  775°С). При этом происходит разложение едкого натра на твердом катоде. Как известно, напр жение разложени  едкого натра 2,02 ,2 В. Висмут эффективно переноситс  с катода на анод при пропускании вод ного пара над расплавом при катодных потенциалах 1,35-2,10 В относительно окисно-нике левого электрода сравнени . Растворение вод ного пара в расплаве сопровождаетс  интенсивным перемешиванием щелочи, некоторым уве-, личением объема электролита. Вода разлагает суспензию- интерметаллида. Таким образом, ускор етс  процесс осаждени  висмута в анодной ловушке, регенерируетс  щелочь, не происходит накопление неразложившегос  интерметаллида на границе катодный сплав - электролит , т.е. не образуетс  тверда  корка интерметаллида. Если же в процессе электролиза бьши достигнуты высокие потенциалы катода и образовалась тверда  корка интерметаллида (а момент ее образовани  легко зафиксировать, так как потенциал катода при этом резко сдвигаетс  в области электроотрицательньпс потенциалов вплоть до величины -2,20 В), то при пропускании вод ного пара происходит разрушение корки интерметаллида с одновременным интенсивным переносом висмута с катода

3701178

на анод. Потенциал катода при пропускании вод ного пара над расплавом с достаточно большой скоростью понижаетс . Если потенциал катода в процессе электролиза понизилс  ниже 5 величины -1,35 В, то пропускание вод ного пара над расплавом прекращают .

Анодный выход металла повышаетс  с увеличение скорости пропускани  во- ю д ного пара над расплавом.

Пример 1 .Разделение висмутистого свинца при различных потенциалах катода.

-0,90-1,35

Потенциал катода,

Получено висмута на аноде, г

Пример 2. Вли ние на выход анодного металла электролиза с пропусканием вод ного пара над расплавом и контролем потенциала катода.

Масса катодного сплава 150 гМасса электролита 450 г

Скорость пропускани  вод ного пара 0,3 л/ч

Пример 3. Оптимальный тем-Масса электролита 450 г

пературный режим при катодном раз- Скорость пропускани  вод ного па елении висмутистого свинца электро- ра 0,8 л/ч nH3OMeAkoro натра с одновременным про-, 55

пусканием вод ного пара над расплавом.Температура пара

Масса катодного сплава 150 гСила тока 11,3 А, fj 0,5 А/см,

Содержание висмута в сплаве 45%М А/см.

Масса катодного

сплава

Содержание висмута

в сплаве

Масса электролита

Количество пропущенного электричества

Скорость пропускани  вод ного пара Температура

-2,10-2,20

,10

-1,35-1,65

1,2

64,9

67,1

Температура пара . Сила тока 11,3 А, i А/см , 1А 1 А/см2.

Температура 465±10С. 1 к, и ft- соответственно катодна  и анодна  плотность тока. Пример 4, Вли ние скорости пропускани  вод ного пара над распла-30 вом едкого натра на процесс катодкого разделени  висмутистого свинца, Масса катодного сплава 150 г Содержание висмута в сплаве 60% Масса электролита 450 г Сила тока 11,3 А, i 0,5 А/см, 1А . 1,0 А/см

Скорость пропускани  вод ного пара над расплавом, л/ч

Получено металла на аноде, г

20,8

Получено металла на аноде на 1 А.ч. пропущенного электричества , г/А.ч 35

0,06

0,28

2,52

0,92

34,5

41,6

53,8 78,4

0,77

0,92

1,20 1,74 Количество пропущенного.электричества 45 ч, Температура 465.±10°С Врем  пропускани  пара над расплавом 0,5 ч, Температура пара -2,.j -1,35

При реализации предлагаемого способа повьтаетс  выход металла на аноде при разделении свинцово-висмутовых сплавов в 2-3 раза и вследствие этого сокращаетс  врем  разделени  и повышаетс  производительность процесса; расшир етс  оптимальный температурный режим электролиза, что позвол ет получать менее загр зненный свинцом висмут на аноде с высоким выходом. Способ позвол ет эффективно раздел ть различные по концентрации висмута свинцово-висмутовые сплавы.

Claims (1)

1. СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ВИСМУТИСТОГО СВИНЦА в рас^плаве щелочи, отличающийс я тем, что, с целью повышения производительности процесса, электролиз ведут при контролируемом катодном потенциале 1,35-2,1 В относительно окисно-никелевого электрода сравнения и над расплавом щелочи пропускают водяной пар.

   «ВО

   701 78