Ртутно-плівковий електрод обмеженого об`єму для промислового добування цінних металів із металовмісних відходів

Реферат: Ртутно-плівковий електрод для промислового амальгамного добування цінних металів із металовмісних відходів у вигляді графітового стрижня, поверхня якого покрита шаром ртуті. UA 76805 U (54) РТУТНО-ПЛІВКОВИЙ ЕЛЕКТРОД ОБМЕЖЕНОГО ОБ`ЄМУ ДЛЯ ПРОМИСЛОВОГО ДОБУВАННЯ ЦІННИХ МЕТАЛІВ ІЗ МЕТАЛОВМІСНИХ ВІДХОДІВ UA 76805 U UA 76805 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до технології амальгамного вилучення металів із металовмісних відходів і може бути використана для вилучення цінних металів із багатокомпонентних систем. Відомий електрод для амальгамного вилучення металів із металовмісних відходів, який є донною ртуттю у великому об'ємі. Застосування таких електродів дозволяє витягати багато металів з високим ступенем чистоти [Прикладная электрохимия. /Под ред. докт. техн. наук проф. А.П.Томилова.-3-е изд., перераб. - М.: Химия, 1984.-520с]. Недоліками є підвищена небезпека і висока матеріаломісткість, пов'язана з використанням великої кількості дорогої та небезпечної для здоров'я ртуті, а також економічна недоцільність застосування цих електродів при низьких (менше 3 %) концентраціях цінних компонентів в металовмісних відходах. Також відомі ртутно-плівкові мікроелектроди різних конфігурацій на інертних підложках (срібло, платина) для визначення мікрокількостей різних компонентів у водних розчинах [Выдра Φ., Штулик К., Юлакова Э. Инверсионная вольтамперометрия. - М.: Мир, 1980.-278 с]. Задачею корисної моделі є зниження матеріалоємності та небезпеки, здешевлення технології та підвищення економічності процесу, зниження межі концентрації металів для промислового добування із відходів за рахунок економії ртуті. Поставлена задача вирішується тим, що ртутно-плівковий електрод для промислового амальгамного добування цінних металів із металовмісних відходів, згідно з корисною моделлю виконаний у вигляді графітового стрижня, поверхня якого покрита шаром ртуті товщиною 80-100 мкм. Якщо плівка ртуті буде мати більшу товщину, то вона буде стікати зі стрижня. В електрометалургійній промисловості використовуються графітові стрижні довжиною від 1 м до 1,5 м і діаметром від 0,07 до 0,7 м, тому при покритті їх плівкою ртуті можна отримати значне підвищення економічності процесу амальгамного добування цінних металів із металовмісних відходів. Заявлений електрод зображено на фіг. 1, де 1 - графітовий стрижень довжиною 1 м; 2 ртутна плівка товщиною 80-100 мкм. На електроди подається напруга і при постійному значенні потенціалу з розчину металовмісних відходів витягують метали. Вони накопичуються в плівці ртуті з наступним розчиненням амальгами у відповідних розчинах солей металів. Накопичення їх в амальгамі відбувається при заданому значенні потенціалу, величина якого більш негативна, ніж величини потенціалів окиснення-відновлення металів, які знаходяться в багатокомпонентній системі металовмісних відходах. Приклад експерименту. Розчин, приготовлений з розплаву сольового хлоратора титано-магнієвого виробництва, який являє суміш хлоридів багатьох металів (таблиця 1), піддавався електрохімічній обробці з використанням ртутно-плівкових електродів для вилучення з нього найбільш цінного компонента - тривалентного хрому. Таблиця 1 Вміст металів у відпрацьованому розплаві сольового хлоратора Метал Вміст, % Ti(IV) 1,80 Аl(ІІІ) 1,64 Сr(ІІІ) 1,90 Са(ІІ) 1,03 Na 3,20 Fe(II) 8,62 К 12,88 Mn(II) 1,44 Mg(II) 3,90 40 45 При значенні потенціалу -1,5 В проводилося накопичення хрому на ртутно-плівковому електроді, а потім розчинення отриманої амальгами з реєстрацією анодного піку хрому, яка свідчить про концентрацію хрому, що знаходиться в цьому розчині. Залишкові концентрації хрому у розчині визначалися методом інверсійної вольтамперометрії. Умови експерименту та його результати наведено в таблиці 2. Таблиця 2 Умови та результати експерименту Метал Сr Електрохімічний 7 еквівалент к 10 , г/(А с) 1,796 Величина струму під час Час Маса вилученого електролізу, А електролізу, с металу, г 0,375 7200 0,486 1 UA 76805 U Багаторазові експерименти та розрахунки показали, що при таких електричних характеристиках процесу можна видобути з однієї тони відпрацьованого розплаву 9,72 кг хрому. Використання заявленого електроду дозволить знизити в 200 разів собівартість хрому тобто підвищити економічність процесу його добування. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Ртутно-плівковий електрод для промислового амальгамного добування цінних металів із металовмісних відходів, який відрізняється тим, що електрод виконують у вигляді графітового стрижня, поверхня якого покрита шаром ртуті товщиною 80-100 мкм. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2