Могу ли я извлечь из этого медь? Извлечение меди с нуля

Каждый день мы слышим от клиентов вопрос:»Могу ли я извлечь из этого (медь или другие металлы)?» В качестве материала могут использоваться концентрированные отходы, разбавленные сточные воды, руды, концентраты, отходы, гальванические ванны, кровоточащие потоки и так далее. Ответ на этот вопрос кажется очень простым и понятным, и в некоторых случаях это действительно так. Однако в других случаях ответ немного сложнее, и требуется дополнительная информация. Давайте подробнее рассмотрим хорошее, плохое и уродливое, когда речь заходит об общем вопросе»Могу ли я извлечь из этого медь или другие металлы?«

Обычно первые вопросы, которые я задаю, когда Клиент обращается к нам с заявкой на рекуперацию металла или переработку отходов, таковы:

Какие металлы вы заинтересованы в извлечении?

Растворен ли металл (металлы) в растворе? Если да, то каковы матрица и pH?

Какова концентрация целевого металла (металлов) в растворе?

Есть ли в растворе другие металлы или примеси?

Какова пропускная способность или производительность?

Давайте рассмотрим каждый из этих вопросов, чтобы понять, почему они важны при первоначальной оценке применения в области рекуперации металлов или переработки отходов.

Какие металлы вы заинтересованы в извлечении?

Этот вопрос важен, потому что не все металлы могут быть восстановлены электровыигрыш. Способность восстанавливать металлы зависит от их соответствующего положения в электрохимической серии. Электрохимическая серия организует окислительно-восстановительные реакции в соответствии с их стандартными потенциалами относительно иона водорода (H)⁺). Более благородные металлы, такие как серебро и медь, хорошо принимают электроны и поэтому легко поддаются электрозавоеванию. Более реакционноспособные металлы, такие как цинк, предпочитают отдавать свои электроны, и поэтому им труднее поддаваться электровину, если они вообще могут быть электронами. На самом деле, чем более благородные металлы, тем легче их электроизолировать даже в присутствии высоких концентраций примесей. Это особенно важно для сложных потоков смешанных металлов. Хорошим примером является электролитическая медь в присутствии высоких концентраций цинка. Медь намного более благородна, чем цинк, поэтому ее можно легко получить электролитом (при правильных условиях) из цинка, даже если его концентрация в 10 раз выше, без какого-либо влияния на чистоту получаемого медного катода. Точно так же серебро можно получать электровоном из раствора, содержащего высокую концентрацию меди, без какого-либо влияния на чистоту серебряного осадка. Однако обратное неверно. Цинк нельзя селективно электролизировать в присутствии более благородного металла, такого как серебро или медь.

‍

Растворен ли металл (металлы) в растворе? Если да, то что такое матрица?

Легче всего извлекать металлы из потоков, содержащих уже растворенные металлы, которые также называют «выщелачиваемыми». Электровыигрыш основан на принципе использования приложенного тока для «извлечения» металлов из электролитического раствора. Если металл (металлы) уже находится в растворе, мы гораздо ближе к возможности «извлечения» их из этого раствора. Если металлы еще не растворены в растворе, их необходимо сначала выщелачить, чтобы извлечь их методом электроизвлечения.

Некоторые металлы легко растворяются в одних электролитах, а в других — нет. Серная кислота идеально подходит для выщелачивания основных металлов, таких как медь и никель, из которых эти металлы затем можно непосредственно получать электроном. В процессе электроизвлечения кислота регенерируется и может быть повторно использована в процессе выщелачивания. Азотная кислота идеально подходит для рафинирование серебра. Некоторые выщелачивающие вещества, такие как соляная кислота, исключительно хорошо растворяют металлы в растворе, но при электроизвлечении возникают проблемы из-за образования газообразного хлора, который не только вызывает коррозию, но и токсичен и требует специального очистного оборудования для улавливания образующегося газа.

Использование различных электролитов для выщелачивания различных металлов может быть использовано в наших интересах при разработке технологического процесса, поскольку мы можем выборочно выщелачивать некоторые металлы, чтобы затем их можно было подвергать электровоздействию, оставляя другие металлы в остатках выщелачивания. При желании остатки выщелачивания можно обрабатывать различными последовательными электролитами для выщелачивания различных целевых металлов или продавать «как есть» или утилизировать в зависимости от состава.

Еще одним соображением является проводимость выщелачивающего раствора. Процесс электроизвлечения включает в себя подачу постоянного тока. Если электролит обладает высокой проводимостью, сопротивление раствора будет низким, что приведет к снижению напряжения на ячейке. С другой стороны, если электролит имеет низкую проводимость, сопротивление раствора будет высоким, что приведет к высокому напряжению элемента. Это важно, потому что высокое напряжение элемента приведет к увеличению энергопотребления и эксплуатационных расходов. В странах с высокими затратами на электроэнергию это может стать решающим фактором с точки зрения жизнеспособности проекта.

Какова концентрация целевого металла (металлов) в растворе?

Это важный вопрос, поскольку он определяет, какие технологии (технологии) понадобятся для извлечения целевого металла. Более высокие концентрации металлов, превышающие 10 г/л, обычно поддаются нанесению покрытия для получения металлической пластины высокой чистоты. Для получения электролитического порошка можно использовать более низкие концентрации металлов, обычно в диапазоне 1-5 г/л. Для извлечения металлов с низкой концентрацией путем электроизвлечения требуется катод с большой площадью поверхности (менее 1 г/л). В некоторых случаях можно использовать комбинацию технологий электролиза для восстановления, концентрирования, нанесения пластин и/или полировки электролита с целью извлечения целевого металла. В других случаях перед электроизвлечением может потребоваться предварительное концентрирование методом ионного обмена (IX) или экстракции растворителем (SX).

Еще одним соображением, когда речь идет о концентрации, является плотность тока, которую можно использовать, и ожидаемая эффективность тока. В самом общем смысле, чем выше концентрация металлов в растворе, тем ниже необходимая плотность тока и тем выше эффективность тока. Точно так же, чем ниже концентрация металлов в растворе, тем выше требуемая плотность тока и тем ниже эффективность тока.

Есть ли в растворе другие металлы или примеси?

Этот вопрос важен по нескольким причинам. Прежде всего, это относится к серии электрохимических исследований. Если в растворе есть примеси, которые менее реакционноспособны, чем рассматриваемый металл, его восстановление без предварительной очистки примесей может оказаться невозможным. Присутствующие в растворе примеси в зависимости от их положения в электрохимической серии по отношению к целевому иону металла и их соответствующих концентраций могут влиять на чистоту металлического продукта. Одной из важнейших примесей является железо. Растворенное железо может присутствовать в железе (Fe)³⁺2) или железо (Fe)²⁺) штаты. Когда железо присутствует в растворе и подается постоянный ток, его содержание на катоде уменьшается, образуя железо. В то же время железо окисляется на аноде с образованием железа. Эта окислительно-восстановительная (окислительно-восстановительная) пара только потребляет ток (т.е. снижает эффективность видимого тока), а также может влиять на качество катодного продукта. В электролитическое извлечение меди, например, относительная концентрация меди по отношению к железу имеет важное значение, поскольку слишком большое количество железа в качестве железа может повлиять на эффективность тока и чистоту катода меди, требуя стадии предварительной обработки для удаления железа перед электроизвлечением.

Какова пропускная способность или производительность?

Этот вопрос в сочетании с концентрацией металла (металлов) в растворе позволяет нам оценить размер электровыигрышной цепи, необходимой для конкретного интересующего приложения. Некоторые показатели производительности могут быть слишком малы, чтобы их можно было использовать с экономической точки зрения при использовании доступных технологий. Понимание движущих сил проекта на раннем этапе позволяет нам адаптировать решение к уникальным требованиям клиента, а в некоторых случаях даже предлагать альтернативные подходы, которые, по нашему опыту, могут привести к увеличению прибыли, более быстрой окупаемости или большему влиянию на прибыль клиента.

Могу ли я извлечь из этого медь?

Как видно из приведенного выше обсуждения, при оценке конкретного материала или потока необходимо учитывать множество факторов, чтобы определить, возможно ли извлечение меди (никеля, серебра, олова, золота и т. д.). Чем больше информации может предоставить Клиент в каждой из этих областей, тем более подробный ответ мы сможем предоставить в ответ. В некоторых случаях у Клиента могут быть ответы не на все вопросы, поэтому мы стараемся сделать все возможное, чтобы оценить ситуацию или дать рекомендации, основанные на нашем опыте. После первоначальной успешной оценки в большинстве случаев мы рекомендуем пройти базовую программу лабораторных испытаний, позволяющую продемонстрировать извлечение меди и подтвердить рабочие параметры. На основе этих данных мы можем разработать полномасштабную программу новая система для рекуперации металлов для утилизации меди и/или переработки отходов.

‍

БЕСПЛАТНАЯ загрузка — новые преимущества производства серебра