RU2736620C2 - Электролизер для извлечения висмута из свинцового сплава в электролите гидроксида натрия - Google Patents
Электролизер для извлечения висмута из свинцового сплава в электролите гидроксида натрия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2736620C2 RU2736620C2 RU2020117370A RU2020117370A RU2736620C2 RU 2736620 C2 RU2736620 C2 RU 2736620C2 RU 2020117370 A RU2020117370 A RU 2020117370A RU 2020117370 A RU2020117370 A RU 2020117370A RU 2736620 C2 RU2736620 C2 RU 2736620C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- extraction
- bismuth
- cone
- sodium hydroxide
- Prior art date
Links
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 36
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 5
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title abstract description 5
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 3
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 4
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 9
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001152 Bi alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001245 Sb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002140 antimony alloy Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- LQBJWKCYZGMFEV-UHFFFAOYSA-N lead tin Chemical compound [Sn].[Pb] LQBJWKCYZGMFEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электролизеру и электролиту для извлечения висмута из свинцовых сплавов в электролите гидроксида натрия. Электролизер содержит анодную обогреваемую ванну и помещенную в ней катодную ванну с мешалкой, выполненной сдвоенной из верхней и нижней мешалок, при этом верхняя мешалка размещена на уровне верхнего уровня катодной ванны и состоит из диска и конуса, установленных с зазором между диском и основанием конуса, при этом стенки конуса перфорированы для втягивания пены электролита через перфорацию конуса и выброса ее к стенке анода через зазор между диском и основанием конуса, нижняя мешалка выполнена в виде пропеллера с наклонными лопастями и размещена с обеспечением погружения на дно, а катодная ванна установлена на поддон для сбора шламов. Электролит для извлечения висмута из сплавов в электролите на основе гидроксида натрия в электролизера содержит 5-10% сульфита натрия. Обеспечивается повышение выделения металлического висмута на аноде с извлечением 90% и возможность максимального раздельного окисления сурьмы в шламы с извлечением 80%. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к рафинированию тяжелых цветных металлов электролизом в расплаве солей.
Известен аналог электролизера [1], содержащий анодную ванну предназначенную для расплавления гидроксида натрия. Внутри нее концентрично установлена катодная ванна. Катодный металл и электролит гидроксида натрия в электролизере перемешивается мешалкой.
Недостаток аналога в том, что мешалка не способствует отделению примесей. Мешалка создает только равномерность концентраций образовавшихся соединений и примесей во всем объеме катодного металла и электролита.
В качестве прототипа принят [2. RU 2254389 С1, С22В1 13/06, 20.06.2005] электролизер и электролит для извлечения висмута из свинцовых сплавов в электролите гидроксида натрия.
Способ рафинирования свинца от висмута осуществляется с использованием в качестве электролита расплавленный едкий натр. Электролизер содержит котел с исходным свинцово-висмутовый сплавом с погруженной мешалкой и залит электролитом из расплава едкого натра, в который погружен анод - стальной диск. Из катодного свинца висмут накапливается в электролите в виде суспензии соединений Na3Bi. При выщелачивании электролита в воде соединение разлагается и получают губку висмута. На катоде остается чистый свинец.
Недостаток прототипа в необходимости дополнительной операции - выщелачивания электролита в воде для выделения губки висмута и при этом имеет место потеря щелочи. Кроме того при переработке сурьмянистого сплава будет получаться сплав висмута с сурьмой.
Техническим результатом является повышение степени выделения металлического висмута на аноде с обеспечением раздельного максимального окисления сурьмы в шламы. В электролизере в катодную ванну 2 погружена сдвоенная мешалка. Пропеллер нижней мешалки 4, погруженный на дно, снабжен наклонными лопастями, которые обеспечивают при вращении смещение нижних слоев металла к поверхности разделения металла с электролитом. В отличие от мешалки по прототипу, которая обеспечивает равномерную концентрацию примесей по всему объему, предлагаемая нижняя мешалка с наклонными лопастями обеспечивает подъем нижнего слоя с повышенной концентрацией к поверхностному слою металла катодной ванны. Так как катодная ванна установлена на поддоне то стекающий по анодной стенке висмут накапливается в зазоре между стенкой анода и стенкой поддона. Шлам тиосолей сурьмы оседает на поддон и накапливается. Такое разделение способствует слиянию капель висмута в отдельную фазу для разгрузки. Мешалка на уровне верхнего уровня катодной ванны 2 состоит из диска 5 и основания полого конуса 6, стенки которого перфорированы. Поскольку соединение Na3Bi нерастворимо в свинце, как более легкое, чем металл, соединение накапливается в виде пены вместе с не окислившемся Na3Sb на границе между катодным металлом и электролитом. В дополнение к медленной естественной диффузии соединений к аноду верхняя мешалка струйного типа более интенсивно отбрасывает их к аноду. Металл, имеющий больший удельный вес, чем электролит, не вовлекается через перфорацию в полость конуса.
Электролит содержит 5-10% сульфита натрия, который окисляет Sb до прочных соединений окситиостибнатов натрия Na3SbO3 и Na3SbS3 и переводит сурьму в шлам. При прохождении постоянного тока через раствор гидроксида натрия на катоде выделяется натрий, который связывает растворенные в свинце такие примеси, как олово, висмут, сурьма в соединения NaSn, Na3Bi и Na3Sb. Соединение NaSn, хорошо растворимое в щелочи, накапливается в электролите и по мере накопления частично осаждается со шламом.
Таким образом, признаки, характеризующие выполнение мешалки сдвоенной из верхней и нижней мешалок, при этом нижняя мешалка выполнена в виде пропеллера с наклонными лопастями и размещена с обеспечением погружения на дно, а также размещение верхней мешалки на уровне верхнего уровня катодной ванны, являются необходимыми существенными признаками, которые приводят к повышению степени выделения металлического висмута на аноде, и раздельному максимальному окислению сурьмы в шламы.
Литература
1. Омельчук А.А., Зарубицкий О.Г., Опанасюк В.П., Захарченко Н.Ф., Дьяков В.Е. Поведение многокомпонентных свинцово-оловянных сплавов при катодной поляризации в расплаве гидроксида натрия \\ Укр хим.ж, 2002, т 68, №7-8, с37-43.
2. Пат РФ №2254389 - Способ электрохимического рафинирования свинца от висмута - Чекушин B.C., Бакшеев СП., Олейникова Н.В.; Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярская государственная академия цветных металлов и золота" //C22B 13/06; Заявка: 2003132576 от 06.11.2003; Оп 20.06.2005 Би №17.
Claims (2)
1. Электролизер для извлечения висмута из свинцовых сплавов в электролите на основе гидроксида натрия, содержащий анодную обогреваемую ванну и помещенную в нее катодную ванну с мешалкой, отличающийся тем, что мешалка выполнена сдвоенной из верхней и нижней мешалок, при этом верхняя мешалка размещена на уровне верхнего уровня катодной ванны и состоит из диска и конуса, установленных с зазором между диском и основанием конуса, при этом стенки конуса перфорированы для втягивания пены электролита через перфорацию и выброса ее к стенке анода через зазор между диском и основанием конуса, нижняя мешалка выполнена в виде пропеллера с наклонными лопастями и размещена с обеспечением погружения на дно, а катодная ванна установлена на поддон для сбора шламов.
2. Электролит для извлечения висмута из свинцовых сплавов в электролите на основе гидроксида натрия в электролизере по п. 1, характеризующийся тем, что он содержит 5-10% сульфита натрия.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020117370A RU2736620C2 (ru) | 2020-05-14 | 2020-05-14 | Электролизер для извлечения висмута из свинцового сплава в электролите гидроксида натрия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020117370A RU2736620C2 (ru) | 2020-05-14 | 2020-05-14 | Электролизер для извлечения висмута из свинцового сплава в электролите гидроксида натрия |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020117370A RU2020117370A (ru) | 2020-08-06 |
| RU2020117370A3 RU2020117370A3 (ru) | 2020-08-31 |
| RU2736620C2 true RU2736620C2 (ru) | 2020-11-19 |
Family
ID=71949983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020117370A RU2736620C2 (ru) | 2020-05-14 | 2020-05-14 | Электролизер для извлечения висмута из свинцового сплава в электролите гидроксида натрия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2736620C2 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2514786A1 (fr) * | 1981-10-20 | 1983-04-22 | Extramet Sa | Procede de debismuthage du plomb |
| WO2001079570A1 (fr) * | 2000-04-13 | 2001-10-25 | Skw La Roche De Rame Sas | Procede de debismuthage du plomb fondu par addition d'alliages ca lcium-magnesium |
| RU2254389C1 (ru) * | 2003-11-06 | 2005-06-20 | Чекушин Владимир Семенович | Способ электрохимического рафинирования свинца от висмута |
| RU2418083C2 (ru) * | 2009-06-19 | 2011-05-10 | Учреждение Российской академии наук Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук | Электролизер для рафинирования свинца в расплаве солей |
| RU2471893C2 (ru) * | 2011-10-07 | 2013-01-10 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Способ электролитического получения висмута из сплава, содержащего свинец, олово и висмут, и электролизер для его осуществления |
-
2020
- 2020-05-14 RU RU2020117370A patent/RU2736620C2/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2514786A1 (fr) * | 1981-10-20 | 1983-04-22 | Extramet Sa | Procede de debismuthage du plomb |
| WO2001079570A1 (fr) * | 2000-04-13 | 2001-10-25 | Skw La Roche De Rame Sas | Procede de debismuthage du plomb fondu par addition d'alliages ca lcium-magnesium |
| RU2254389C1 (ru) * | 2003-11-06 | 2005-06-20 | Чекушин Владимир Семенович | Способ электрохимического рафинирования свинца от висмута |
| RU2418083C2 (ru) * | 2009-06-19 | 2011-05-10 | Учреждение Российской академии наук Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук | Электролизер для рафинирования свинца в расплаве солей |
| RU2471893C2 (ru) * | 2011-10-07 | 2013-01-10 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Способ электролитического получения висмута из сплава, содержащего свинец, олово и висмут, и электролизер для его осуществления |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2020117370A3 (ru) | 2020-08-31 |
| RU2020117370A (ru) | 2020-08-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3974049A (en) | Electrochemical process | |
| EP0217438B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Lithiummetall hoher Reinheit durch Schmelzflusselektrolyse | |
| US3772003A (en) | Process for the electrolytic recovery of lead, silver and zinc from their ore | |
| US3876516A (en) | Copper electrowinning process | |
| US1970973A (en) | Electrolyzing process with the use of a mercury cathode | |
| Ralston | Electrolytic deposition and hydrometallurgy of zinc | |
| RU2736620C2 (ru) | Электролизер для извлечения висмута из свинцового сплава в электролите гидроксида натрия | |
| US2730493A (en) | Process for recovery of copper from cupriferous ore | |
| US3853724A (en) | Process for electrowinning of copper values from solid particles in a sulfuric acid electrolyte | |
| US5948140A (en) | Method and system for extracting and refining gold from ores | |
| US3333953A (en) | Process and apparatus for the precipitation of substances from solution using solid precipitants | |
| US3464904A (en) | Method for treating metallic sulfide compounds | |
| US272391A (en) | Antonin thiolliee | |
| US809089A (en) | Process of making caustic alkali. | |
| US3118827A (en) | Fused salt electrolysis cell | |
| JPS6267191A (ja) | 電解採取電解そう | |
| US1006330A (en) | Obtaining zinc and/or copper from complex ores or the like. | |
| RU2254389C1 (ru) | Способ электрохимического рафинирования свинца от висмута | |
| US1209835A (en) | Process of treating materials electrolytically. | |
| US214344A (en) | Improvement in separating metals by electrolysis | |
| US756223A (en) | Process of treating low-grade ores and tailings by electrolysis. | |
| US2077332A (en) | Process of and apparatus for amalgamating and separating metals | |
| US1755380A (en) | Method and means for electrolytic production of light metals | |
| US736036A (en) | Apparatus for the recovery of precious metals. | |
| US881527A (en) | Process for treating complex cobalt ores and for refining cobalt from nickel, arsenical, and silver-bearing ores. |