Вопрос по электролизному осаждению меди

[smoker63]

Добрый день! Озадачился следующим вопросом: имеется оксид меди, загрязненный примесями. Вернее, смесь CuO и Cu2O. Примеси - в основном оксиды железа, хрома, магния, свинца, олова и сурьмы. Хотелось выделить медь из этой каши тупо путем электролиза на нержавеющий катод (анод - медь). Куски сырья растворены в аккумуляторной серной кислоте, затем разбавлены водой, pH электролита примерно 0,9...1,4. Плотность ареометром не измерял, поскольку в электролите полно мути. Подать могу регулируемое напряжение от 0 до 36 В, сила тока ограничена диодным мостом, он сгорит примерно при 80 А)). При близком расположении электродов, как в промышленности, съедается анод. При удаленном такая картина: при напряжении 6 В активно осаждается порошок медного цвета, но сплавить и проанализировать его не удается, видимо, в нем много оксида (сплавляется в черный хрупкий образец). При напряжении 2 В осаждается видимо медь, но крайне медленно, ток минимальный.

Прошу совета в улучшении условий процесса (к примеру, понизить как-то сопротивление электролита) либо предложить альтернативный метод, совмещенный с избавлением от примесей.

[Леша гальваник]

Добавляйте серную кислоту.

[smoker63]

Добавляйте серную кислоту.

А до какого уровня pH ее следует доводить?

[Леша гальваник]

Обычное содержание серной кислоты в "медном" электролите порядка 100 г/л (60-200, от содержания меди и назначения эл-та зависит), при такой кислотности рН не то чтобы совсем теряет смысл, но реальное состояние дел уже отображает плохо.

[Ramus]

Для выделения меди прийдется взять не медный анод, а может свинцовый. Иначе сколько меди выделится, столько же ее и растворится.

При электрорафинировании меди используется электролит следующего состава: концентрация серной кислоты 135-200 г/л, концентрация сульфата меди 160-200 г/л. Катодная плотность тока 2.4-3 А/дм2. Напряжение при выделении меди 0.3В. При токе 1 А за час выделяется 1.186 г меди (при 100% выходе по току).

[smoker63]

Ага, благодарю, получается, что я сильно разбавил электролит водой. Сразу задам ещё вопрос: как правильно измерять концентрацию электролита? Есть рН-метр и набор ареометров. Только, как я понимаю, рН не показатель концентрации, а ареометр покажет что-то не то, поскольку в электролите растворен оксид меди.

Что посоветуете?

Насчет свинцового анода: а графитовый не лучше будет? Боюсь свинцом химсостав меди испоганить...

[Леша гальваник]

Графитовый анод подойдет (немного разрушаться будет). Концентрацию меди и серной кислоты определяют титрованием (Трилон Б и щелочь, соотвеотственно), медь, вобще, можно и фотометром прямо по окраске иона. При электролизе с инертным анодом электролит будет закисляться, поэтому концентрацию кислоты лучше брать по нижней границе - 140 г/л, например.

[smoker63]

Концентрацию меди и серной кислоты определяют титрованием (Трилон Б и щелочь, соотвеотственно)

К сожалению, это для меня совсем уж незнакомый процесс, плюс еще и оборудование соответствующее отсутствует. И спеца здесь взять неоткуда.

А вообще, если я взял аккумуляторную кислоту с плотностью 1,3 (т.е. конц. 510 г/л), довел водой до 1,1..1,06 (140-160 г/л) и затем растворил в получившемся электролите CuO/Cu2O с явным избытком - концентрация сильно изменится? Или я вообще процесс неверно понимаю?

[Ramus]

Свинцовый анод не будет загрязнять медь свинцом, так как свинец практически не будет переходить в раствор, а если и перейдет, то не будет выделятся на катоде.

Изменено 26 Октября, 2012 в 12:36 пользователем Ramus

[Ramus]

К сожалению, это для меня совсем уж незнакомый процесс, плюс еще и оборудование соответствующее отсутствует. И спеца здесь взять неоткуда.

А вообще, если я взял аккумуляторную кислоту с плотностью 1,3 (т.е. конц. 510 г/л), довел водой до 1,1..1,06 (140-160 г/л) и затем растворил в получившемся электролите CuO/Cu2O с явным избытком - концентрация сильно изменится? Или я вообще процесс неверно понимаю?

Напишите сколько у вас оксида меди, тогда можно будет сказать как его лучше перевести в медь. Если его допустим 100 кг, то есть ли смысл вооще заниматься выделением меди?