การกลั่นทองแดงด้วยไฟฟ้าด้วยไฟฟ้า: องค์ประกอบ สูตร และปฏิกิริยา

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-02 14:03

การกลั่นทองแดงเป็นกระบวนการกลั่นโลหะด้วยกระแสไฟฟ้า การทำความสะอาดด้วยไฟฟ้าเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการบรรลุความบริสุทธิ์ 99.999% ในทองแดง อิเล็กโทรไลซิสช่วยเพิ่มคุณภาพของทองแดงในฐานะตัวนำไฟฟ้า อุปกรณ์ไฟฟ้ามักประกอบด้วยทองแดงด้วยไฟฟ้า

นี่คืออะไร

การกลั่นทองแดงหรืออิเล็กโทรไลซิสใช้แอโนดที่มีทองแดงที่ไม่บริสุทธิ์ มันเกิดจากความเข้มข้นของแร่ แคโทดประกอบด้วยโลหะบริสุทธิ์ (ไททาเนียมหรือสแตนเลส) สารละลายอิเล็กโทรไลต์ประกอบด้วยซัลเฟต ดังนั้นจึงสามารถโต้แย้งได้ว่าการกลั่นทองแดงและอิเล็กโทรไลซิสเป็นหนึ่งเดียวกัน กระแสไฟฟ้าทำให้ไอออนของทองแดงจากแอโนดเข้าสู่สารละลายและสะสมบนแคโทด ในกรณีนี้ สิ่งเจือปนจะออกหรือตกตะกอนหรือคงอยู่ในสารละลาย แคโทดจะมีขนาดใหญ่กว่าทองแดงบริสุทธิ์และแอโนดจะหดตัว

เซลล์อิเล็กโทรไลต์ใช้แหล่งกำเนิดกระแสตรงภายนอกเพื่อตอบสนองต่อปฏิกิริยาที่จะไม่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์ใช้ทำความสะอาดแผ่นโลหะบนพื้นผิวหลายประเภท

การใช้กระบวนการอิเล็กโทรไลต์เพื่อทำให้โลหะบริสุทธิ์ (การกลั่นทองแดง, อิเล็กโทรลิซิสของโลหะ):

1. เนื่องจากสิ่งเจือปนสามารถลดการนำไฟฟ้าของสายทองแดงได้อย่างมาก จึงจำเป็นต้องทำความสะอาดทองแดงที่ปนเปื้อน วิธีการทำความสะอาดวิธีหนึ่งคืออิเล็กโทรลิซิส
2. เมื่อใช้แถบโลหะทองแดงที่ไม่บริสุทธิ์เป็นแอโนดในอิเล็กโทรลิซิสของการเตรียมคอปเปอร์ซัลเฟตที่เป็นน้ำ ทองแดงจะถูกออกซิไดซ์ การเกิดออกซิเดชันทำได้ง่ายกว่าการเกิดออกซิเดชันของน้ำ ดังนั้นทองแดงที่เป็นโลหะจะละลายในสารละลายในรูปของไอออนของทองแดง โดยทิ้งสิ่งเจือปนจำนวนมากไว้ (โลหะที่มีฤทธิ์น้อยกว่า)
3. ไอออนของทองแดงที่เกิดที่ขั้วบวกจะเคลื่อนตัวไปยังแคโทดซึ่งจะลดลงได้ง่ายกว่า "แผ่นโลหะ" ที่ขั้วแคโทดน้ำและโลหะ

จำเป็นต้องผ่านกระแสไฟฟ้าที่เพียงพอระหว่างอิเล็กโทรด ไม่เช่นนั้นจะเกิดปฏิกิริยาไม่เกิดขึ้นเอง ด้วยการปรับศักย์ไฟฟ้าอย่างระมัดระวัง สิ่งเจือปนของโลหะที่มีปฏิกิริยามากพอที่จะออกซิไดซ์ทองแดงที่ขั้วบวก สารจะไม่ลดลงที่ขั้วลบ และโลหะจะถูกสะสมอย่างเลือกสรร

สำคัญ! ไม่ใช่โลหะทุกชนิดที่จะถูกรีดิวซ์หรือออกซิไดซ์ได้ง่ายกว่าน้ำ ถ้าเป็นเช่นนั้น ปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีที่ต้องการศักย์ต่ำสุดจะเกิดขึ้นก่อน ตัวอย่างเช่น หากเราใช้อิเล็กโทรด ทั้งแอโนดและแคโทด ศักย์ของโลหะจะถูกออกซิไดซ์ที่แอโนด แต่จากนั้นน้ำจะลดลงที่แคโทดและไอออนอะลูมิเนียมจะยังคงอยู่ในสารละลาย

ในการสร้างอิเล็กโทรไลซิส คุณต้องใช้วิธีการกลั่นทองแดงต่อไปนี้:

1. เทสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟตลงในแก้ว
2. วางแท่งกราไฟท์สองแท่งลงในสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟต
3. เชื่อมต่ออิเล็กโทรดอันหนึ่งกับขั้วไฟฟ้ากระแสตรงขั้วลบ และอีกขั้วหนึ่งกับขั้วบวก
4. เติมสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟตให้เต็มสองหลอดแล้ววางจุกบนแต่ละอิเล็กโทรด
5. เปิดแหล่งจ่ายไฟและตรวจสอบว่าเกิดอะไรขึ้นที่อิเล็กโทรดแต่ละอัน
6. ทดสอบแก๊สที่ผลิตด้วยยางลุกเป็นไฟ
7. บันทึกการสังเกตและผลการทดสอบของคุณ

ผลลัพธ์ควรมีลักษณะดังนี้:

• ของแข็งสีน้ำตาลหรือสีชมพูปรากฏในสารละลาย
• มีฟอง
• ฟองควรไม่มีสี
• สารในรูปก๊าซ

ผลลัพธ์ทั้งหมดจะถูกบันทึก หลังจากนั้นยางก็ดับแก๊ส นอกจากนี้ยังมีอีกวิธีหนึ่งในการทำความสะอาดโลหะจากสิ่งสกปรกและสิ่งสกปรกจากบริษัทอื่น - นี่คือการกลั่นทองแดงด้วยไฟ เราจะบอกในภายหลังว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร แต่ตอนนี้เราจะนำเสนอตัวเลือกอื่นๆ สำหรับการกลั่นโลหะ

วิธีการกลั่นทองแดง - การปอกโลหะที่ต้องการด้วยสารเคมีจะเกิดขึ้นได้อย่างไร

เนื่องจากอิเล็กโทรไลซิสคือการกระทำของซัลเฟตและกระแสไฟฟ้า วิธีอิเล็กโทรไลต์เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์คืออะไร? สิ่งที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงแม้ว่าจะคล้ายกันในชื่อที่มีเสียง อย่างไรก็ตาม การกลั่นทองแดงด้วยไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการใช้กรด เราสามารถพูดได้ว่านี่คือการเกิดออกซิเดชันของโลหะ แต่ไม่มาก

การผลิตที่สะอาดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตสายไฟฟ้า เนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าของทองแดงจะลดลงโดยสิ่งเจือปน สิ่งเจือปนเหล่านี้รวมถึงโลหะมีค่าเช่น:

• เงิน,
• ทอง;
• ทองคำขาว

เมื่อพวกมันถูกกำจัดโดยอิเล็กโทรไลซิสและคืนค่าในลักษณะเดียวกัน ไฟฟ้าจะถูกใช้ไปมากพอที่จะจ่ายไฟฟ้าให้กับบ้านหลายสิบหลัง ส่วนประกอบที่ทำให้บริสุทธิ์ช่วยประหยัดพลังงาน ให้พลังงานแก่บ้านมากขึ้นโดยใช้เวลาน้อยลง

ในการกลั่นด้วยไฟฟ้า องค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์ทำจากขั้วบวกในอ่างอิเล็กโทรไลต์ของคอปเปอร์ซัลเฟต - CuSO₄ และกรดซัลฟิวริก H_{2 SO 4}. แคโทดเป็นแผ่นทองแดงบริสุทธิ์มาก เมื่อกระแสไหลผ่านสารละลาย ไอออนของทองแดงที่เป็นบวก Cu₂+ _{จะถูกดึงดูดไปยังแคโทดซึ่งพวกมันรับอิเล็กตรอนและถูกสะสมเหมือน อะตอมที่เป็นกลาง ทำให้เกิดโลหะบริสุทธิ์มากขึ้นที่แคโทด ในขณะเดียวกัน อะตอมในแอโนดบริจาคอิเล็กตรอนและละลายในสารละลายอิเล็กโทรไลต์เป็นไอออน แต่สิ่งเจือปนในแอโนดจะไม่กลายเป็นสารละลายเพราะอะตอมของเงิน ทอง และแพลตตินั่มไม่เกิดออกซิไดซ์ (กลายเป็นไอออนบวก) ได้ง่ายเหมือนทองแดง ดังนั้น เงิน ทอง และแพลตตินั่มจึงร่วงจากขั้วบวกไปที่ด้านล่างของถัง ซึ่งสามารถทำความสะอาดได้}

แต่ยังมีการกลั่นทองแดงด้วยไฟฟ้าเมื่อใช้ถัง:

1. ถังบำบัดด้วยไฟฟ้าคือการประชุมเชิงปฏิบัติการแยกต่างหากในการผลิตภาคอุตสาหกรรม แผ่นขั้วบวกถูกระงับโดย "ที่จับ" ในถังเพื่อทำความสะอาดทองแดงด้วยไฟฟ้า แผ่นแคโทดทองแดงบริสุทธิ์ที่แขวนอยู่บนแท่งที่เป็นของแข็งจะถูกแทรกลงในถังเดียวกัน หนึ่งแผ่นระหว่างแต่ละขั้วบวก เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกส่งผ่านจากแอโนดผ่านอิเล็กโทรไลต์ไปยังแคโทด ทองแดงจากแอโนดจะเคลื่อนเข้าสู่สารละลายและสะสมอยู่บนแผ่นสตาร์ท สิ่งเจือปนจากแอโนดตกตะกอนที่ด้านล่างของถัง
2. เครื่องฉีดขึ้นรูปพร้อมขั้วบวกทองแดง (เพลท). มันจะเปลี่ยนเป็นแผ่นแอโนดในแม่พิมพ์ได้อย่างราบรื่น หลังจากปรับสภาพเบื้องต้นแล้ว นำดีบุก ตะกั่ว เหล็ก และอะลูมิเนียมออก ถัดไป วัสดุทองแดงเริ่มถูกอัดเข้าไปในเตาเผา ตามด้วยกระบวนการถลุง
3. เมื่อขจัดสิ่งเจือปน ขั้นตอนการขจัดตะกรันและลดปริมาณด้วยก๊าซธรรมชาติจะตามมา การลดลงนี้มุ่งเป้าไปที่การกำจัดออกซิเจนอิสระ หลังจากการกู้คืน กระบวนการจะสิ้นสุดลงด้วยการหล่อ โดยผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะถูกหล่อเป็นแอโนดทองแดง เครื่องเดียวกันนี้สามารถใช้หล่อแอโนดเหล่านี้ในระหว่างการรีไซเคิลส่วนประกอบ หรือเพื่อรีไซเคิลแอโนดสำหรับเศษโลหะในโรงถลุงทองแดงด้วยไฟฟ้า
4. ทำความสะอาดแผ่นแคโทด. แอโนดดัดแปลงที่สกัดจากเตากลั่นจะถูกแปลงเป็นทองแดงด้วยไฟฟ้าที่มีความบริสุทธิ์ 99.99% ผ่านกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส ในระหว่างการแยกอิเล็กโทรลิซิส ไอออนของทองแดงจะปล่อยแอโนดทองแดงที่ไม่บริสุทธิ์ และเนื่องจากเป็นขั้วบวก จึงย้ายไปยังแคโทด

โลหะบริสุทธิ์จะถูกขูดออกจากแคโทดเป็นครั้งคราว ทองแดงแอโนดเจือปนเช่นทองเงิน แพลตตินั่ม และดีบุกรวมตัวกันที่ด้านล่างของสารละลายอิเล็กโทรไลต์และตกตะกอนเป็นเมือกแอโนด กระบวนการนี้เรียกว่าการผลิตด้วยไฟฟ้าและการกลั่นทองแดง

การได้ฟอสซิล - มีกี่ประเภทและจำเป็นในทางปฏิบัติไหม

วิธีทำความสะอาดโลหะที่ต่างออกไปเล็กน้อย นอกจากนี้ยังมีการกลั่นทองแดงด้วยไฟและการกลั่นด้วยไฟฟ้าด้วยเมื่อกระบวนการหนึ่งตามมาอีกกระบวนการหนึ่งทันที ขั้นตอน "การแยก" ที่สำคัญจะกลายเป็นสมาธิหรือสมาธิ เมื่อความเข้มข้นเสร็จสิ้น ขั้นตอนต่อไปในการสร้างผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปคือการกลั่นไฟทองแดง

มักเกิดขึ้นใกล้กับเหมือง ที่โรงงานแปรรูปหรือโรงถลุงแร่ ด้วยการกลั่นทองแดง วัสดุที่ไม่ต้องการจะค่อยๆ ขจัดออก และทองแดงจะเข้มข้นจนถึงระดับความบริสุทธิ์สูงถึง 99.99% เกรด A รายละเอียดของกระบวนการกลั่นขึ้นอยู่กับประเภทของแร่ธาตุที่โลหะนั้นเกี่ยวข้อง แร่ทองแดงที่อุดมด้วยซัลไฟด์ผ่านกรรมวิธีทางโลหะวิทยา

การกลั่นและโลหะวิทยา:

1. ในไพโรเมทัลโลหวิทยา ทองแดงเข้มข้นจะถูกทำให้แห้งก่อนนำไปให้ความร้อนในเตาหลอม ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการให้ความร้อนจะทำให้สารเข้มข้นแยกออกเป็นสองชั้นของวัสดุ: ชั้นเคลือบและชั้นของตะกรัน ชั้นเคลือบด้านล่างประกอบด้วยทองแดง ในขณะที่ชั้นตะกรันด้านบนมีสิ่งเจือปน
2. ตะกรันถูกทิ้งและชั้นเคลือบกลับคืนสภาพและย้ายไปยังภาชนะทรงกระบอกที่เรียกว่าทรานสดิวเซอร์ สารเคมีหลายชนิดถูกเติมลงในคอนเวอร์เตอร์ที่ทำปฏิกิริยากับทองแดง สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของทองแดงแปลงเรียกว่า"ตุ่ม". เมื่อตกตะกอนแล้ว จะถูกสกัดและผ่านกระบวนการอื่นที่เรียกว่า การล้างด้วยไฟ
3. ในเครื่องฟอกไฟ อากาศและก๊าซธรรมชาติจะถูกเป่าผ่านเพื่อขจัดกำมะถันและออกซิเจนที่เหลืออยู่ ทำให้องค์ประกอบที่กลั่นแล้วถูกแปรรูปเป็นแคโทด โลหะถูกหล่อเป็นแอโนดและวางไว้ในอิเล็กโทรไลเซอร์ หลังจากชาร์จ ทองแดงบริสุทธิ์จะถูกรวบรวมที่แคโทดและนำออกเป็นผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์ 99%

การกลั่นและโลหะวิทยา:

1. ในอุตสาหการ ความเข้มข้นของทองแดงจะถูกผ่านกรรมวิธีด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากหลายขั้นตอน วิธีที่ใช้กันน้อยที่สุดคือการคาร์บูไรซิ่ง โดยที่โลหะจะถูกสะสมบนเศษโลหะในปฏิกิริยารีดอกซ์
2. วิธีการทำให้บริสุทธิ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นคือการสกัดด้วยตัวทำละลายและอิเล็กโทรไลซิส เทคโนโลยีใหม่นี้เริ่มแพร่หลายในทศวรรษ 1980 และทองแดงประมาณ 20% ของโลกถูกผลิตด้วยวิธีนี้
3. การสกัดด้วยตัวทำละลายเริ่มต้นด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ที่แยกโลหะออกจากสิ่งสกปรกและวัสดุที่ไม่ต้องการ จากนั้นเติมกรดซัลฟิวริกเพื่อแยกทองแดงออกจากตัวทำละลายอินทรีย์เพื่อสร้างสารละลายอิเล็กโทรไลต์
4. จากนั้นสารละลายนี้จะผ่านกระบวนการอิเล็กโทรลิซิสที่ทำให้ทองแดงในสารละลายบนแคโทด แคโทดนี้สามารถขายได้ตามสภาพ แต่ยังสามารถทำเป็นแท่งหรือแผ่นต้นทางสำหรับอิเล็กโทรไลต์อื่น ๆ ได้ด้วย

บริษัทขุดสามารถขายทองแดงในรูปแบบเข้มข้นหรือแคโทดได้ ยังไงดังที่กล่าวไว้ข้างต้น สมาธิส่วนใหญ่มักจะถูกกลั่นที่อื่นนอกเหนือจากที่เหมือง ผู้ผลิตแบบเข้มข้นขายผงเข้มข้นที่มีทองแดง 24 ถึง 40% ให้กับโรงถลุงและโรงกลั่นทองแดง เงื่อนไขการขายจะไม่ซ้ำกันสำหรับโรงหลอมแต่ละแห่ง แต่โดยทั่วไปแล้ว โรงหลอมจะจ่ายให้คนงานเหมืองประมาณ 96% ของต้นทุนของเนื้อหาทองแดงในความเข้มข้น ลบค่าธรรมเนียมการดำเนินการและต้นทุนการกลั่น

โรงหลอมโดยทั่วไปจะเก็บค่าผ่านทาง แต่พวกเขาสามารถขายโลหะกลั่นในนามของคนงานเหมืองได้เช่นกัน ดังนั้นความเสี่ยงทั้งหมด (และผลตอบแทน) จากความผันผวนของราคาทองแดงจึงตกอยู่ที่ผู้ค้าปลีก

กลั่นไฟ - อันตรายแค่ไหน

การกลั่นไฟที่ร้อนแรงที่สุดอาจเป็นอันตรายได้ แต่ปัจจุบันโรงงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ใช้วิธีแปรรูป แยกจากกัน มันคุ้มค่าที่จะอธิบายเทคโนโลยีของการกลั่นทองแดงพุพอง

ตุ่มทองแดงนั้นเกือบจะบริสุทธิ์แล้ว (ทองแดงมากกว่า 99%) แต่สำหรับตลาดทุกวันนี้ มันไม่ได้ "สะอาด" มากนัก โลหะถูกทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมโดยใช้กระแสไฟฟ้า ในการผลิตภาคอุตสาหกรรมใช้วิธีการที่เรียกว่าการกลั่นด้วยไฟของทองแดงพุพอง ทองแดงหมึกถูกหล่อเป็นแผ่นขนาดใหญ่เพื่อใช้เป็นแอโนดในอิเล็กโทรไลเซอร์ การกลั่นด้วยไฟฟ้าภายหลังทำให้ได้โลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงและมีคุณภาพสูงตามที่อุตสาหกรรมต้องการ

ในอุตสาหกรรมนี้ทำกันอย่างมากมายแม้แต่วิธีการทางเคมีที่ดีที่สุดก็ไม่สามารถขจัดสิ่งสกปรกทั้งหมดออกจากทองแดงได้ แต่การกลั่นด้วยไฟฟ้าสามารถผลิตทองแดงบริสุทธิ์ได้ 99.99%

1. ตุ่มแอโนดแช่ในอิเล็กโทรไลต์ที่มีคอปเปอร์ซัลเฟตและกรดซัลฟิวริก
2. มีแคโทดที่สะอาดระหว่างกัน และกระแสมากกว่า 200 A ไหลผ่านสารละลาย

ภายใต้สภาวะเหล่านี้ อะตอมของทองแดงจะละลายจากขั้วบวกที่ไม่บริสุทธิ์เพื่อสร้างไอออนของทองแดง พวกมันจะย้ายไปยังแคโทดซึ่งพวกมันจะถูกสะสมกลับเหมือนอะตอมของทองแดงบริสุทธิ์

• ที่ขั้วบวก: Cu(s) → Cu₂ + (aq) + 2e^-.
• ที่ขั้วลบ: Cu₂ + (aq) + 2e^{- → Cu(s).}

เมื่อปิดสวิตช์ ไอออนของทองแดงที่ขั้วบวกจะเริ่มเคลื่อนผ่านสารละลายไปทางแคโทด อะตอมของทองแดงได้ให้อิเล็กตรอนสองตัวที่จะกลายเป็นไอออนแล้ว และอิเล็กตรอนของพวกมันมีอิสระที่จะเคลื่อนที่ไปมาในสายไฟ การปิดสวิตช์จะดันอิเล็กตรอนตามเข็มนาฬิกาและทำให้ไอออนทองแดงบางส่วนจับตัวเป็นสารละลาย

แผ่นกันไอออนจากแอโนดไปยังแคโทด ในเวลาเดียวกัน มันจะผลักอิเล็กตรอนอิสระไปรอบๆ สายไฟ (อิเล็กตรอนเหล่านี้ถูกกระจายไปทั่วสายไฟแล้ว) อิเล็กตรอนในแคโทดจะรวมตัวกันอีกครั้งกับไอออนของทองแดงจากสารละลาย ทำให้เกิดชั้นใหม่ของอะตอมทองแดง ขั้วบวกจะค่อยๆ ถูกทำลาย และแคโทดก็เติบโตขึ้น สิ่งเจือปนที่ไม่ละลายน้ำในแอโนดจะตกไปด้านล่างเพื่อตกตะกอน กำลังนำผลิตภัณฑ์ชีวภาพอันมีค่านี้ออก

ทอง เงิน แพลตตินั่ม และดีบุกไม่ละลายในอิเล็กโทรไลต์นี้ ดังนั้นจึงไม่สะสมบนแคโทด พวกมันก่อตัวเป็น "ตะกอน" อันมีค่าที่สะสมอยู่ใต้แอโนด

สิ่งเจือปนที่ละลายน้ำได้ของเหล็กและนิกเกิลจะละลายในอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งต้องทำความสะอาดอย่างต่อเนื่องเพื่อป้องกันการสะสมมากเกินไปบนแคโทด ซึ่งจะช่วยลดความบริสุทธิ์ของทองแดง เมื่อเร็ว ๆ นี้แคโทดสแตนเลสถูกแทนที่ด้วยแคโทดทองแดง ปฏิกิริยาเคมีแบบเดียวกันเกิดขึ้น แคโทดจะถูกลบออกเป็นระยะและทำให้ทองแดงบริสุทธิ์บริสุทธิ์ การผลิตไฟฟ้าและการกลั่นทองแดงภายใต้สภาวะเหล่านี้เป็นเรื่องปกติธรรมดาในโรงงานแปรรูปโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก

การทำให้บริสุทธิ์โลหะด้วยไฟฟ้าเคมี

การดับเพลิงสามารถเรียกได้ว่าเป็นสารเคมี เพราะในกระบวนการนี้จะเกิดปฏิกิริยาเคมีกับสารและสิ่งเจือปนอื่นๆ ข้างต้นเป็นตัวอย่างของปฏิกิริยาออกซิเดชัน ทุกประเภทและวิธีการสกัดทองแดงบริสุทธิ์จะคล้ายคลึงกัน เช่นเดียวกับการกลั่นทองแดงด้วยไฟฟ้าเคมี โดยใช้กลวิธีเหมือนกันแต่ในลำดับที่ต่างกัน

องค์ประกอบเสริมทางเคมีกลายเป็นผลพลอยได้เอง:

• โซดาไฟ
• คลอรีน.
• ไฮโดรเจน

นี่คือวิธีที่ถูกที่สุดในการรับวัตถุดิบราคาแพงโดยไม่ต้องเสียเงินกับระบบการทำเหมืองส่วนประกอบทางเลือก นอกจากนี้ ยังมีการขุดโลหะมีค่าซึ่งมีองค์ประกอบอันสูงส่งและมีคุณค่าในการประดิษฐ์อุปกรณ์ไฟฟ้าทางอุตสาหกรรม

เตาทองแดง – อุตสาหกรรมทำอาหารโลหะ

เตาหลอมทองแดงแบบใช้ไฟได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษและสามารถแปรรูปเศษทองแดงให้เป็นโลหะเหลวที่มีสิ่งเจือปนที่ควบคุมได้ มันถูกออกแบบมาสำหรับการประมวลผลเศษเหล็กเทคโนโลยีที่ประหยัดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เทคโนโลยีหลักที่เสนอสำหรับการผลิตทองแดงหลอมเหลวนั้นเหมาะสำหรับการผลิตแท่งทองแดง แถบ บิลเล็ต หรือผลิตภัณฑ์ทองแดงอื่นๆ โดยใช้เศษเป็นวัตถุดิบ (Cu> 92%)

ความจุของระบบการเผาและทำความสะอาดถูกคำนวณสำหรับรอบการทำความสะอาด (ตั้งแต่การชาร์จจนถึงการกู้คืน) ที่ 16-24 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับประเภทของเศษเหล็ก เตาหลอมทองแดงมีการออกแบบและฟังก์ชั่นพิเศษ:

1. ตัวเตาทำจากเหล็กและโครงสร้างแบบส่วนแข็ง
2. ภายในเตาบุวัสดุทนไฟ
3. ติดตั้งสถานีไฮดรอลิกที่ทำงานในโหมดเตาหลอมแบบเอียงด้วยความเร็วสองระดับ: ความเร็วคืบเมื่อเอียงสำหรับการหล่อและความเร็วสูงระหว่างการเคลื่อนไหวซึ่งไม่ต้องการความแม่นยำมากนัก
4. การดำเนินงานจะดำเนินการโดยใช้กระบอกสูบไฮดรอลิกสองกระบอกที่ติดตั้งที่ด้านล่างของเตาหลอม อุปกรณ์พิเศษทำให้เตาอบกลับสู่ตำแหน่งแนวนอนระหว่างที่ไฟฟ้าดับ
5. ช่องโหลดวัสดุอยู่ที่ด้านข้างของเตาอบ มันถูกปิดโดยประตูที่ขับเคลื่อนด้วยกระบอกไฮดรอลิก
6. เตาเผามีปลายท่อระบายความร้อนสำหรับทองแดงออกซิเดชันและการดำเนินการลด

นอกจากนี้ยังมีหัวเผาอเนกประสงค์หนึ่งตัวที่ใช้เชื้อเพลิงทั้งของเหลวและก๊าซ

การกลั่นสารออกซิเดชันในอุตสาหกรรม

การดำเนินการออกซิเดชันของทองแดงจะดำเนินการหลังจากการหลอมวัตถุดิบตั้งต้นเสร็จสิ้นกระบวนการนี้ดำเนินการโดยการฉีดอากาศอัดเข้าไปในวัสดุหลอมผ่านทูเยเรส ตะกรันที่เป็นผลลัพธ์จะถูกลบออกจากพื้นผิวของหลอมโดยใช้คราดพิเศษและเทลงในภาชนะ ตะกรันประกอบด้วยทองแดง สิ่งเจือปน ตะกั่ว ดีบุก ฯลฯ กระบวนการรีดิวซ์จะต้องดำเนินการเพื่อขจัดออกซิเจนออกจากการหลอมและลดคอปเปอร์ออกไซด์ การดำเนินการจะดำเนินการโดยการฉีดก๊าซธรรมชาติเข้าไปในตัวหลอมเหลว

จากเตาเผา ก๊าซไอเสียจะถูกป้อนเข้าสู่ระบบทำความสะอาดก๊าซ ผ่านตัวเก็บฝุ่นซึ่งดักจับฝุ่นหยาบ ตัวสะสมมีท่อระบายอากาศในกรณีที่มีการปล่อยก๊าซฉุกเฉินสู่ชั้นบรรยากาศ เตาทำความสะอาดอัคคีภัยทำงานอย่างต่อเนื่อง วัฏจักรการทำงานของกระบวนการทางเทคโนโลยีประกอบด้วย:

• กำลังโหลดวัตถุดิบ;
• ออกซิเดชัน, ตะกรัน, ลดลง;
• กำลังโหลดโลหะกลั่น

กระบวนการที่ตามมาทั้งหมดเรียกว่าการกลั่นทองแดงออกซิเดชัน ไม่สามารถแยกออกจากกระบวนการกลั่นโดยรวมได้ เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของวิธีการผลิตโลหะบริสุทธิ์ทั้งหมด หลังจากกำจัดพารามิเตอร์ที่ต้องการแล้ว ทองแดงหลอมจะถูกใช้สำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยีครั้งต่อไป

การกลั่นไอโอไดด์ของโลหะนอกกลุ่มเหล็ก

ทองแดง(II) ไอออนออกซิไดซ์ไอออนของไอโอไดด์เป็นโมเลกุลไอโอดีน และในกระบวนการนี้ พวกมันเองจะถูกรีดิวซ์เป็นคอปเปอร์(I) ไอโอไดด์ ส่วนผสมสีน้ำตาลผสมดั้งเดิมที่แยกออกเป็นตะกอนคอปเปอร์(I) ไอโอไดด์สีขาวนวลในสารละลายไอโอดีน ใช้ปฏิกิริยานี้เพื่อหาความเข้มข้นของไอออนทองแดง (II) ในสารละลาย หากคุณเพิ่มปริมาตรของสารละลายที่กำหนดลงในขวดที่มีไอออนของทองแดง (II) จากนั้นเติมสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ส่วนเกิน คุณจะได้ปฏิกิริยาดังที่อธิบายไว้ข้างต้น

2Cu₂⁺ + 4I^- → 2CuI (s) + I 2 _{(สารละลายน้ำ)}

คุณสามารถหาปริมาณไอโอดีนที่ปล่อยออกมาจากการไทเทรตได้ด้วยสารละลายโซเดียมไธโอซัลเฟต

2S₂O₂^-3 (สารละลาย) + I ₂ (สารละลาย) → S₄O₂^-6 (สารละลายน้ำ) + 2I^{- (สารละลายในน้ำ)}

เมื่อละลายโซเดียมไธโอซัลเฟตออกจากบิวเรตต์ สีของไอโอดีนจะหายไป เกือบหมดก็เติมแป้ง ปฏิกิริยาการกลั่นทองแดงไอโอไดด์ทั้งหมดจะสามารถย้อนกลับได้ด้วยไอโอดีนเพื่อสร้างสารเชิงซ้อนไอโอดีนแป้งสีน้ำเงินเข้มที่มองเห็นได้ง่ายกว่ามาก

เติมสารละลายโซเดียมไธโอซัลเฟตสองสามหยดสุดท้ายจนสีฟ้าหายไป หากคุณติดตามสัดส่วนผ่านสมการทั้งสอง คุณจะพบว่าทุกๆ 2 โมลของไอออนของทองแดง (II) ที่คุณควรเริ่มต้นด้วย คุณต้องใช้สารละลายโซเดียมไธโอซัลเฟต 2 โมล หากคุณทราบความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไธโอซัลเฟต ก็จะคำนวณความเข้มข้นของไอออนทองแดง (II) ได้ง่าย ผลลัพธ์ของความพยายามนี้คือเพื่อให้ได้สารประกอบอย่างง่ายของทองแดง (I) ในสารละลาย

บำบัดฟอสฟอรัส

การกลั่นทองแดงฟอสฟอรัสเป็นทองแดงแข็งที่มีฟอสฟอรัสดีออกซิไดซ์ ซึ่งเป็นเรซินเอนกประสงค์ที่ทนทาน มันถูกกำจัดออกซิไดซ์โดยคอปเปอร์ฟอสฟอรัสซึ่งฟอสฟอรัสที่เหลือจะถูกรักษาไว้ที่ระดับต่ำ (0,005-0.013%) เพื่อให้ได้ค่าการนำไฟฟ้าที่ดี มีการนำความร้อนที่ดีและคุณสมบัติการเชื่อมและการบัดกรีที่ดีเยี่ยม ออกไซด์หลังจากการกลั่นทองแดงด้วยวิธีนี้ ซึ่งเหลืออยู่ในเรซินทองแดงที่เป็นของแข็ง จะถูกลบออกด้วยฟอสฟอรัส ซึ่งเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ใช้บ่อยที่สุด

ตารางแสดงประสิทธิภาพที่แตกต่างจากการอบอ่อน (อ่อน) ไปจนถึงสถานะทองแดงแข็ง

ความต้านแรงดึง	220-385 N/mm2
ฉีกขาด	60-325 N/mm2
ความยาว	55-4 %
ความแข็ง (HV)	45-155
การนำไฟฟ้า	90-98 %
การนำความร้อน	350-365 ว./ซม.

Drive Frames ต่อสายไฟเข้ากับขั้วไฟฟ้าบนพื้นผิวเซมิคอนดักเตอร์และวงจรขนาดใหญ่บนอุปกรณ์ไฟฟ้าและแผงวงจรพิมพ์ วัสดุได้รับการคัดเลือกเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของกระบวนการและเชื่อถือได้ในการติดตั้งและการใช้งาน

องค์ประกอบทองแดงหลังอิเล็กโทรลิซิส

ทองแดงหลังการกลั่นไฟประกอบด้วยโลหะ 99.2% น้อยกว่ามากที่เหลืออยู่ในขั้วบวก เมื่อสิ่งสกปรกถูกขจัดออกจนหมด แคโทดเบส 130 กรัม/ลิตรจะยังคงอยู่ในองค์ประกอบ สารละลายกรดของกรดกำมะถันจะอ่อนตัว และองค์ประกอบที่เป็นกรดของแคโทดทองแดงถึง 140-180 กรัม/ลิตร ทองแดงพุพองประกอบด้วยโลหะ 99.5% เหล็กมี 0.10% สังกะสีมากถึง 0.05% และทองคำและเงินมีเพียง 1-200 g / t