Пассивация анодов серебра это

Вопрос 5. Пассивация анода

При анодном растворении металлов с повышением плотности тока в прианодном слое повышается концентрация соли растворяемого металла. Эта концентра­ция может расти до предела растворимости этой соли в условиях электролиза. В этом случае прианодный слой перенасыщается солью.

На аноде начинается про­цесс выкристаллизовывания соли, электропроводность которой ничтожно маладо тех пор, пока еще солью не покрыта вся поверхность анода при заданной плот­ности тока. Анодный потенциал и напряжение на электролизере начинают воз­растать. При полном, плотном покрытии анода анода слоем соли электролиз может прекратиться. Это явление называется механической (или солевой) пассивацией. Поведение анода при электрорафинировании определя­ется его составом и в значительной степени качествомотливки.

В результате изучения условий кристаллизации и магнитного перемешивания расплава анодной меди пока­зано положительное влияние магнитного поля в моментзатвердевания на морфологию анодов, их структуру и элек­трохимические свойства. Уменьшение пассивации анодовпри их электрохимическом растворении было вызвано тем, что в результате более совершенного перемешивания расплава и регулирования скорости его охлаждения денд­ритная структура отливки заменяется глобулярной. По­казано, что при содержании никеля более 1% и кислорода более 0,6% пассивация анодов усиливается. При содержа­нии никеля 0,3% и кислорода 0,2%) снижение температуры электролита ведет к сдвигу потенциала пассивации с 0,46 до 0,40 В и снижению анодной плотности тока с 460 до 130 А/м 2 .

Химия | Лабораторная работа №8.8 «Пассивация алюминия»

При электролитическом рафинировании меди на пасси­вацию анода влияют причины, вызывающие образование шлама, определяющие степень его разрыхления или уплот­нения, в первую очередь — количество и характер приме­сей. Из внешних факторов на него влияет состав электро­лита (примеси и растворенный кислород) и плотность тока. Наиболее сильно влияют на зашламление и пассивациюанода наличие в нем примесей серы, серебра и мышьяка, а также увеличение концентрации серной кислоты и приме­сей мышьяка и сурьмы в электролите. Пассивация анода возрастает с повышени­ем плотности тока, содержания примесей, Н2SO4и раство­ренного в электролите кислорода.

Пассивация анодов наступает быстрее при высоких со­держаниях серебра и плотности тока, а также при низкой температуре электролита, когда рост потенциала анода и его колебания (при осыпании шлама) происходят более интенсивно. При низком содержании серебра в аноде даже при комнатной температуре пассивации не обнаружено до 40 ч ведения процесса. Рекомендовано также не применять плотность тoка более 100-150 А/м 2 в отсутствие интенсив­ной принудительной циркуляции электролита.

Пассивация анода, ухудшение качества катодного осад­ка и повышение напряжения на ванне также являются след­ствием разности скоростей электродных процессов и пере­носа ионов при электролитическом рафинировании меди,когда концентрация ионов Сu 2+ уменьшается на поверхно­сти катода и возрастает у поверхности анода до уровня,вызывающего выпадение на нем кристаллов сульфата меди. Работа в режиме периодического изменения полярности ослабляет эти вредные воздействия, но приводит к некото­рому снижению выхода по току. Оптимальное соотноше­ние длительностей работы на режимах прямой и обратной полярности зависит от характера изменения концентрацииионов Сu 2+ у поверхности электродов и ее зависимости от параметров электролиза в режиме с изменением полярно­сти.

Серебрение Латуни Ляписным карандашом (серебрение нитратом серебра AgNO3) Часть 1

На активных и пассивированных анодах обнаружен слой СuSO4∙5Н2O, однако в последнем случае длина крис­таллов составляла около 500 мкм, а на активных — около 10 мкм. Если на пассивированных анодах слой толстый и плотный, то на активных он рыхлый и содержит другие компоненты.

Пассивация может наступить также из-за об­разования оксидного (Сu2O) слоя толщиной лишь около 1 мкм. При высоком содержании серебра в аноде оно мо­жет также включаться в оксидный слой. Непосредственно к поверхности анода может примыкать слой СuС1 (0,5-0,7 мкм), если электролит загрязнен ионами Сl. В случае, если анод содержит свинец, на его поверхности возникает слой РbSO4, обладающий высокими электроизолирующи­ми свойствами.

Значительно увеличивает период до наступления пасси­вации как чистой, так и анодной меди добавка в электро­лит рафинирования некоторых окислителей: 3,5-динитро-бензойной кислоты (ДНБК) и перекиси водорода. Добавка хлор-ионов, пикриновой кислоты ускоряет пассивацию. Влияние ДНБК в присутствии хлор-иона более отчетливо проявляется на чистой меди по срав­нению с анодной медью. Ступенчатая форма потенциостатических кривых свидетельствовала о том, что ДНБК уве­личивает критический ток пассивации чистой меди. Ана­лиз поверхности показал, что ДНБК меняет морфологию пассивирующего слоя меди.

Подавление пассивации в процессе анодного растворе­ния меди возможно с использованием различных органи­ческих добавок: нитрилотриуксусной кислоты (НУК), тетранатриевого тригидрата этилендиаминтетрауксусной кис­лоты (ЭДТА), диэтилентриаминопентауксусной кислоты (ДТПК) и шестинатриевой соли триэтилентетрааминогек-сауксусной кислоты (ТТГК). Например, при составе электролита, г/дм 3 : Н2SO4 160,Ni 2+ 17, Сu 2+ 42, а также 18 мг/дм 3 Сl — и критических концентрациях остальных реагентов (кроме НУК) наилучшие результатыполучены с использованием ЭДТА.

Одним из способов снятия пассивации анодов являет­ся применение толчков тока или периодического отклю­чения электролизеров. Это по­зволяет частично или полностью разрушить пассивный слой на аноде и продолжить его растворение. В этом случае можно использовать нестационарные токи (ре­версирование, наложение переменного тока на постоян­ный, импульсный ток и т. п.).Однако удары тока приво­дят к взмучиванию отрывающегося с анода шлама, вслед­ствие чего возможны его попадание в катодный осадок, или флотация на поверхность электролита и образова­ние «плавучего шлама». Поэтому при переработке ано­дов, загрязненных большим количеством примесей, не­целесообразно уменьшать межэлектродные расстояния и увеличивать размеры электродов без изменения глубины ванны. Расстояние от нижней кромки катодов до дна электролизера должно обеспечивать отстой шлама, при этом на дно ванн необходимо помещать вкладыши типа решеток, снижающих взмучивание электролитом осев­шего на дно ванны шлама.

Источник: studfile.net

Способ пассивации свинцово-серебряных анодов Советский патент 1983 года по МПК C25C7/02

Gb СП 4: СЛ Изобретение относится к цветной металлургии и предназначено для упучшения качества пассивации свинцово-серебряных анодов, используеьы в процессе электролиза цветных металлов с нерастворимыми анодами. Известен способ пассивации анодов при повышенной концентрации мар ганца в виде перманганата калия (30-60 г/л) и температуре вО-ЮО С, в серной кислоте 10-20 г/л с периодом пассивации 1-2 сут 1. Недостатками этого способа являются низкая механическая прочность защитного слоя и затруднения в техническом обслуживании установни пассивации анодов из-за чрезмерного -парообразования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ пассивации свинцово серебряных анодов в растворе серной кислоты в присутствии ионов марганца при анодной поляризации U2l. Недостатком известного способа является низкая механическая прочность защитного слоя. Целью изобретения является получение плотного защитного слоя на по верхности анодов.

Поставленная цель достигается те что по способу пассивации свинцово(Зеребряных анодов в растворе серной кислоты в присутствии ионов марганйа при анодной поляризации, пассивацию проводят при добавлении клея в количестве 0,5-5 г/л. Кроме того, пассивацию проводят при плотности тока 200-600 А/м. Способ осуществляется следующим образом.

В электролизную ванну вводят раствор перманганата калия с концентрацией 20-60 г/л, подкисляют до 140150 г/л серной кислотой, затем добавляют свежезаваренный раствор столярного костного, клея 0,5-5,0 г/л. После перемешивания растворов в ванну завешивают свинцово-серебряные аноды и алюминиевые катоды, подают поляризацию на электроды на уровне 200-600 А/м2.

Вследствие прохождения постоянного тока на аноде начинает осаждаться двуокись марганца и электролит из-за омического сопротивления разогревается до 40-60°С. Процесс пассивации в з исимости от уровня поляризации протекает за 3-6 ч. В течение этого периода поверхность анода покрывается плотным черным защитным слоем из окислов свинца и марганца. После пассивации аноды поднимают и погружают в электролизные ванны для технологической эксплуатации в процессе электролиза цинка. Способ проверен в лабораторных условиях, результаты испытаний приведены в таблице.

Исходя из данных таблицы, можно отметить, что эффективность пассивации увеличивается особенно с ростом поляризации с 200 до 600 А/м. В этом пределе наблюдается уменьшение периода пассивации с 72 до 3-4 снижение концентрации примеси свинца в катодном цинке с 0,016-0-,018 до 0,010-0,012%. Существенное влияние также оказывает повышенная концентрация перманганата калия и температура — чем эти факторы выше, тем процесс протекает быстрее..Наиболее плотный и механически крепкий защитный слой на аноде образуется при плотности тока 600 расходе клея 1-2 г/л и перманганата калия 35-40 г/л, содержании серной кислоты 140-160 г/л. При этом срок пассивации сокращается до 3-4 ч.

Повышение плотности тока свыше 600 А/м не рекомендуется, так как происходит весьма интенсивное выделение двуокиси марганца и она не успевает закрепляться на поверхност электрода, поэтому спадает на дно ванны, что ведет к излишнему перерасходу реагента. Невысокая поляризация 50-150 А/м, хотя и пассивирует аноды, но процесс весьма длителен и затягивается более суток.

Разогрев электролита в процессе электролиза до 40-65°С вполне доста,точен для протекания реакций пассивации и не требует дополнительного подогрева.

Экономический эффект от внедрения описанного способа составит 100 тыс. рублей. Кроме того, почти на 15-20% увеличивается срок службы хорошо запассивированных анодов, а это дает сокращение расхода остродефицитного серебра, идущего на их изготовление.

Похожие патенты SU1006545A1

• Фульман Натан Иосифович
• Оразымбетова Шульпан Айтжановна
• Колодяжный Евгений Андреевич
• Григорьев Виктор Дмитриевич

• Торшин Вадим Борисович
• Поворов Александр Александрович
• Павлова Валентина Федоровна
• Ащеулова Ирина Ивановна
• Начева Инна Ивановна
• Селиванова Нина Васильевна

• Григорьев Виктор Дмитриевич
• Григорьева Алла Петровна

• Григорьев Виктор Дмитриевич
• Григорьева Алла Петровна

• Алкацев М.И.
• Алкацев В.М.
• Амбалова Ф.В.

• Агладзе Рафаель Ильич
• Гвелесиани Константин Петрович

• Витель С. Л. Гольдштейн, В. А. Лебедев, И. Ф. Ничков С. П. Распопин

• Агладзе Рафаэль Ильич
• Ванидзе Коба Шалвович
• Зауташвили Луиза Арчиловна

• Лобанов Владимир Геннадьевич
• Викулов Василий Иович
• Набиуллин Фарит Минниахметович
• Начаров Владимир Борисович
• Филонов Николай Александрович
• Бахтияров Денис Олегович
• Соболева Юлия Павловна
• Семина Ирина Николаевна

Реферат патента 1983 года Способ пассивации свинцово-серебряных анодов

1. СПОСОБ ПАССИВАЦИИ СВИНЦОВО-СЕРЕБРЯНЫХ АНОДОВ в растворе серной кислоты в присутствии ионов марганца при анодной поляризации, отличающийся тем, что, с целью получения плотного защитного слоя на поверхности анодов, пассивацию ведут при добавлении клея в количестве 0,5-5 г/л. 2. Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что пассивацию осуществляют при плотности тока 200600 А/м2,

Источник: patenton.ru