Безреагентный электрохимический способ извлечения селена при переработке шламов электролиза меди

• Автор: Чернышев, Антон Александрович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 102 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
1. ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА СЕЛЕНА ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ШЛАМОВ ЭЛЕКТРОЛИЗА МЕДИ

1.1 Поведение селена при переработке медеэлектролитных шламов

гидрометаллургическими способами

1.2 Электрохимические способы получения селена в шламовом

производстве

1.2.1 Электрохимические методы выделения селена из растворов.

1.2.2 Электрохимические методы переработки анодных шламов

1.3 Существующие технологии извлечения селена.

1.3.1 Обжиговоселенидная технология извлечения селена.

1.3.2 Технология, используемая при переработке медных шламов на

комбинате Уралэлектромедь.
1.4 Постановка задачи исследования
2. ГЛАВА II. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПОВЕДЕНИЯ СЕЛЕНА В ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ В ВОДНОЙ СРЕДЕ
2.1. Построение диаграмм Пурбе систем Бе Н и Ае Н
2.2. Потенциостатические исследования электрохимического поведения
селена в селенитных электролитах
2.2.1. Методика работы
2.2.2. Результаты экспериментов и их обсуждение.
2.3. Выводы к главе II.
3. ГЛАВА III. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ЭЛЕКТРОЭКСТРАКЦИИ
СЕЛЕНА ИЗ СЕЛЕНИТБИСЕЛЕНТНЫХ РАСТВОРОВ.
3.1.Исследование процесса электроэкстракции селена из селенистых растворов без разделения электродного пространства
3.1.1. Методика работы.
3.1.2. Результаты экспериментов и их обсуждение
3.3. Исследование катодного выделения селена в электролизере с катионитной мембраной
3.3.1. Методика эксперимента.
3.3.2. Результаты экспериментов и их обсуждение
3.4. Выводы.
4. ГЛАВА IV. ИЗУЧЕНИЕ И РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО СПОСОБА ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕЛЕНА ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ МЕДЕЭЛЕКТРОЛИТНЫХ ШЛАМОВ.
4.1. Изучение методов очистки селенсодержащих растворов
4.1.1. Методика работы.
4.1.3. Выводы но результатам очистки селенсодержащих растворов.
4.2. Проведение укрупненнолабораторных экспериментов по электроэкстракции селена из селенистых растворов.
4.2.1. Методика работы.
4.2.2. Результаты и их обсуждение
5. ВЫВОДЫ
6. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ


В случае применения алюминиевого порошка в количестве от массы селена дополнительные трудности создает образование отвального гидроксида алюминия. Таким образом, технология обладает рядом недостатков. Данная работа направлена на решение этих вопросов с учетом современных требований экологической безопасности и техникоэкономической эффективности. Работа выполнялась в рамках темы НИР 1. Разработка научных основ ресурсосберегающих экологически безопасных технологий в области комплексной переработки рудного и техногенного сырья цветной металлургии. Цель работы разработка электрохимического способа извлечения селена из растворов газоочистки при переработке анодных шламов медного производства. Идея работы с целью обеспечения высокого извлечения селена и безреагентного характера процесса следует применять электрохимическое катодное осаждение селена из биселенитных растворов, обладающих значительными буферными свойствами. Проведение анализа условий равновесия различных форм селена в водной среде в широком диапазоне . Экспериментальные исследования кинетики электрохимических процессов и механизма их протекания с использованием потенциостатичсских методов. Определение зависимости технологических показателей от технологически значимых факторов при электрохимическом осаждении селена из селенитнобиселенитных растворов. Разработка рациональных технических решений для реализации электрохимического способа производства селена при переработке медных шламов. Теоретические исследования выполнялись с применением научнотехнического анализа технологических систем и производств, методов термодинамического анализа многокомпонентных систем. Экспериментальные исследования выполнялись с использованием установки для поляризационных измерений на основе потенциостата I и лабораторных электролизеров, обеспечивающих возможность проведения электроэкстракции селена с разделением и без разделения электродного пространства. При выводе зависимостей применены положения теории математического и физического моделирования, а также системного анализа процессов. Достоверность полученных данных доказана сходимостью теоретических и экспериментальных результатов, основанной на современных методах физикохимического анатиза. Для предупреждения нежелательного процесса анодного окисления Эе IV до 8е VI и накопления инертного селенатиона в электролите при электроэкстракция селена без разделения электродного пространства следует реализовывать процесс с использованием анода из рутенированного титана. При мембранном разделении электродного пространства концентрация 5е2 в анолите определяется величиной электро и диффузионного переноса селенитионов использование электролизера с катионитной мембраной позволяет существенно снизить выход по току Бе VI и обеспечить высокое извлечение селена из поглотительных растворов технологии переработки шламов. Обосновано, что рутенированный титан, благодаря высоким эксплуатационными свойствами рекомендуется использовать в качестве материала для изготовления анодов при электролитическом извлечении селена из ссленсодержащих растворов. Предложен электролизер с разделенным электродным пространством, позволяющий достичь высоких показателей процесса электролитического извлечения селена из селенитиобиселентных растворов. Разработан электроэкстракционный способ извлечения селена из растворов мокрой газоочистки позволяющий повысить экономическую эффективность переработки медеэлектролитных шламов и исключить потребление дорогостоящих реагентов. Апробация работы. Основные результаты работы представлялись на международном конгрессе Цветные металлы Сибири Красноярск, , на Х1ЛШ международной научной конференции в Краковской горнометаллургической академии Краков, г. Фрайберг, , . Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в печатных работах, из них 2 в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России. Получен патент РФ на изобретение. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов и библиографического списка, включающего 3 наименований. Работа изложена на 2 страницах машинописного текста, содержит таблиц и рисунка.