Цементация меди железной стружкой в виброцементаторе

Было показано, что вибрация электродов снижает концентрационную поляризацию при разряде ионов меди на медном катоде и мало влияет на поляризацию при анодном растворении железа. В работе описана кинетика цементации меди на вибрирующей (в вертикальном направлении) железной пластине в растворах с концентрацией, кг/м3: 1,0 Cu и 2,5 H2S04. Температура растворов составила 20°С. На рис. 46 показана схема экспериментальной установки. Был использован электромагнитный вибратор с частотой 100Гц. Железная пластина толщиной 2,Р-10"3 м имела площадь рабочей поверхности 50,0•10~4 м2. Амплитуду колебаний меняли в пределах от 0 до 1,1 • 10-3 м. При концентрациях меди в растворе более 5,0 кг/м3 осадок цементной меди в процессе цементации отслаивался от поверхности пластины.

Значение коэффициента массопередачи Ki, рассчитанное по уравнению (166) для амплитуды 1,0 • 10 м, составило 2,0 • 10"5 м/с. Для неподвижной пластины коэффициент массопередачи оказался равным 1,2 • 10-6 м/с, т.е. в 16,7 раза меньше. Зависимость диффузионного потока на поверхность пластины от скорости движения ее в степени 0,75 свидетельствует о значительной турбулизации пограничного слоя раствора. Если принять критическое значение критерия Рейнольдса для пластины, обтекаемой раствором, равным 5,0 • 105, то окажется что скорость движения пластины является недостаточной для достижения этой величины. Следовательно, главной причиной турбулизации пограничного слоя является наличие систематических возмущений раствора на поверхности колеблющейся пластины.

В середине 1969 г. в США после многолетних исследований были пущены в эксплуатацию промышленные установки для извлечения меди из раствора, работающие по схеме жидкостная экстракция - реэкстракция - электролиз. Для жидкостной экстракции были использованы экстрагенты серии LIX и КЕ LEX, Эти экстрагенты - позволили извлекать медь из кислых (рН = 1,5) растворов с получением органической фазы с концентрацией меди. Для резкстракции меди применили растворы серной кислоты с концентрацией 150 - 320 кг/м3. При содержании меди в резкстрактах, равном 30 - 40 кг/м3, их можно направлять на электролиз с нерастворимыми анодами для получения катодной меди.