9. Метод электролиза, в том числе на объемно-пористых электродах
Электролиз является эффективным методом извлечения тяжелых, цветных, благородных и драгоценных металлов, в первую очередь Au, Ag, Си, Ni, Zn, Cd из разбавленных растворов электролитов. Катодное восстановление металлов происходит по схеме: Меn- + ne- = Ме
Рис.8. Принципиальная схема ультра- и гиперфильтрации (обратного осмоса):
1-накопитель стоков, 2-насос, 3-механический фильтр, 4-накопитель стоков и концентрата 2-ой ступени, 5-обратноосмотический аппарат 1-ой ступени, 6-накопитель фильтрата 1-ой ступени, 7-обратноосмотический аппарат 2-ой ступени.
Эффективность процесса существенно зависит от массопереноса, концентрации ионов металлов, плотности тока. В последнее время широкое практическое применение нашел электролиз на объемно-пористых электродах, позволяющий эффективно извлекать металлы из сильноразбавленных растворов электролитов - промывных вод.
Установки для электрохимической регенерации типа ЭУ-1М обеспечивают извлечение цветных и благородных металлов из промышленных растворов и сточных вод с исходной концентрацией 0,02-2,0 г/л до остаточной концентрации менее 0,1 мг/л. Используются объемно-пористые электроды из волокнистых углеграфитовых материалов, сквозь поры которых прокачивается обрабатываемый раствор. Катодные и анодные камеры проточного кассетного типа, электродные пространства разделены ионообменными мембранами. Высокоразвитая реакционно-активная поверхность катодов позволяет увеличить производительность электролиза более, чем в 100 раз по сравнению с аппаратами с плоскими и пластинчатыми катодами при практически равных габаритных размерах. На рис.9 представлена принципиальная схема электролитической очистки.
При циркуляции раствора сквозь объем электрода металл осаждается на углеграфитовом катоде. Электроды с осажденным металлом могут использоваться в качестве растворимых анодов в ванне нанесения покрытий. Электролизер может устанавливаться рядом с ванной улавливания или многоступенчатой каскадной ванной промывки. В этом случае наиболее экономически целесообразной концентрацией ионов тяжелых цветных металлов является 0,1-0,5 г/л. Метод 'электролиза находит применение и для обезвреживания циансодержащих сточных вод и отработанных растворов с концентрацией цианидов более 200 мг/л. Очистку воды от цианидов проводят в бездиафрагменных открытых электролизерах непрерывного или периодического действия. В качестве анодов используют графитированный уголь в виде плит или стержней по ГОСТ 11256-73 или магнетит и РЬ02 на титановой основе. Анодная плотность тока 0,5-2 А/дм2. Катоды - из легированных сталей.
Преимуществами данного метода (по сравнению с реагентными) являются: компактность установки; простота эксплуатации; возможность автоматизации; утилизация металлов из сточных вод до 80 % (остальная часть металлов удаляется в виде гидроокисей); возможность обработки высоко концентрированных растворов
Рис. 9. Принципиальная схема электролитической очистки:
1-сборник промывной воды, 2-насос, 3-электролизер, 4-выпрямитсль.