3. Оборудование, технические инструментальные средства:

В лабораторных условиях регенерация электролита электролитического рафинирования меди проводится на установке с электрическим подогревом и регулируемой вертикальной мешалкой. Нагрузка на ванну измеряется амперметром и вольтметром.

Схема установки представлена на рис. 6.

Рис 6. Установка с вертикальной мешалкой.

1 – плитка нагревательная; 2 - корпус ванны; 3 - мешалка; 4 - электродвигатель.

4. Описание установки

Установка для получения медного купороса из отработанного электролита представлена на рисунке 6. На регулируемую нагревательную плитку 1 устанавливается ванна (колба) 2 в которую помещается выщелачиваемый материал и вода для выщелачивания. Раствор перемешивается с помощью мешалки 3. Мешалка приводится в движение двигателем 4 с регулятором частоты вращения.

5. Порядок проведения работы

1. Приготовить 0,2 литра исходного раствора сульфата меди с концентрацией 200 г/л CuSO₄.

2. Поместить раствор сульфата меди в термостойкую колбу с делениями и объемом 500 мл.

3. Установить колбу на нагревательную плитку, установить резиновую пробку с термометром и отводящей трубкой.

4. Подключить отводящую трубку к вакуумной системе и, проверив работу вакуумной системы, включить нагревательную плитку. Отрегулировать нагрев плитки так, чтобы температура раствора не превышала 80^оС.

5. Выпарку произвести до остатка 0,1 л раствора.

6. Откючить нагревательную плитку, разобрать вакуумную систему, перевести колбу на охлаждение водой.

7. По окончании осаждения кристаллов медного купороса осадок отфильтровать через обесзоленный бумажный фильтр. Отфильтрованный твердый осадок высушить в сушильной печи при температуре 90⁰С в течении 0,5 часа, охладить и взвесить. Результат записать в таблицу 9.

Таблица 9. Результаты экспериментов по получению медного купороса при регенерации электролита рафинирования меди.

Температура, оС	Время, ч	Объем раствора, мл		Вес медного купороса, г
		до	после

6. Пример расчета

Предположим, что электролитическое рафинирование меди производится в лабораторных условиях в ванне емкостью 0,5 л и электролитом с концентрацией 50 г/л Cu. Размеры катода 100 х 150 мм, плотность тока 200 А/м². Продолжительность электролиза 45 минут.

В медном купоросе (CuSO₄*5H₂O) содержание меди 25,45 %. Для приготовления электролита необходимо в 0,5 л воды растворить 0,5 л * 50 г/л : 0,2545 = 98,22 г медного купороса.

Полученный медный купорос весит 40 г. Выход составит 40,0 г / 98,22 г * 100 % = 40,72 %.

7. Контрольные вопросы

1. Цель процесса регенерации отработанного электролита.

2. Химизм процесса регенерации отработанного электролита.

3. Примеси, лимитирующие состав электролита.

4. Причины многостадийности процесса регенерации электролита.

5. Способ очистки электролита от мышьяка.

6. Способ очистки электролита от никеля.

7. Температурный режим упаривания и кристаллизации медного купороса.

8. Оценка процесса получения медного купороса.

8. ЗАДАНИЕ: Рассчитать количество медного купороса для образования электролита. Провести в лабораторных условиях двухстадийный процесс регенерации электролита с получением медного купороса. Определить выход медного купороса. Обработать результаты.