Контрольные задания и тесты по курсу «Технология электрохимических производств». Методические указания

12.Чем перколяция отличается от агитации?

13.Какие реакции могут происходить при выщелачивании? От каких факторов зависит эффективность этих реакций?

14.Какие вещества используют в качестве выщелачивающих агентов? Принцип выбора того или иного выщелачивающего агента. 15.В каких аппаратах производят выщелачивание?

16.Принцип работы аппарата «Пачук».

17.В каких случаях применяют многоступенчатое выщелачивание? 18.Что такое автоклавные методы обработки руд? Когда их проводят?

19.С какой целью в пирометаллургическом переделе применяют операцию по очистке растворов?

20.От каких компонентов необходимо очистить раствор перед электролизом?

21.Краткая характеристика способов очистки раствора. 22.В каких случаях применяют тот или иной способ очистки раствора?

23.Что такое цементация? Ее сущность.

24.С какой целью после пирометаллургического передела применяют стадию рафинирования и легирования (не используя электролиз)?

25.Сущность стадий рафинирования и легирования. Примеры товарных продуктов.

26.Что собой представляют чугун и стали (низколегированные, среднелегированные, высоколегированные)?

27.Как получают алюминий и его сплавы? Где используются алюминиевые сплавы (деформированные и литейные)?

28.Для чего проводят анодирование алюминиевых сплавов? С чем связано применение специальной технологии в производстве алюминия и его сплавов?

29.Как осуществляют электролиз расплавов? Какие металлы получают этим способом?

30.В каких случаях предпочитают использовать электролиз расплавов для получения чистых металлов, а в каких - электролиз водных растворов? Приведите примеры.

31.Сходство и различие процессов электролитического рафинирования и электроэкстракции.

51

32.Сущность электролитического рафинирования. Какие металлы получают этим способом?

33.Сущность электроэкстракции. Какие металлы получают этим способом?

34.Какие электроды используют при электролизе водных растворов?

35.В каких случаях применяют электроэкстракцию для получения металлов, а в каких — электрорафинирование? Обосновать ответ примерами конкретных производств.

36.Отличие и сходство процессов электрорафинирования и электроэкстракции (анализ поляризационных диаграмм).

37.Какие реакции и процессы имеют место при электрорафинировании и электроэкстракции (показать на ПД). 38.Почему рабочее напряжение на электролизере при электроэкстракции значительно больше, чем при электрорафинировании?

39.Почему при электроэкстракции и электрорафинировании имеют место различные анодные процессы?

40.Главная цель электроэкстракции и электрорафинирования. Принципиальное отличие и общие требования к процессам. 41.Какие условия нужно обеспечить для эффективного проведения электроэкстракции и электрорафинирования?

42.Сходство и различие принципиальных схем процессов электроэкстракции и электрорафинирования.

43.Зачем при электрорафинировании используют диафрагму?

44.Для чего при электроэкстракции необходима циркуляция электролита?

45.Почему процесс экстракции проводят при повышенной температуре?

46.Какие металлы из чернового металла при рафинировании переходят в анодный шлам, а какие — накапливаются в растворе? 47.Состав анодного шлама при рафинировании.

48.Что определяет формула Хейфеца - Ротиняна?

49.Чем опасно присутствие в растворе при электрорафинировании более электроположительных ионов, чем основной ион? 50.Нежелательные примеси в растворе при электрорафинировании. 51.Как влияет наличие ПАВ в растворе при электрорафинировании на качество катодного осадка?

52

52.Что такое «пассивность электрода», «потенциал пассивации», «глубина пассивации»?

53.Какие металлы и сплавы пассивируются в щелочных растворах, в кислых и нейтральных растворах?

54.Какие материалы используют в качестве анодов при электроэкстракции и электрорафинировании. Принцип выбора материала анода.

55.Мероприятия, способствующие уменьшению растворимости анодного материала при электроэкстракции.

56.Принципиальная конструкция электролизеров для экстракции и рафинирования. Анодные и катодные материалы.

57.Какие общие требования предъявляются к электролитам, применяемым в гидроэлектрометаллургии? Какое влияние на эти требования оказывает электрохимическая характеристика извлекаемого из электролита металла?

58.В чем заключается подготовка электролита для целей экстракции

ирафинирования? Какие методы разделения компонентов и очистки от примесей применяются в современной практике?

59.Области применения и основные свойства меди. В виде каких соединений встречается медь в природе?

60.Каким образом извлекают медь и никель из руд?

61.Сущность гидроэлектрометаллургического способа получения чистой меди. Схема процесса.

62.Для чего проводят продувку в конверторах и огневое рафинирование при гидроэлектрометаллургической схеме извлечения меди?

63.Принципиальное различие по содержанию компонентов черновой

иэлектрорафинированной меди.

64.Анодные и катодные процессы при рафинировании меди. Побочные процессы на аноде.

65.Что следует предпринять, чтобы при рафинировании медь не накапливалась в растворе и не выпадал металлический порошок на аноде?

66.Классификация примесей анодной меди.

67.Какие анодные примеси при рафинировании меди переходят в раствор, а какие - в шлам?

68.Почему примесей электроотрицательных металлов при рафинировании меди не должно быть в растворе выше 2%?

53

69.Краткая характеристика анодных примесей первой группы (при рафинировании меди).

70.Как анодные примеси при рафинировании меди влияют на качество катодного осадка?

71.Краткая характеристика анодных примесей второй группы (при рафинировании меди). Как они влияют на качество осадка? 72.Краткая характеристика анодных примесей третьей группы (при рафинировании меди). Как они влияют на качество осадка? 73.Почему примеси висмута, мышьяка и сурьмы в аноде являются наиболее вредными при рафинировании меди?

74.Состав электролита для рафинирования меди. С какой целью в него вводят ПАВ? Почему избыток ПАВ вреден?

75.Аноды и катоды при рафинировании меди.

76.Основные технологические показатели процесса рафинирования меди.

77.Сущность и основные стадии экстракции меди.

78.Цель процесса выщелачивания при экстракции меди. Какие вредные примеси содержатся в растворе после этого процесса? Как от них избавляются или нейтрализуют?

79.Основные особенности электролиза при экстракции меди. Материал анода.

80.Особенности анодного процесса при экстракции меди. Условия образования на аноде плотного слоя двуокиси свинца.

81.Общая реакция экстракции меди и катодный процесс.

82.Чем температурный режим при экстракции меди отличается от температурного режима при рафинировании меди?

83.Почему удельный расход электроэнергии при экстракции меди значительно выше, чем при рафинировании меди?

84.Что мешает увеличить катодную плотность тока при рафинировании меди, которая на практике, как правило, не превышает 200-300 А/м2?

85.Что такое солевая пассивация электрода? Покажите на примере процесса рафинирования меди. Какие факторы влияют на солевую пассивацию анода? Каким способом можно вернуть электролизер в рабочее состояние?

86.Как изменяются состав и концентрация электролита для рафинирования меди в процессе эксплуатации электролизера? Какие методы регенерации электролита применяются на практике?

54

87.В виде каких соединений встречается никель в природе? 88.Особенности переработки сульфидных медно-никелевых руд? 89.Особенности рафинирования никеля.

90.Для чего нужна циркуляция электролита при рафинировании никеля?

91.Какие трудности встречаются при рафинировании никеля?

92.Почему в отличие от рафинирования меди электродные пространства при рафинировании никеля обязательно разделяют? 93.Чем различаются по составу и концентрации католит и анолит электролизера рафинирования никеля? Какую роль играет рН обоих растворов?

94.Как проводят электролиз при рафинировании никеля?

95.Состав электролита при рафинировании никеля. От чего зависит состав электролита?

96.Особенности катодного процесса при рафинировании никеля. Факторы, влияющие на катодный процесс.

97.Как определяют степень загрязнения катодного никеля примесями?

98.Какие примеси в электролите ухудшают качество катодного никеля?

99.Какие факторы влияют на увеличение содержания примесей и загрязненность катодного никеля?

100.Особенности анодного процесса при рафинировании никеля. Какие металлы и неорганические вещества переходят в шлам при

рафинировании никеля?

Влияние сульфидов на анодный процесс при рафинировании никеля.

Как избежать пассивности анодов при рафинировании никеля? Состав анодного шлама при рафинировании никеля.

105.Особенности очистки электролита при рафинировании никеля. Как производят очистку электролита от примесей при

рафинировании никеля?

Какие параметры электролизера влияют на степень чистоты рафинированного катодного никеля и катодной меди? 108.Чем определяется содержание примесей в анолите при рафинировании никеля?

Как очищают электролит от меди? В каких аппаратах проводят цементацию?

55

Как очищают электролит от железа и кобальта?

111.Основные технологические показатели рафинирования никеля. Какие параметры электролизера влияют на степень чистоты рафинирования катодного никеля?

Почему удельный расход электроэнергии при рафинировании никеля примерно в 10 раз выше, чем при рафинировании меди?

Аноды и катоды при рафинировании никеля.

114.Что ограничивает рост катодной плотности тока при попытке интенсифицировать процесс рафинирования никеля в электролизере традиционной конструкции?

115.В виде каких соединений встречается цинк в природе? Области применения цинка.

116.Что собой представляет цинковый концентрат? Как его получают?

гидроэлектрометаллургическом процессе получения цинка. 120.Особенности электролиза при экстракции цинка. Анодные и катодные процессы. Состав электролита.

121.Дайте обоснование выбора материала и конструкции анода для электролизера экстракции цинка. Какие процессы протекают на аноде?

122,Основные условия для получения высокого выхода по току цинка в кислых растворах.

123.Как известно, с ростом кислотности раствора сульфата цинка, выход по току водорода, как побочного продукта при экстракции цинка, растет. Чем, в таком случае объяснить тот факт, что в рабочем электролите оптимального состава концентрация свободной серной кислоты достигает 130-160 г/л?

124.0т чего зависит выход по току цинка при экстракции? 125.Классификация катодных примесей при экстракции цинка.

126.Краткая характеристика катодных примесей первой группы. Как проявляется их вредное влияние?

127.Краткая характеристика катодных примесей второй группы. Как они влияют на процесс?

56

128.Краткая характеристика катодных примесей третьей группы. Как они влияют на процесс?

129.Краткая характеристика катодных примесей четвертой группы. Как они влияют на процесс?

130.Как нейтрализуют вредное действие катодных примесей при экстракции цинка?

131.Особенности анодного процесса экстракции цинка. Побочные реакции на аноде.

132.Основные технологические показатели экстракции цинка. 133.Чем отличается уходящий (отработанный) электролит при электроэкстракции цинка от электролита, поступающего в электролизер?

134.Как и почему концентрация отработанного электролита при экстракции цинка влияет на выход по току цинка и удельный расход электроэнергии?

135.Каковы пути интенсификации электроэкстракции цинка? Какие технологические параметры являются при этом определяющими?

136.Дайте обоснование выбора оптимального состава, концентрации электролита и условий электролиза при рафинировании меди.

137.Каковы пути интенсификации процессов электрорафинирования меди и никеля? Что известно о новых технологических вариантах, о новых типах электролизеров?

57

8. Газонаполнение – это:

А) отношение объема газовых пузырьков, находящихся в электролите, к общему объему газонаполненного электролита;

Б) объем газовых пузырьков, образовавшихся за время электролиза; В) наполнение электролита газовыми пузырьками за единицу

времени.

9. Что делает диафрагма?

А) объединяет продукты электролиза; Б) разделяет продукты электролиза; В) отсеивает продукты электролиза.

10.В качестве жидкого катода в производстве хлора и щелочи используется:

А) ртуть; Б) алюминий; В) NaCl.

11.Перенапряжение определяется как:

А) разность между равновесным потенциалом электрода и стационарным; Б) сумма напряжений электродов;

В) разность между равновесным потенциалом и потенциалом под током.

12.Анодным покрытием по отношению к стали является: А) серебряное покрытие; Б) цинковое; В) платиновое.

13.Для чего в трехэлектродной ячейке используется вспомогательный электрод?

А) для уменьшения сопротивления; Б) для уменьшения перенапряжения выделения водорода; В) для протекания тока через ячейку.

14.Время электролиза определяется по формуле:

15. Потенциал пробоя – это:

А) потенциал, при котором резко уменьшается плотность тока;

59

Б) потенциал, при достижении которого происходит быстрое разрушение электрода; В) потенциал, при котором увеличивается сопротивление электролита.

16.При увеличении расстояния между электродами величина газонаполнения:

А) увеличивается; Б) уменьшается; В) не меняется.

17.Для электрорафинирования меди применяется:

А) монополярный электролизер; Б) биполярный электролизер; В) неполярный электролизер.

18. Основной недостаток биполярных электролизеров:

А) сложность конструкции; Б) наличие блуждающих токов; В) дороговизна.

19.Количество вещества, прореагировавшее за единицу силы тока в единицу времени (г/А·ч) – это:

А) скорость электрохимической реакции; Б) плотность тока; В) электрохимический эквивалент.

20.Гальваностатический режим работы потенциостата – это:

А) работа при постоянном напряжении; Б) при переменном значении тока; В) при постоянном значении тока.

21.На поверхности алюминия при контакте с воздухом образуется: А) ржавчина; Б) защитный оксидный слой; В) водород.

22.Основной примесью водорода в электролизе воды является:

А) щелочь; Б) кислород; В) вода.

23. Рассеивающая способность электролита это:

А) способность электролита равномерно распределять плотность тока; Б) способность поддержания постоянного значения тока; В) способность не допускать утечки тока.

60