铜的电解精炼ppt课件
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电解精炼铜知识点图像电解精炼铜是一种用电解方法从铜矿石中提取纯铜的工艺。
这种方法广泛应用于铜冶炼过程中,以确保铜的纯度和质量。
在本文中,我们将逐步介绍电解精炼铜的过程和相关知识点。
1. 铜矿石提取电解精炼铜的第一步是提取铜矿石。
铜矿石是一种含有铜的矿石,其中最常见的是黄铜矿。
在铜矿石提取的过程中,矿石首先经过破碎和磨矿,以得到细小的颗粒。
2. 矿石浮选第二步是将矿石进行浮选。
浮选是一种物理化学方法,通过利用矿石和水之间的差异来分离铜矿石中的杂质。
在浮选过程中,矿石被放入一个浮选槽中,添加适量的药剂,使铜矿石浮于水面,然后将浮选出的铜矿石收集起来。
3. 精炼炉将浮选出的铜矿石送入精炼炉进行下一步处理。
在精炼炉中,铜矿石被加热,使其融化。
融化后的铜矿石会分解,其中的杂质会被氧化或蒸发掉,从而得到较为纯净的铜液体。
4. 电解槽接下来,将获得的铜液体倒入电解槽中。
电解槽是一个由两个电极(阳极和阴极)组成的设备。
阳极由纯铜制成,而阴极由不锈钢制成。
5. 电解过程在电解过程中,阳极上的纯铜溶解,溶解的铜离子会随着电流的通过从阳极移动到阴极上。
在移动的过程中,铜离子会逐渐凝结并沉积在阴极上,形成纯净的铜片。
6. 阳极泥在电解过程中,阳极上的纯铜溶解后,也会生成一种称为阳极泥的副产物。
阳极泥富含其他金属和杂质,如铅、镍和锡等。
阳极泥通常被回收和处理,以提取其中的有价值的金属。
7. 精炼铜的用途电解精炼铜是一种获得高纯度铜的重要方法。
精炼后的铜通常用于制造导线、电缆、管道、电子设备等各种应用领域。
由于其优良的导电和导热性能,精炼铜在电子工业中具有广泛的应用。
8. 环境影响电解精炼铜工艺对环境有一定的影响。
在矿石提取和精炼过程中,会产生大量的废水和废气。
这些废物中含有大量的杂质和有害物质,需要经过处理和过滤,以减少对环境的污染。
9. 安全措施在进行电解精炼铜的过程中,需要采取严格的安全措施。
这包括穿戴个人防护装备、确保工作区域通风良好,并严格遵守操作规程,以避免事故和职业病的发生。
电解精炼铜
原理:
阳极反应:Cu-2e ==Cu2+ EΘCu/Cu2+=0. 34V
Me-2e ==Me 2+ EΘMe/Me2+<0. 34V
H2O-2e==2H++1/2O2EΘH2O/O2=1.229V
SO42――2e ==SO3+1/2O2 EΘSO42-/O2=2.42V
式中Me代表Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更负电性的金属,它们从阳极上溶解进入溶液。
H2O和SO42-失去电子的反应由于其电位比铜正,故在正常情况下不会发生。
贵金属的电位更正,不溶解,而进入阳极泥。
阴极反应:Cu2++2e ==Cu EΘCu/Cu2+<0. 34V
2H++2e==H2 EΘH+/H2=0. 0V
Me2++2e ==Me EΘSO42-/O2>0. 34V
在这些反应中,具有标准电位比铜正、浓度高的金属离子才可能在阴极上被还原,但它们在阳极不溶解,因此只有铜离子还原是阴极的主要反应。
铜电解工艺流程:
铜的电解精炼是以火法精炼产出的精铜为阳极,以电解产出的薄铜片为(始极片)作阴极,以硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液。
在直流电的作用下,阳极铜电化学溶解,纯铜在阴极上沉积,杂质则进入阳极泥和电解液中,从而实现了铜与杂质的分离,铜精炼工艺流程如下图
精炼铜的性能:具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性。
精炼铜的用途:发电机、母线、电缆、开关装置、变压器等电工器材和热交换器、管道、太阳能加热装置的平板集热器等导热。