بازیافت مس از قراضه آلیاژی به روش الکتروشیمیایی

در روش‌های مرسوم تصفیه مس، قراضه درون کنورتر و یا مستقیما در کوره تولید آند ذوب شده و سپس در آندهای بسیار بزرگ ریخته‌گری می‌شود. در ادامه آندها با 93 درصد مس درون سلول‌های حاوی الکترولیت (200-130 گرم بر لیتر اسید سولفوریک و 50-15 گرم بر لیتر یون‌های مس) قرار می‌گیرند. کاتد به صورت صفحات نازک مس و دارای بار منفی است. با اعمال ولتاژ مس وارد محلول شده و سایر عناصر مانند فلزات گرانبها یا عناصر تشکلیل دهنده ترکیبات نامحلول مانند سرب، به لجن آندی منتقل می‌شوند. در این روش، عیار سرب در آند عاملی بسیار تاثیر گذار است، زیرا اگر مقدار آن بیش از 0.3 – 0.2 درصد باشد سطح آند توسط سولفات سرب غیرفعال می‌شود. از طرف دیگر مس با خلوص بالا بر روی کاتد رسوب می‌کند.

غالبا برای تولید آند از فرآوری قراضه به روش پیرومتالورژی استفاده می‌شود که منجر به تولید محصولات میانی، مانند گرد و غبار و سرباره غنی از فلز می‌گردد. فرآوری این محصولات میانی به کمک مراحل دیگری از جمله ذوب تحت شرایط احیایی میسر است. تلاش‌های صورت گرفته به منظور حفظ فرآوری قراضه به روش پیرومتالورژی سبب معرفی فرآیندی جدید به نام ای‌کاپرکس برای تصفیه مستقیم قراضه‌های مسی کوچک شده است. در این فرآیند، قراضه مس خارج از سلول الکترولیز در محلول اسیدی فلوئوبورات آهن حل می‌شود.

حین انحلال، به علت پتانسیل کمتر سرب و قلع نسبت به مس، این فلزات به سرعت به محلول منتقل می‌شوند. سرب به صورت سولفات سرب رسوب کرده و قلع نیز توسط یون‌های آهن به هیدروکسید قلع نامحلول در محیط اسیدی اکسید می‌شود. در ادامه محلول حاوی مس همراه با رسوبات سولفات سرب و هیدروکسید قلع از محفظه انحلال خارج شده و از فیلتر فشاری عبور می‌کند. سپس محلول مس عاری از رسوب به سلول تصفیه الکتریکی انتقال می‌یابد. این سلول توسط دیافراگم متخلخل از جنس پلی‌اتیلن به دو بخش مجزا تقسیم شده است. آند نامحلول از جنس گرافیت و کاتد از جنس فولاد زنگ‌نزن است. همزمان با رسوب مس روی کاتد یون‌های آهن در آند اکسید شده و فلوئوبورات آهن مجددا تولید می‌شود.

برخی مزایای فرآیند بازیافت مس از قراضه به روش الکتروشیمیایی عبارتند از:

*با تشکیل کمپلکس مس محلول، اسید فلوئوبوریک سبب تشکیل رسوب ریزدانه، فشرده و لذا خالص می‌شود.

*به علت تشکیل کمپلکس‌های قوی یون‌های آهن در آند، حمام فلوئوبوریک از مهاجرت آنها به بخش کاتدی از طریق دیافراگم ممانعت می‌کند.در صورت بروز چنین پدیده‌ای انحلال مس رسوب کرده سبب افت شدید جریان می‌گردد.

*مس کاتدی(خلوص 99.5 درصد) کیفیت بالایی داشته و آلودگی زیست محیطی ناشی از فرآیند الکتروشیمیایی بسیار پایین است.

تنظیم کننده: پ.ز