什么是电解萃取？——定义、过程及应用

什么是电解萃取？

电解萃取，也称为电解冶金，可以定义为：

  • 电解萃取是一种电化学过程，用于生产具有商业可接受纯度的金属。

  • 电解萃取是从处于电解液中的矿石中电沉积金属的过程。

  • 电解萃取是通过电解过程从矿石中提取或分离金属的工艺。

根据金属矿石的物理状态，金属的提取方式主要有以下两种：

  • 矿石为固态时 - 用强酸处理矿石以获得其盐，然后电解该盐以释放纯金属。

  • 矿石为液态或熔融态时 - 矿石直接在炉中进行电解以释放金属。

电解萃取过程

为了理解电解萃取的过程，我们假设从其矿石中电解萃取铝。铝的电解萃取示意图如图所示。（此处应插入示意图）

铝的电解萃取是熔融电解过程的一个例子。铝是由含有氧化铝、二氧化硅和氧化铁的铝土矿生产的。

铝土矿首先通过化学处理还原为氧化铝，然后溶解在熔融冰晶石中。冰晶石是氟化铝和钠、钾或钙的氟化物的溶液。所得混合物然后进行电解。熔融和电解在一个大型矩形钢槽中完成，该钢槽内衬有碳。由碳制成的阳极向下投射到槽中，槽的底部构成阴极。

现在，通过在碳阳极和阴极之间产生电弧来熔化电荷，然后通过流过电荷的电流的加热作用将其保持在熔融状态。液态金属沉积在阴极上并在槽的底部沉降。

对于连续过程，每隔一段时间向槽中加入新鲜的氧化铝以替代已被电流分解的氧化铝。通过此过程获得的铝纯度为99.5%。

电解萃取的应用

电解萃取或电解冶金的应用如下：

  • 电解萃取广泛用于提取最常见的金属，如铝、铜、锌、金、银、铅、铬、钴、锰等。

  • 电解萃取过程用于工业生产与水强烈反应的活性金属。

  • 电解萃取也用于分离重金属，如钚、铯、锶等。

  • 电解萃取用于分离稀土金属和碱金属。

  • 电解萃取也用于去除工业废水中的有毒金属。

更新于：2022年4月28日

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