Hielscher Ultrasonics
Θα χαρούμε να συζητήσουμε τη διαδικασία σας.
Καλέστε μας: +49 3328 437-420
Στείλτε μας email: [email protected]

Ηχοηλεκτρολυτική απόσπαση για τη βιομηχανική εξόρυξη μετάλλων

Καθώς η παγκόσμια ζήτηση για χαλκό, νικέλιο, κοβάλτιο, ψευδάργυρο, ασήμι, χρυσό, σπάνια μέταλλα και υλικά που σχετίζονται με τις μπαταρίες συνεχίζει να αυξάνεται, οι παραγωγοί μετάλλων βρίσκονται υπό πίεση να αξιοποιήσουν περισσότερο την αξία των μεταλλευμάτων, των συμπυκνωμάτων, των υπολειμμάτων, των ανακυκλωμένων ροών και των πρώτων υλών χαμηλής ποιότητας. Στην υδρομεταλλουργία, μία από τις πιο καθιερωμένες μεθόδους ανάκτησης μετάλλων είναι η ηλεκτροαπόκτηση, γνωστή και ως ηλεκτροεξόρυξη: τα διαλυμένα ιόντα μετάλλων ανακτώνται από ένα διάλυμα έκπλυσης με την εφαρμογή ηλεκτρικού ρεύματος, το οποίο αναγάγει τα ιόντα και εναποθέτει το μέταλλο σε μια κάθοδο.

Ηχοηλεκτρολυτική απόκτηση για βελτιωμένη υδρομεταλλουργική ανάκτηση μετάλλων

Η ηχοηλεκτροαπόκτηση εξελίσσει αυτή την αρχή συνδυάζοντας την ηλεκτροαπόκτηση με υπερήχους υψηλής έντασης. Το αποτέλεσμα είναι μια ηχοηλεκτροχημική διαδικασία στην οποία η ακουστική σπηλαίωση, η μικροροή και η ηλεκτροχημική αναγωγή δρουν από κοινού. Αντί να βασίζεται αποκλειστικά στο ηλεκτρικό δυναμικό και στη συμβατική κυκλοφορία ηλεκτρολύτη, η ηχοηλεκτρολυτική απόκτηση εισάγει έντονη τοπική ανάμιξη απευθείας στη διεπαφή του ηλεκτροδίου ή κοντά σε αυτήν, όπου λαμβάνει χώρα η εναπόθεση του μετάλλου. Έχει αναφερθεί ευρέως ότι οι υπερήχοι ενισχύουν τη μεταφορά μάζας, διαταράσσουν το στρώμα διάχυσης, καθαρίζουν τις επιφάνειες των ηλεκτροδίων, απομακρύνουν τις φυσαλίδες αερίου και ευνοούν υψηλότερους ηλεκτροχημικούς ρυθμούς.

Αίτηση Πληροφοριών



Αυτή η ηχοηλεκτροχημική διάταξη επιτρέπει την εφαρμογή ηλεκτρικού ρεύματος απευθείας στο ηχοτρόδιο του ηχοβολέα. Αυτό καθιστά το ηχοτρόδιο ηλεκτρόδιο - κάθοδο ή άνοδο.

Ηλεκτρο-υπερηχητική επεξεργασία με χρήση του σονοτροδίου και του τοιχώματος του αντιδραστήρα ως ηλεκτροδίων.

Ηχοηλεκτρικοί αισθητήρες: 2 μετατροπείς υπερήχων διεγείρουν την άνοδο και την κάθοδο, αντίστοιχα. Τα ηχοηλεκτρόδια ή οι ηχοηλεκτρικοί αισθητήρες λειτουργούν ταυτόχρονα ως ηλεκτρόδια και ως αισθητήρες υπερήχων για βελτιωμένη ηλεκτροαπόκτηση.

Ηχοηλεκτρικοί αισθητήρες: 2 μετατροπείς υπερήχων διεγείρουν την άνοδο και την κάθοδο, αντίστοιχα. Τα ηχοηλεκτρόδια ή οι ηχοηλεκτρικοί αισθητήρες λειτουργούν ταυτόχρονα ως ηλεκτρόδια και ως αισθητήρες υπερήχων για βελτιωμένη ηλεκτροαπόκτηση.

Από το μετάλλευμα έως την κάθοδο: Πώς λειτουργεί η ηχοηλεκτροεναπόθεση

Η βιομηχανική ηλεκτροαπόκτηση ξεκινά συνήθως με την έκπλυση. Σε αυτό το αρχικό στάδιο, το μέταλλο-στόχος διαλύεται από ένα μετάλλευμα, συμπύκνωμα, υπόλειμμα επεξεργασίας, σκωρία, μαύρη μάζα, ηλεκτρονικά απόβλητα ή άλλη μεταλλουργική πρώτη ύλη σε ένα υδατικό διάλυμα. Ανάλογα με τη χημική σύνθεση του μετάλλου και του μεταλλεύματος, το διαλυτικό μπορεί να είναι όξινο, αλκαλικό, με βάση το χλωριούχο, με βάση το θειικό, με βάση το κυανιούχο, αμμωνιακό, με βάση οργανικά οξέα ή να έχει διαφορετική χημική σύνθεση, ειδικά προσαρμοσμένη ώστε να διαλύει τη φάση του πολύτιμου μετάλλου.
Μετά την έκπλυση, το πλούσιο σε μέταλλα διάλυμα έκπλυσης συνήθως διαυγάζεται, καθαρίζεται και ρυθμίζεται ως προς το pH, την αγωγιμότητα, τη θερμοκρασία, τη συγκέντρωση μετάλλων και το προφίλ των προσμείξεων. Στο κύτταρο ηλεκτροαπόκτησης, αυτός ο ηλεκτρολύτης που περιέχει μέταλλα ρέει μεταξύ μιας ανόδου και μιας καθόδου. Όταν εφαρμόζεται ελεγχόμενο ρεύμα, τα διαλυμένα μεταλλικά ιόντα μετακινούνται και αναγώνονται στην επιφάνεια της καθόδου, όπου σχηματίζουν ένα στερεό μεταλλικό ίζημα. Στην ηχο-ηλεκτροαπόκτηση, εισάγονται υπερήχοι σε αυτό το ηλεκτροχημικό περιβάλλον, έτσι ώστε η ακουστική ενέργεια να εντείνει τη μεταφορά των ιόντων και την ανανέωση του οριακού στρώματος των ηλεκτροδίων.

Με απλά λόγια, η ακολουθία των διαδικασιών έχει ως εξής:

  • Έκπλυση: Τα πολύτιμα μέταλλα διαλύονται από το μετάλλευμα ή τη δευτερογενή πρώτη ύλη και μετατρέπονται σε διάλυμα.
  • Προετοιμασία του διαλύματος: Το υγρό έκπλυσης καθαρίζεται ή τροποποιείται ώστε να βελτιωθεί η επιλεκτικότητα και η συμπεριφορά κατά την εναπόθεση.
  • Ηχο-ηλεκτροχημική εναπόθεση: Στο κύτταρο ηλεκτρολυτικής εξόρυξης, τα υπερηχητικά κύματα και το ηλεκτρικό ρεύμα δρουν ταυτόχρονα.
  • Ανάκτηση καθόδου: Τα μεταλλικά αποθέματα συλλέγονται υπό μορφή φύλλων, σκόνης, σφουγγαριού, μεμβράνης ή άλλων μορφών, ανάλογα με τον σχεδιασμό της διαδικασίας.
  • Ανακύκλωση ηλεκτρολυτών: Ο εξαντλημένος ηλεκτρολύτης μπορεί να αναγεννηθεί, να ανακυκλωθεί ή να επιστραφεί στο υδρομεταλλουργικό κύκλωμα.

 

Sono-ηλεκτροχημεία - Απεικόνιση της επίδρασης των υπερήχων στην ηλεκτρόλυση παρτίδαςΑυτό το βίντεο απεικονίζει τη θετική επίδραση της άμεσης υπερήχων ηλεκτροδίων στο ηλεκτρικό ρεύμα. Χρησιμοποιεί ένα Hielscher UP100H (100 Watts, 30kHz) υπερήχων ομογενοποιητή με ηλεκτρο-χημεία-αναβάθμισης και ένα ηλεκτρόδιο τιτανίου / sonotrode. Η ηλεκτρόλυση αραιού θειικού οξέος παράγει αέριο υδρογόνο και αέριο οξυγόνο. Υπερήχους μειώνει το πάχος του στρώματος διάχυσης στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου και βελτιώνει τη μεταφορά μάζας κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης. Υπερήχους μπορεί να αυξήσει τα ποσοστά παραγωγής αερίου υδρογόνου στο ηλεκτρολυτικό κύτταρο, σημαντικά.
Αυτό το βίντεο απεικονίζει τη θετική επίδραση της άμεσης υπερήχων ηλεκτροδίων στο ηλεκτρικό ρεύμα. Χρησιμοποιεί ένα Hielscher UP100H (100 Watts, 30kHz) υπερήχων ομογενοποιητή με ηλεκτρο-χημεία-αναβάθμισης και ένα ηλεκτρόδιο τιτανίου / sonotrode. Η ηλεκτρόλυση αραιού θειικού οξέος παράγει αέριο υδρογόνο και αέριο οξυγόνο. Υπερήχους μειώνει το πάχος του στρώματος διάχυσης στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου και βελτιώνει τη μεταφορά μάζας κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης. Υπερήχους μπορεί να αυξήσει τα ποσοστά παραγωγής αερίου υδρογόνου στο ηλεκτρολυτικό κύτταρο, σημαντικά.

 

Υπερηχοηλεκτροχημικός αντιδραστήρας εν σειρά με υπερηχητικό αισθητήρα UIP2000hdT για υψηλότερες αποδόσεις μετάλλων μέσω υπερηχοηλεκτροαπόκτησης

Σύστημα ενσωματωμένης ηχοηλεκτροχημικής αντίδρασης

Γιατί η υπερηχητική επεξεργασία βελτιώνει την ηλεκτρολυτική εξόρυξη

UIP2000hdT, ένας ισχυρός ηχοβολέας 2000 Watt που αναδεύει μια κάθοδο για βελτιωμένη ωμική θέρμανση. Η συνεργιστική προσέγγιση της υπερηχητικής ωμικής θέρμανσης δίνει υψηλότερες αποδόσεις στην εκχύλιση βοτανικών φυτών και στην επεξεργασία τροφίμων.Το κύριο εμπόδιο σε πολλά συστήματα ηλεκτρολυτικής εξόρυξης δεν είναι μόνο η ίδια η ηλεκτρική αντίδραση. Πρόκειται για την παροχή φρέσκων ιόντων μετάλλου στην επιφάνεια της καθόδου, την απομάκρυνση των προϊόντων της αντίδρασης και των φυσαλίδων αερίου, καθώς και τη διατήρηση μιας ενεργής, καθαρής και ομοιογενούς διεπαφής ηλεκτροδίου. Οι υπερήχοι αντιμετωπίζουν άμεσα αυτούς τους περιορισμούς.
Όταν υπερήχοι υψηλής ισχύος εισέρχονται στον ηλεκτρολύτη, προκαλούν ακουστική σπηλαίωση: σχηματίζονται μικροσκοπικές φυσαλίδες, οι οποίες ταλαντώνονται και καταρρέουν. Αυτές οι καταρρεύσεις δημιουργούν μικροπίδακες, κρουστικά κύματα και έντονη τοπική διάτμηση. Στην επεξεργασία σε υγρή φάση, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε τοπική ανάμιξη, μικροανάμιξη, διασπορά, αποσυσσωμάτωση και επιταχυνόμενη διαφασική μεταφορά.
Η τεχνολογία υπερήχων και η σονοηλεκτροτεχνολογία της Hielscher βασίζονται στην ελεγχόμενη ακουστική σπηλαίωση για την επεξεργασία υγρών, όπου τα υπερηχητικά κύματα δημιουργούν πεδία σπηλαίωσης που παράγουν διάτμηση, κρουστικά κύματα, μικροεκτοξευτήρες και αναπαραγώγιμη μεταφορά ενέργειας σε υγρά, εναιωρήματα και πολτούς.
Στην ηλεκτροαπόκτηση, αυτά τα φαινόμενα είναι ιδιαίτερα σημαντικά, καθώς η ηλεκτροχημική αντίδραση λαμβάνει χώρα σε μια επιφάνεια. Οι υπερήχοι μπορούν να μειώσουν τις κλίσεις συγκέντρωσης κοντά στο ηλεκτρόδιο, να συμπιέσουν ή να διαταράξουν το στρώμα διάχυσης και να μεταφέρουν συνεχώς νέα ιόντα μετάλλου στην κάθοδο. Πρόσφατες μελέτες σχετικά με τη μεταφορά μάζας μέσω ηλεκτροχημικής αντίδρασης ενισχυμένης με υπερήχους περιγράφουν την ενίσχυση του ρεύματος μέσω της συμπίεσης του στρώματος διάχυσης που προκαλείται από την ακουστική ροή, ενώ η έρευνα σχετικά με την ηλεκτροεναπόθεση με τη βοήθεια υπερήχων αναφέρει βελτιωμένη μεταφορά ιόντων μέσω φαινομένων σπηλαίωσης, μικροροής και ακουστικής πίεσης.

Η συνέργεια: υπερήχοι και ηλεκτροχημεία

Το πλεονέκτημα της ηχοηλεκτροαπόκτησης δεν έγκειται απλώς στο ότι ο υπερήχος “ανακατεύει” Η λύση. Οι αισθητήρες Hielscher Sono-Electro-Probes συνδυάζουν αισθητήρες υπερήχων και ηλεκτρόδια, τα οποία εισάγουν ταυτόχρονα υπερήχους υψηλής έντασης και ηλεκτρικό ρεύμα σε ένα ηλεκτροχημικό σύστημα. Σε αυτό το πλαίσιο, το κλειδί είναι η συνεργιστική σύζευξη δύο ενεργειακών πεδίων: η ηλεκτρική ενέργεια οδηγεί την αντίδραση αναγωγής των ιόντων μετάλλων, ενώ η ακουστική ενέργεια βελτιώνει τις φυσικές και διεπαφικές συνθήκες υπό τις οποίες λαμβάνει χώρα η αντίδραση αυτή.
Αυτή η συνέργεια μπορεί να αποφέρει διάφορα οφέλη με βιομηχανική σημασία:

  • Μεγαλύτερη μεταφορά μάζας: Η υπερηχητική επεξεργασία βελτιώνει την παροχή διαλυμένων μεταλλικών ιόντων στην επιφάνεια της καθόδου, μειώνοντας την τοπική εξάντληση.
  • Καθαρότερες επιφάνειες ηλεκτροδίων: Η σπηλαίωση και η ακουστική ροή συμβάλλουν στην απομάκρυνση των παθητικοποιητικών στρωμάτων, των χαλαρά προσκολλημένων σωματιδίων, των φυσαλίδων αερίου και των προϊόντων της αντίδρασης.
  • Δυνατότητα βελτίωσης της απόδοσης ρεύματος: Μια πιο ενεργή διεπαφή ηλεκτροδίου μπορεί να μειώσει τις απώλειες που συνδέονται με την πόλωση συγκέντρωσης και την απόφραξη της επιφάνειας, αν και η τελική απόδοση εξαρτάται από τη χημεία του ηλεκτρολύτη και τις παραμέτρους λειτουργίας.
  • Πιο ομοιόμορφη εναπόθεση: Η ηλεκτροεναπόθεση με τη βοήθεια υπερήχων έχει συνδεθεί με πιο λείες, πυκνότερες και ομοιογενέστερες εναποθέσεις, καθώς και με λεπτότερες κοκκομετρικές δομές.
  • Ταχύτερη κινητική ηλεκτροεναπόθεσης: Η βελτιωμένη μεταφορά μάζας και η ενεργοποίηση της επιφάνειας μπορούν να επιτρέψουν υψηλότερους ρυθμούς εναπόθεσης υπό βελτιστοποιημένες συνθήκες.
  • Περιορισμοί λόγω μειωμένης διάχυσης: Διαταράσσοντας το οριακό στρώμα στο ηλεκτρόδιο, οι υπερήχοι μπορούν να συμβάλουν σε μια πιο ομοιόμορφη εναπόθεση, ακόμη και όταν οι συγκεντρώσεις μετάλλου είναι σχετικά χαμηλές.
  • Καλύτερη διαχείριση σύνθετων ηλεκτρολυτών: Η ανάδευση με υπερήχους μπορεί να διευκολύνει την επεξεργασία εναιωρημάτων, λεπτών σωματιδίων και δύσκολων υγρών έκπλυσης, βελτιώνοντας τη διασπορά και μειώνοντας την τοπική στασιμότητα.

Αυτό καθιστά την ηχοηλεκτρολυτική εξόρυξη ιδιαίτερα ελκυστική για υδρομεταλλουργικά κυκλώματα, όπου η συμβατική ηλεκτρολυτική εξόρυξη περιορίζεται από αργή κινητική, ανεπαρκή μορφολογία της απόθεσης, πόλωση συγκέντρωσης, ρύπανση των ηλεκτροδίων, κάλυψη από φυσαλίδες αερίου ή χαμηλή συγκέντρωση ιόντων μετάλλου.

Sono-ηλεκτροχημείαΗ Hielscher κατασκευάζει ηχοβολείς για χρήση ως ηλεκτρόδια σε διατάξεις ηχοηλεκτροχημικών διεργασιών. Χρησιμοποιήστε αυτή τη διάταξη για την ακαδημαϊκή σας έρευνα ή για την παραγωγή! Ο ηχοβολισμός αυξάνει το ηλεκτρικό ρεύμα, απομακρύνει τα στρώματα παθητικοποίησης και βελτιώνει τη μεταφορά μάζας - αυξάνοντας έτσι τους ρυθμούς αντίδρασης και τις αποδόσεις.
Η ηχοηλεκτροχημική μέθοδος παρουσιάζει σταθερή αύξηση του ρυθμού διάλυσης. Είναι γνωστό ότι τα υπερηχητικά κύματα ενισχύουν τη διάχυση των ουσιών προς και από το ηλεκτρόδιο, γεγονός που μπορεί να εξηγήσει τη συνεχή αύξηση του ρυθμού διάλυσης

Ρυθμοί διάλυσης ηλεκτροδίων Pt με συμβατική μέθοδο έναντι ηλεκτροχημικής διάλυσης με υπερήχους.
Μελέτη και διαγράμματα: ©Vasile et al., 2021

 

Βιομηχανικά οφέλη για την εξόρυξη μετάλλων

Όσον αφορά τη βιομηχανική εξόρυξη μετάλλων, η αξία της ηχοηλεκτρολυτικής εξόρυξης έγκειται στην εντατικοποίηση της διαδικασίας. Υπάρχει η δυνατότητα ανάκτησης μεγαλύτερης ποσότητας μετάλλου σε συντομότερο χρόνο, με βελτιωμένη μορφολογία της εναπόθεσης και πιο σταθερή λειτουργία του κυττάρου, υπό την προϋπόθεση ότι η ισχύς του υπερήχου, η γεωμετρία των ηλεκτροδίων, η σύνθεση του ηλεκτρολύτη και η πυκνότητα ρεύματος συνδυάζονται κατάλληλα.

Στην πράξη, η ηχοηλεκτρολυτική εξόρυξη συμβάλλει:

  • Ανάκτηση από υγρά έκπλυσης χαμηλής περιεκτικότητας: Η βελτίωση της μεταφοράς μάζας μπορεί να συμβάλει στη διατήρηση της εναπόθεσης όταν οι συγκεντρώσεις του διαλυμένου μετάλλου δεν είναι ιδανικές.
  • Βελτιωμένη ποιότητα της καθόδου: Οι πιο ομαλές και ομοιόμορφες αποθέσεις μπορούν να απλοποιήσουν τις επόμενες διαδικασίες απογύμνωσης, τήξης, εξευγενισμού ή χειρισμού της σκόνης.
  • Μικρότερη τάση για επικάλυψη: Η συνεχής ανανέωση της επιφάνειας μπορεί να μειώσει τις επιπτώσεις της παθητικοποίησης και των ανεπιθύμητων επιφανειακών στρωμάτων.
  • Πιο συμπαγής σχεδιασμός της διαδικασίας: Η ταχύτερη κινητική μπορεί να επιτρέψει τη χρήση μικρότερων κυττάρων ή την επίτευξη υψηλότερης παραγωγικότητας, ανάλογα με τη χημεία της διεργασίας.
  • Βελτιωμένη ανάκτηση από δευτερεύουσες πηγές: Η μαύρη μάζα των μπαταριών, τα ηλεκτρονικά απόβλητα, οι καταλύτες, οι σκωρίες και τα βιομηχανικά υπολείμματα συχνά παράγουν σύνθετα διαλύματα έκπλυσης, όπου η εντατικοποίηση της μεταφοράς μάζας είναι ιδιαίτερα χρήσιμη.
  • Καλύτερος έλεγχος της διαδικασίας: Τα σύγχρονα συστήματα υπερήχων μπορούν να ενσωματωθούν σε εγκαταστάσεις κατά παρτίδες ή σε συνεχείς εν σειρά διαδικασίες και να ρυθμιστούν με βάση το πλάτος, τον χρόνο παραμονής, τον ρυθμό ροής, τη θερμοκρασία και την εισροή ενέργειας.

Τα συστήματα sono-electro της Hielscher είναι μοναδικά: Το sono-ηλεκτρόδιο λειτουργεί ταυτόχρονα ως αισθητήρας υπερήχων και ως ηλεκτρόδιο. Οι διατάξεις sono-electro έχουν σχεδιαστεί για κλιμακωτή επεξεργασία υγρών, από εργαστηριακές δοκιμές έως πιλοτική λειτουργία και βιομηχανική παραγωγή σε γραμμή παραγωγής. Τα υπερήχητα υψηλής ισχύος, η δυνατότητα συνεχούς λειτουργίας 24/7, η ανθεκτικότητα βιομηχανικού επιπέδου και η χαμηλή συντήρηση καθιστούν τα συστήματα sono-electro της Hielscher ιδανικά για τη βιομηχανική ηλεκτροαπόκτηση μέσω υπερήχων.
Η γραμμική κλιμάκωση μέσω ελεγχόμενων παραμέτρων, όπως το πλάτος, η εισροή ενέργειας, ο ρυθμός ροής, η θερμοκρασία και ο χρόνος παραμονής, συμβάλλει σημαντικά στην αύξηση της παραγωγικής ικανότητας.

 

Sono-Electro-Chemistry - Απεικόνιση της επίδρασης της υπερήχων στην ηλεκτρόλυση H-κυττάρωνΑυτό το βίντεο απεικονίζει τη θετική επίδραση της άμεσης υπερήχων ηλεκτροδίων στο ηλεκτρικό ρεύμα σε μια ρύθμιση ηλεκτρολύτη H-Cell. Χρησιμοποιεί ένα Hielscher UP100H (100 Watts, 30kHz) υπερήχων ομογενοποιητή με ηλεκτρο-χημεία-αναβάθμισης και ένα ηλεκτρόδιο τιτανίου / sonotrode. Η ηλεκτρόλυση αραιού θειικού οξέος παράγει αέριο υδρογόνο και αέριο οξυγόνο. Υπερήχους μειώνει το πάχος του στρώματος διάχυσης στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου και βελτιώνει τη μεταφορά μάζας κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης. Υπερήχους μπορεί να αυξήσει τα ποσοστά παραγωγής αερίου υδρογόνου στο ηλεκτρολυτικό κύτταρο, σημαντικά.
Αυτό το βίντεο απεικονίζει τη θετική επίδραση της άμεσης υπερήχων ηλεκτροδίων στο ηλεκτρικό ρεύμα σε μια ρύθμιση ηλεκτρολύτη H-Cell. Χρησιμοποιεί ένα Hielscher UP100H (100 Watts, 30kHz) υπερήχων ομογενοποιητή με ηλεκτρο-χημεία-αναβάθμισης και ένα ηλεκτρόδιο τιτανίου / sonotrode. Η ηλεκτρόλυση αραιού θειικού οξέος παράγει αέριο υδρογόνο και αέριο οξυγόνο. Υπερήχους μειώνει το πάχος του στρώματος διάχυσης στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου και βελτιώνει τη μεταφορά μάζας κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης. Υπερήχους μπορεί να αυξήσει τα ποσοστά παραγωγής αερίου υδρογόνου στο ηλεκτρολυτικό κύτταρο, σημαντικά.

 

Η ηχοηλεκτρολυτική εξόρυξη στην αλυσίδα έκπλυσης–ηλεκτρολυτικής εξόρυξης

Σε μια συμβατική υδρομεταλλουργική μονάδα, η ηλεκτροαπόκτηση πραγματοποιείται συχνά μετά την έκπλυση, τον διαχωρισμό στερεών-υγρών, τον καθαρισμό και, ενίοτε, την εκχύλιση με διαλύτη ή την ιοντοανταλλαγή. Η ηχο-ηλεκτροαπόκτηση μπορεί να ενσωματωθεί σε αυτό το μεταγενέστερο στάδιο ανάκτησης, προκειμένου να ενταθεί η μετατροπή των διαλυμένων μεταλλικών ιόντων σε στερεό μέταλλο.

Μια τυπική ροή της διαδικασίας μπορεί να έχει την εξής μορφή:

  1. Το θρυμματισμένο μετάλλευμα, το συμπύκνωμα, τα υπολείμματα ή η δευτερογενής πρώτη ύλη υποβάλλονται σε έκπλυση για τη διάλυση του επιθυμητού μετάλλου.
  2. Η αδιάλυτη γάγγη, τα υπολειμματικά στερεά και οι ανεπιθύμητες φάσεις απομακρύνονται ή μειώνονται.
  3. Το διάλυμα εμποτισμένης μελάνης ρυθμίζεται χημικά για επιλεκτική ηλεκτροαπόκτηση.
  4. Ο ηλεκτρολύτης τροφοδοτείται σε ένα κύτταρο ηλεκτροαπόκτησης εξοπλισμένο με ηχοηλεκτρόδια και σύστημα κυκλοφορίας.
  5. Η υπερηχητική επεξεργασία βελτιώνει τη μεταφορά ιόντων και την ανανέωση της επιφάνειας των ηλεκτροδίων, ενώ το εφαρμοζόμενο ρεύμα προκαλεί την εναπόθεση του μετάλλου πάνω στην κάθοδο.
  6. Το μεταλλικό προϊόν συλλέγεται, ενώ ο ηλεκτρολύτης ανακυκλώνεται ή αποστέλλεται για περαιτέρω επεξεργασία.

Αυτός ο συνδυασμός παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον σε περιπτώσεις όπου η βιομηχανία εξόρυξης μετάλλων καλείται να επεξεργαστεί πιο απαιτητικούς πόρους. Πολλές μελλοντικές πρώτες ύλες περιέχουν χαμηλότερες περιεκτικότητες σε μέταλλα, περισσότερες ακαθαρσίες, λεπτότερα σωματίδια, μικτές χημικές συνθέσεις ή μεταβλητή σύνθεση. Η ηχοηλεκτρολυτική εξόρυξη προσφέρει μια μέθοδο για να καταστεί το στάδιο της ηλεκτροχημικής ανάκτησης πιο ανθεκτικό, βελτιώνοντας την αλληλεπίδραση μεταξύ του ηλεκτρολύτη και της επιφάνειας του ηλεκτροδίου.

Τα ηλεκτρόδια υπερήχων βελτιώνουν την αποτελεσματικότητα, την απόδοση και το ποσοστό μετατροπής των ηλεκτροχημικών διεργασιών.

Ο υπερηχητικός καθετήρας λειτουργεί ως ηλεκτρόδιο. Τα κύματα υπερήχων προωθούν ηλεκτροχημικές αντιδράσεις με αποτέλεσμα βελτιωμένη απόδοση, υψηλότερες αποδόσεις και ταχύτερα ποσοστά μετατροπής.
Η Sonoelectrochemistry βελτιώνει σημαντικά τις διαδικασίες ηλεκτροαπόθεσης.

Αίτηση Πληροφοριών



Ηχο-ηλεκτροχημική ανάκτηση μετάλλων: Υψηλότερες αποδόσεις με χαμηλότερο κόστος επεξεργασίας

Η ηλεκτροαπόσπαση αποτελεί ήδη ακρογωνιαίο λίθο της υδρομεταλλουργίας, καθώς επιτρέπει την ανάκτηση μετάλλων από υδατικά διαλύματα υπό μορφή στερεών προϊόντων υψηλής αξίας. Η ηχο-ηλεκτροαπόσπαση βελτιώνει τη συμβατική ηλεκτροεξόρυξη, αυξάνοντας την απόδοση ανάκτησης, την απόδοση ρεύματος και μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας.
Τα συνεργιστικά αποτελέσματα του ισχυρού υπερήχου και της ηλεκτροαπόκτησης αντιμετωπίζουν τους φυσικούς περιορισμούς της ηλεκτροχημικής διεπαφής και συμβάλλουν σε μια πιο εντατική, ελεγχόμενη και ενδεχομένως πιο αποδοτική ανάκτηση μετάλλων. Όσον αφορά τις δραστηριότητες εξόρυξης, ανακύκλωσης και μεταλλουργίας, η τεχνολογία αυτή συμβάλλει στη γεφύρωση του χάσματος μεταξύ των ολοένα και πιο σύνθετων πρώτων υλών και της ανάγκης για καθαρότερες, πιο επιλεκτικές και υψηλότερης απόδοσης μεθόδους εξόρυξης.

Η ηχοηλεκτρολυτική εξόρυξη ως εργαλείο εντατικοποίησης της διαδικασίας

Το μέλλον της εξόρυξης μετάλλων θα εξαρτηθεί από την ανάκτηση μεγαλύτερης ποσότητας μετάλλου από πιο δύσκολους πόρους. Τα κοιτάσματα υψηλής περιεκτικότητας μειώνονται σε πολλές περιοχές, ενώ η ζήτηση για χαλκό, νικέλιο, κοβάλτιο, μέταλλα που σχετίζονται με το λίθιο, πολύτιμα μέταλλα και σπάνια στοιχεία αυξάνεται. Ταυτόχρονα, η βιομηχανία επεκτείνει το πεδίο ενδιαφέροντός της από τα πρωτογενή κοιτάσματα σε δευτερογενείς πηγές, όπως χρησιμοποιημένες μπαταρίες, ηλεκτρονικά απορρίμματα, καταλύτες, βιομηχανικά υπολείμματα και ύδατα επεξεργασίας.
Η ηχοηλεκτρολυτική εξόρυξη προσφέρει μια ελκυστική στρατηγική εντατικοποίησης της διεργασίας για αυτό το πλαίσιο. Συνδυάζοντας την επιλεκτικότητα της ηλεκτροχημικής ανάκτησης μετάλλων με τη δύναμη που ασκείται στη διεπαφή από την υπερηχητική σπηλαίωση, μπορεί να βελτιώσει τη μεταφορά μάζας, τη δραστικότητα των ηλεκτροδίων, τη μορφολογία των αποθέσεων και την ανθεκτικότητα της διεργασίας. Για τους βιομηχανικούς φορείς, αυτό σημαίνει μια πιο αποτελεσματική οδό από τα εκχυλισμένα μεταλλικά ιόντα προς το ανακτήσιμο μεταλλικό προϊόν.
Με λίγα λόγια, η ηχοηλεκτροαπόκτηση μετατρέπει την επιφάνεια της καθόδου σε μια πιο δυναμική ζώνη αντίδρασης. Η ηχητική επεξεργασία διατηρεί ενεργή την ηλεκτροχημική διεπαφή· η ηλεκτροχημεία μετατρέπει τα διαλυμένα ιόντα σε μέταλλο· και μαζί δημιουργούν μια ισχυρή πλατφόρμα για τη σύγχρονη υδρομεταλλουργική εξόρυξη.

Υψηλής απόδοσης ηχοηλεκτρικοί αισθητήρες και ηχοηλεκτρικοί αντιδραστήρες

Hielscher Υπέρηχοι είναι ο μακροχρόνιος έμπειρος συνεργάτης σας για συστήματα υπερήχων υψηλής απόδοσης. Κατασκευάζουμε και διανέμουμε υπερηχητικούς ανιχνευτές και αντιδραστήρες τελευταίας τεχνολογίας, οι οποίοι χρησιμοποιούνται παγκοσμίως για εφαρμογές βαρέως τύπου σε απαιτητικά περιβάλλοντα. Για sonoelectrochemistry, Hielscher έχει αναπτύξει ειδικούς υπερηχητικούς ανιχνευτές, οι οποίοι μπορούν να λειτουργήσουν ως κάθοδος ή / και άνοδος, καθώς και υπερήχων κύτταρα αντιδραστήρα κατάλληλα για ηλεκτροχημικές αντιδράσεις. Τα ηλεκτρόδια και τα κύτταρα υπερήχων είναι διαθέσιμα για γαλβανικά / βολταϊκά καθώς και ηλεκτρολυτικά συστήματα.
 

Επικοινωνήστε μαζί μας τώρα και πείτε μας για τις απαιτήσεις σας σε ηλεκτροχημικές διεργασίες! Θα σας προτείνουμε τα πιο κατάλληλα ηλεκτρόδια υπερήχων και ρύθμιση αντιδραστήρα!
 

Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!

Ζητήστε περισσότερες πληροφορίες

Παρακαλούμε χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα για να ζητήσετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα ηχοηλεκτρόδια για την ηχοηλεκτρολυτική εξόρυξη, τεχνικές λεπτομέρειες και τιμές. Θα χαρούμε να συζητήσουμε μαζί σας τη διαδικασία ηλεκτρολυτικής εξόρυξης που ακολουθείτε και να σας προτείνουμε το καλύτερο ηχοηλεκτροχημικό σύστημα για την έκπλυση μετάλλων!





Υπερήχων υψηλής διάτμησης ομογενοποιητές χρησιμοποιούνται στο εργαστήριο, πάγκο-κορυφή, πιλοτική και βιομηχανική επεξεργασία.

Hielscher Υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές για την ανάμειξη εφαρμογών, διασπορά, γαλακτωματοποίηση και εκχύλιση σε εργαστήριο, πιλοτική και βιομηχανική κλίμακα.


Συχνές Ερωτήσεις

Τι είναι η ηλεκτρολυτική εξόρυξη;

Η ηλεκτροαπόκτηση είναι μια ηλεκτροχημική διαδικασία ανάκτησης μετάλλων, κατά την οποία τα διαλυμένα ιόντα μετάλλου αναγωγούνται από έναν υδατικό ηλεκτρολύτη και εναποτίθενται ως στερεό μέταλλο πάνω σε μια κάθοδο. Το διάλυμα που περιέχει το μέταλλο παράγεται συνήθως μέσω έκπλυσης μεταλλευμάτων, συμπυκνωμάτων, υπολειμμάτων ή ανακυκλωμένων υλικών, μετά την οποία η εφαρμογή ηλεκτρικού ρεύματος οδηγεί στην επιλεκτική ανάκτηση του μετάλλου-στόχου.

Τι είναι ο ηχοηλεκτρικός αισθητήρας;

Ένας «Sono-Electro-Probe» είναι ένας συνδυασμός αισθητήρα υπερήχων και ηλεκτροδίου, ο οποίος εισάγει ταυτόχρονα υπερήχους υψηλής έντασης και ηλεκτρικό ρεύμα σε ένα ηλεκτροχημικό σύστημα. Ως ηχοηλεκτρόδιο, δημιουργεί ακουστική σπηλαίωση και μικρορροές στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου ή κοντά σε αυτήν, γεγονός που βελτιώνει τη μεταφορά μάζας, διαταράσσει τα στρώματα διάχυσης, απομακρύνει φυσαλίδες αερίου ή παθητικοποιητικά φιλμ και, ως εκ τούτου, εντείνει τις ηλεκτροχημικές αντιδράσεις, όπως η ηλεκτροεναπόθεση, η ηλεκτροεξόρυξη, η ηλεκτροξείδωση και η ηλεκτροαναγωγή.

Ποιες είναι οι εφαρμογές της ηχοηλεκτροχημείας;

Η Sonoelectrochemistry μπορεί να εφαρμοστεί σε διάφορες διαδικασίες και σε διαφορετικές βιομηχανίες. Πολύ κοινές εφαρμογές της sonoelectrochemistry περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

Βιβλιογραφία / Αναφορές


Υπερήχων UIP2000hdT (2000 watt, 20kHz) ως κάθοδος ή / και άνοδος σε δεξαμενή

Υπερήχων UIP2000hdT (2000 watt, 20kHz) ως κάθοδος ή / και άνοδος σε δεξαμενή

Θα χαρούμε να συζητήσουμε τη διαδικασία σας.