Zastosowano metodę cementacji do odzysku miedzi z roztworów odpadowych o niskiej zawartości miedzi. Cementacja jest samorzutnym procesem elektrochemicznym, w trakcie którego jony metalu bardziej szlachetnego osadzają się na powierzchni metalu mniej szlachetnego, a metal mniej szlachetny ulega roztwarzaniu. Miedź wytrąca się najczęściej za pomocą metalicznego żelaza, cynku lub aluminium. Określono wpływ składu elektrolitu oraz rodzaju metalu wytrącającego (Zn, Fe, AL), na kinetykę procesu cementacji miedzi oraz morfologię powsta¬jącego osadu miedzi. Stosowano elektrolity siarczanowe (CuSOĄ i H2S0J o różnym stężeniu jonów Cu2* (2,5-7,5 g/dm3) lub H2S0t (1,25-5,0 g/dm3). Liniowy przebieg zależności In CCul, - f(t) wskazuje, że proces cementacji miedzi cynkiem, żelazem i aluminium, przebiega w obszarze kontroli dyfuzyjnej. Osady miedzi otrzymanej w wyniku cementacji cynkiem lub żelazem, mają postać zbitych, gąbczastych aglomeratów o przypadkowym kształcie. Morfologia osadów uzyskanych podczas cementacji miedzi przez aluminium, zależy od składu elektrolitu. W elektrolicie zawierającym wyłącznie aniony S0t2', uzyskuje się miedź w postaci dużych kryształów o budowie dendrytycznej podczas gdy w elektrolicie zawierającym dodatkowo jony Cl', kryształy miedzi są znacznie mniejsze, o budowie krystalograficznej odpowiadającej strukturze RSC(A 1).
EN
Cementation method was used for the recovery of copper from waste solutions with low concentration of metal ions. Cementation is a spontaneous electrochemical process of deposition of more noble metal on the surface of the less noble metal accompanied by simultaneous dissolution of the less noble metal. Copper is precipitated usually using metallic iron, zinc or aluminum. The influence of the electrolyte composition and the nature of the metal (Zn, Fe, Alj on the kinetics of copper cementation and morphology of the final copper product was investigated. Sulphate electrolytes (CuS04 and H2S0J of various concentrations of Cu2* ions (2.5-7.5 g/dm3) or H-SO^ (1.25-5.0 g/dm3) were used. Linear dependence ofIn Cc „ = f(t) indicates that copper cementation with zinc, iron and aluminum occurs under diffusion control. Copper deposits obtained during cementation with zinc or iron form the spongy agglomerates of fine Cu particles. The morphology of the copper deposits obtained during cementation with aluminum, depends on the composition of the electrolyte. Large copper crystals with dendritic structure are obtained from the electrolyte containing only SO/' anions, while additional presence of CF, ions allows to produce much smaller copper crystals with the FCC(A 1) crystallographic structure.
The iron nanowire arrays (NWs) were fabricated by DC electrodeposition into hexagonally ordered alumina pores. With the use of X-ray diffraction analysis, the structure of iron wires was determined. The iron wires have the Body Centered Cubic structure. The influence of cathodic deposition potential and parameters of membrane on the magnetic properties of nanowire arrays was investigated. Magnetic properties analyzed by VSM measurements suggest that the easy axis of magnetization follows the nanowire axis, with coercivity increasing with a decrease of nanowire diameter and length. The dependence of the height of Fe wires on the electrodeposition potential was determined. The low cathodic potential and smaller pore diameter are the synthesis parameters most beneficial for large coercivity with easy axis along nanowires.
PL
Nanodruty żelaza (NWs) zostały wytworzone w procesie elektrolitycznego osadzania w warunkach potencjostatycznych w heksagonalnie uporządkowanych porach tlenku glinu. Za pomocą rentgenowskiej analizy dyfrakcyjnej określono strukturę drutów żelaznych. Nanodruty żelazne wykazują strukturę regularną przestrzennie centrowaną (RPC). Zbadano wpływ potencjału katodowej redukcji oraz parametrów membrany na własności magnetyczne układu nanodrutów. Własności magnetyczne analizowane za pomocą pomiarów VSM sugerują, że łatwa oś magnetyzacji znajduje się wzdłuż osi drutów, a pole koercji wzrasta wraz ze spadkiem średnicy i długości nanodrutów. Określono zależność wysokości drutów Fe od potencjału elektroosadzania. Niski potencjał katodowej redukcji oraz mniejsza średnica porów to najbardziej korzystne parametry syntezy dla uzyskania wysokiej koercji z łatwą osią magnetyzacji wzdłuż osi nanodrutów.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The electrochemical method for obtaining the oxide coatings of the Al-Al2O3-M composite structure is based on a two-stage process: - anodic oxidation of aluminium with the formation of a porous oxide coating - cathodic deposition of "foreign" metal ions (e.g. Ni, Co, Fe, Cu, Ag, etc.) from an aqueous solution with the direct, pulsating, reversing, or alternating current. In the present study, the oxide layers on aluminium with an ordered pore structure were obtained in a two-stage process of anodic oxidation in an oxalic acid solution. In the Al2O3 layers that are obtained, the cell parameters were changed by pore widening and barrier layer thickness reduction. These processes resulted in obtaining thin membranes, in which cells in the aluminium oxide layer had the following dimensions: pore diameter of - 80 nm, single pore wall thickness of - 25 nm, and a height of - 5 um. Those membranes were used as a "templates" for the incorporation of cobalt and iron particles. The metals were deposited in to membrane pores by the electrodeposition of cobalt and iron from sulphate electrolytes. Measurements were carried out using direct and reversing current (PRC). The microscopic observations of cobalt and iron nanowires indicate that the membrane pores were not entirely filled by deposited metals. Although in practice, each pore was "built-up" by a metal, but the length of the nanowires ranged from 1 (Co) to 2 um (Fe), while the pore height in the membrane was approx. 5 um. The cathode efficiencies of the studied metals electrodeposition were determined by using direct current. These efficiencies were not high due to hydrogen co-evolution.
PL
Metoda elektrochemiczna otrzymywania powłok tlenkowych o budowie kompozytowej Al-Al2O3-M bazuje na procesie dwuetapowym : - anodowe utlenianie aluminium z wytworzeniem porowatej powłoki tlenkowej - katodowa redukcja jonów „obcego” metalu (np.Ni, Co, Fe, Cu, Ag itp. ) z zastosowaniem pradu stałego, pulsacyjnego, rewersyjnego lub zmiennego. W przedstawianej pracy otrzymywano warstewki tlenkowe na aluminium, o uporządkowanej strukturze porów, w dwuetapowym procesie anodowego utleniania w roztworze kwasu szczawiowego. W otrzymanych warstewkach Al2O3 zmieniano parametry komórek przez poszerzenie porów oraz zmniejszenie grubości warstwy zaporowej. W wyniku tych procesów uzyskano cienkie membrany, w których komórki w warstewce tlenku glinu miały następujace wymiary: średnica porów - 80 nm, grubość ścianek - 25 nm, a ich wysokość - 5 um. Membrany te stanowiły "szablon" dla wbudowywanych metali : kobaltu i żelaza. Metale osadzono w porach membrany w procesie katodowej redukcji jonów Co2+ i Fe2+ z elektrolitów siarczanowych. Pomiary prowadzono z zastosowaniem pradu stałego i rewersyjnego (PRC). Obserwacje mikroskopowe uzyskanych nanodrutów kobaltu i żelaza wskazują, że w żadnym przypadku pory membrany nie były wypełnione całkowicie przez osadzane metale. Wprawdzie praktycznie każdy por został "zabudowany" przez metal, jednak długość otrzymanych nanodrutów wynosiła od 1 (Co) do 2 um (Fe), podczas gdy wysokość porów w wytworzonej membranie wynosiła około 5 um. Wyznaczono katodowe wydajności prądowe elektroosadzania badanych metali z zastosowaniem prądu stałego. Wydajności te nie są zbyt wysokie ze względu na współwydzielanie wodoru.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Anodic alumina membrane (AAM) was used as a template to prepare highly ordered Co and Fe nanowire arrays. The effect of a uniform magnetic field with a flux density of 0.7 T parallel to the membrane surface, on the electrodeposition of Co and Fe nanowires has been investigated. The morphology of the deposits did not change regardless of magnetic field was applied or not. The homogeneous deposits in pores were obtained in both cases. The magnetization measurements demonstrated that the external magnetic field influenced on magnetic properties of the nanowires.
PL
W celu otrzymania nanodrutów Co i Fe zastosowano membrane tlenku glinu o porowatej uporządkowanej strukturze. W procesie elektroosadzania kobaltu i żelaza badano wpływ jednorodnego pola magnetycznego o gęstości strumienia 0,7 T i kierunku równoległym do powierzchni membrany, na morfologie osadu katodowego. Stwierdzono, że nie zależy ona od tego, czy process prowadzono w polu magnetycznym, czy bez. W obu przypadkach metale zostały osadzone jednolicie w porach membrany. Pomiary własności magnetycznych wskazują, że zewnętrzne pole magnetyczne zastosowane w procesie eletroosadzania nanodrutów wpływa na ich własności magnetyczne.
Opisano technologię przemysłową odzysku kobaltu z rud arsenowych, opartą na ługowaniu amoniakalnym. Rudy arsenowe zawierają arseniany i arsenki metali. Ługowanie prowadzi się w roztworach amoniaku z dodatkiem soli amonowych w autoklawach, w podwyższonych temperaturach i pod zwiększonym ciśnieniem tlenu. Roztwory po ługowaniu poddaje się destylacji. Przedstawiono główne sumaryczne reakcje zachodzące w poszczególnych etapach otrzymywania kobaltu.
EN
The industrial technology for ammonia leaching based recovery of cobalt from arsenic ores has been described. Leaching is performed in ammonia solutions with an addition of ammonium salts in autoclaves, at elevated temperatures and under increased pressure of oxygen. After leaching, the solutions are subjected to distillation. The main reactions taking place at particular stages of cobalt recovery are presented.
Omówiono nowoczesne procesy technologiczne odzysku kobaltu z rud i koncentratów siarczkowych. Surowce siarczkowe są poddawane prażeniu nasiarczającemu lub chlorującemu. Ługowanie prowadzi się w roztworach kwasu siarkowego lub mieszaninie kwasów siarkowego i solnego. Roztwory po ługowaniu selektywnie oczyszcza się od: miedzi, niklu, żelaza, cynku, manganu. Kobalt metaliczny otrzymuje się w postaci proszku lub osadu katodowego. Omówiono główne sumaryczne reakcje zachodzące w poszczególnych etapach otrzymywania kobaltu.
EN
The modern technological processes of cobalt recovery from sulfidic ores and concentrates are treated of in the paper. The sulfidic raw materials are subject to a sulfatizing or chlorination roasting. The leaching is performed in solutions of sulfuric acid or in a mixture of sulfuric and chloric acids. The solutions, after leaching, are selectively refined from copper, nickel, iron, zinc, manganese. The metallic cobalt is obtained in the powder-form or as cathodic deposit. The chief, global reactions of respective stages of cobalt-winning are treated of.
Podano szczegółowy opis procesów technologicznych stosowanych w rafineriach kobaltu Shituru i Luilu firmy Gecamines. Surowcami do odzysku kobaltu są rudy tlenkowe oraz siarczkowe. Koncentraty tlenkowe mogą być poddawane prażeniu w warunkach redukujących. Koncentraty siarczkowe są poddawane prażeniu nasiarczającemu. Ługowanie prowadzi się w roztworach H2SO4. Roztwory po ługowaniu są selektywnie oczyszczane od: miedzi, niklu, żelaza, cynku, manganu. Kobalt metaliczny otrzymuje się w postaci osadu katodowego.
EN
A detailed description of technologic processes used in cobalt refineries Shituru and Luilu of the company Gecamines. The raw materials for cobalt recovery are oxide ores and sulfide ones. The oxide concentrates can be subjected to a reduction roasting, the sulfide ones to a sulfatizing roasting. Leaching is performed in H2S04-solutions. The solutions, after leaching, are selectively refined from copper, nickel, iron, zinc, manganese. The metallic cobalt is received in the form of cathodic deposit.
Opisano przemysłową technologię odzysku kobaltu z koncentratów siarczkowych opartą na ługowaniu amoniakalnym. Ługowanie prowadzi się w roztworach amoniaku z dodatkiem soli amonowych w autoklawach, w podwyższonych temperaturach i pod zwiększonym ciśnieniem tlenu. Roztwory po ługowaniu selektywnie oczyszcza się z miedzi i niklu. Kobalt metaliczny otrzymuje się w postaci proszku z użyciem gazowego wodoru pod wysokim ciśnieniem i w podwyższonych temperaturach. Przedstawiono główne sumaryczne reakcje zachodzące w poszczególnych etapach otrzymywania kobaltu.
EN
The industrial technology for cobalt recovery from sulphidic concentrates, based on ammonia leaching, has been described. The leaching is conducted in ammonia solutions with an addition of ammonia salts in autoclaves, at elevated temperatures and increased oxygen pressure. After leaching, the solutions are selectively cleaned from copper and nickel. The metallic cobalt is obtained in a form of powder using high-pressure gaseous hydrogen at elevated temperatures. The main reactions taking place at particular stages of cobalt recovery have been presented.
The aim of this study was to determine the possibility to obtain compact silver deposit during cathodic reduction of AgCl with the use of periodic reversal current (PRC). The influence of the electrolysis parameters (current intensity I = 0.4-1.6 A, the ratio of working to reversal periods tw/trv = 100/10; 100/20; 100/30) on the silver morphology (size and shape of Ag grains). Under the applied electrolysis conditions powder deposits were obtained, but at I = 0.4 A and tw/trv = 100/10 a more compact deposit was produced. Cathode efficiencies of the processes were low and ranged from approx. 52% up to 85%.
PL
Celem pracy było zbadanie możliwości uzyskania srebra w postaci litego osadu w procesie elektrolizy z zastosowaniem okresowej zmiany kierunku przepływu prądu (PRC). Badano wpływ parametrów elektrolizy (natężenie prądu I = 0,4-1,6 A oraz stosunek okresów "roboczego" do odwrotnego kierunku przepływu prądu: tw/trw = 100/10, 100/20, 100/30) na morfologię srebra (wielkość i kształt ziaren Ag). W warunkach stosowanych w procesie elektrolizy uzyskano osady srebra w postaci proszków. Srebro w postaci zwartego osadu uzyskano jedynie podczas elektrolizy z zastosowaniem natężenia prądu 0,4 A oraz stosunku tw/trw = 100/10. Katodowe wydajności prądowe są stosunkowo niskie i wynoszą od około 52% do 85%.