什麼是電解萃取？——定義、過程及應用

什麼是電解萃取？

電解萃取，也稱為電解冶金，可以定義為：

• 電解萃取是一種電化學過程，用於生產具有商業可接受純度的金屬。

• 電解萃取是從處於電解液中的礦石中電沉積金屬的過程。

• 電解萃取是透過電解過程從礦石中提取或分離金屬的工藝。

根據金屬礦石的物理狀態，金屬的提取方式主要有以下兩種：

• 礦石為固態時 - 用強酸處理礦石以獲得其鹽，然後電解該鹽以釋放純金屬。

• 礦石為液態或熔融態時 - 礦石直接在爐中進行電解以釋放金屬。

電解萃取過程

為了理解電解萃取的過程，我們假設從其礦石中電解萃取鋁。鋁的電解萃取示意圖如圖所示。（此處應插入示意圖）

鋁的電解萃取是熔融電解過程的一個例子。鋁是由含有氧化鋁、二氧化矽和氧化鐵的鋁土礦生產的。

鋁土礦首先透過化學處理還原為氧化鋁，然後溶解在熔融冰晶石中。冰晶石是氟化鋁和鈉、鉀或鈣的氟化物的溶液。所得混合物然後進行電解。熔融和電解在一個大型矩形鋼槽中完成，該鋼槽內襯有碳。由碳製成的陽極向下投射到槽中，槽的底部構成陰極。

現在，透過在碳陽極和陰極之間產生電弧來熔化電荷，然後透過流過電荷的電流的加熱作用將其保持在熔融狀態。液態金屬沉積在陰極上並在槽的底部沉降。

對於連續過程，每隔一段時間向槽中加入新鮮的氧化鋁以替代已被電流分解的氧化鋁。透過此過程獲得的鋁純度為99.5%。

電解萃取的應用

電解萃取或電解冶金的應用如下：

• 電解萃取廣泛用於提取最常見的金屬，如鋁、銅、鋅、金、銀、鉛、鉻、鈷、錳等。

• 電解萃取過程用於工業生產與水強烈反應的活性金屬。

• 電解萃取也用於分離重金屬，如鈽、銫、鍶等。

• 電解萃取用於分離稀土金屬和鹼金屬。

• 電解萃取也用於去除工業廢水中的有毒金屬。

Saini Manish Kumar

更新於：2022年4月28日

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