Procedee electrochimice de recuperare a cuprului din ape reziduale ...
Procedee electrochimice de recuperare a cuprului din ape reziduale ...
Procedee electrochimice de recuperare a cuprului din ape reziduale ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
4. <strong>Proce<strong>de</strong>e</strong> <strong>de</strong> în<strong>de</strong>părtare/<strong>recuperare</strong> a <strong>cuprului</strong> bazate pe <strong>de</strong>punerea catodică<br />
4.2. Aspecte specifice privind <strong>recuperare</strong>a/în<strong>de</strong>părtarea <strong>cuprului</strong><br />
<strong>din</strong> <strong>de</strong>¸seuri prin <strong>de</strong>punere catodică<br />
În literatura <strong>de</strong> specialitate <strong>din</strong> ultimii ani există o preocupare <strong>de</strong>osebită pentru <strong>recuperare</strong>a<br />
/ în<strong>de</strong>părtarea <strong>cuprului</strong> <strong>din</strong> diferite tipuri <strong>de</strong> <strong>de</strong>¸seuri (<strong>ape</strong>le <strong>reziduale</strong> cu cont¸inut scăzut sau<br />
crescut <strong>de</strong> Cu, <strong>de</strong>¸seuri <strong>de</strong> plăci <strong>de</strong> circuite imprimate (PCI) provenite <strong>din</strong> <strong>de</strong>zmembrarea echipamentelor<br />
electrice ¸si electronice, baterii uzate, cenu¸si rezultate în urma incinerării unor reziduuri,<br />
etc.).<br />
Abordarea recuperării <strong>cuprului</strong> <strong>din</strong> <strong>ape</strong>le <strong>reziduale</strong> prin electro<strong>de</strong>punere catodică este diferită<br />
în funct¸ie <strong>de</strong> concentrat¸ia ionilor <strong>de</strong> cupru <strong>din</strong> efluent. În literatură sunt analizate distinct<br />
următoarele cazuri:<br />
• când concentrat¸ia ionilor <strong>de</strong> Cu2+ este în domeniul g/L, se folosesc în general catozi bidimensionali,<br />
caz în care concentrat¸ia poate fi redusă cu un or<strong>din</strong> <strong>de</strong> mărime. Ulterior,<br />
efluentul rezultat poate fi supus fie recirculării în proces fie unei noi et<strong>ape</strong> <strong>de</strong> purificare<br />
chimică sau electrochimică;<br />
• când concentrat¸ia ionilor <strong>de</strong> Cu2+ este <strong>de</strong> sute <strong>de</strong> ppm sau mai mică, se <strong>ape</strong>lează la electrozi<br />
volumici. După <strong>recuperare</strong>a metalului pe ace¸sti electrozi, efluentul ce rezultă poate fi<br />
recirculat sau <strong>de</strong>versat în emisari[2].<br />
Caracteristica comună a acestor proce<strong>de</strong>e este concurent¸a exercitată asupra react¸iei catodice<br />
dorite <strong>de</strong> către react¸ia <strong>de</strong> <strong>de</strong>scărcare a hidrogenului (rdH). Aceasta <strong>din</strong> urmă se va <strong>de</strong>sfă¸sura cu o<br />
viteză cu atât mai mare cu cât concentrat¸ia speciei ce trebuie redusă este mică – situat¸ie specifică<br />
<strong>de</strong>poluării.<br />
De obicei datorită concentrat¸iilor mici <strong>de</strong> specie care trebuie redusă, se impune operarea RE la<br />
<strong>de</strong>nsităt¸i <strong>de</strong> curent scăzute, <strong>de</strong>terminând viteze suficient <strong>de</strong> mari în tratarea efluentului. În acest<br />
caz se recomandă utilizarea electrozilor cu suprafat¸ă specifică mare (<strong>de</strong> exemplu electrozii volumici),<br />
intensificarea transportului <strong>de</strong> masă (printr-un transport convectiv) sau preconcentrarea<br />
speciei ce urmează a fi redusă, <strong>de</strong> exemplu prin schimb ionic[21, 29].<br />
Cuprul este prezent în <strong>ape</strong>le <strong>reziduale</strong> sub formă <strong>de</strong> ioni simpli sau complec¸si (organici sau<br />
anorganici). În<strong>de</strong>părtarea lor prin <strong>de</strong>punere catodică poate fi reprezentată prin react¸ia generală[22,<br />
30, 31]:<br />
Cu 2+ +2e − −→ Cu (4.1)<br />
respectiv în cazul unor ioni comple¸si[21, 30–32]:<br />
Cu(CN) 2−<br />
3 +e− −→ Cu+3CN −<br />
CuCl 2−<br />
3 +e− −→ Cu+3Cl −<br />
(4.2)<br />
(4.3)<br />
Aceste react¸ii pot fi concurate <strong>de</strong> unele react¸ii secundare nedorite cum ar rdH [3, 12, 13, 32]:<br />
pH7<br />
2H 2 O+2e − −→ H 2 +2HO −<br />
sau react¸ia <strong>de</strong> reducere a oxigenului (rrO):<br />
(4.5)<br />
pH