Procedee electrochimice de recuperare a cuprului din ape reziduale ...

5.2.1. Teste de voltametrie hidrodinamică
5.2. Studiul electroextract¸iei cuprului din solut¸ii sintetice mixte
Pentru a evalua posibilitatea ECu din solut¸ii concentrate mixte, au fost efectuate teste de VH
în solut¸ii mono-element (5 g/L Cu în 2M H 2 SO 4 ) ¸si solut¸ii mixte. Solut¸iile sintetice mixte, cu
compozit¸ie asemănătoare solut¸iilor rezultate în urma dizolvării părtii metalice a CE de pe PCI în
H 2 SO 4 2 M au compozit¸ia prezentată în Tab. 5.8. Măsurătorile au fost efectuate cu o viteză de
baleiaj de 10 mV/s, la diferite valori ale ω (de la 100 la 1600 rpm), pe un domeniu de potent¸ial
de la +0,6 V la –0,8 V. Curbele de polarizare corespunzătoare sunt prezentate în Fig. 5.7.
Tabelul 5.8. Compozit¸ia solut¸iei mixte.
Elementul Cu Al Fe Ni Zn Pb Sn
Concentrat¸ia [g/L] 5,0 0,056 0,045 0,041 0,050 0,061 1,91
În solut¸ie mono-element (Fig. 5.7.a), baleiajul de potent¸ial pe domeniul anodic evident¸iază
un singur pic în jurul valorii de 0,3 V/ER, caracteristic oxidării cuprului electrodepus în timpul
scanării catodice. Pentru solut¸ia mixtă (Fig. 5.7.b), se pot observa două pic-uri distincte de
oxidare, corespunzătoare pentru două dizolvări anodice succesive a Sn ¸si respectiv a Cu. Mai
mult, curent¸ii limită catodici corespunzători cresc datorită electrodepunerii simultane a Cu ¸si Sn.
5.2.2. Influent¸a potent¸ialului catodic asupra electroextract¸iei cuprului
Măsuratorile au fost efectuate la diferite valori ale potent¸ialului de polarizare catodic ¸si la
diferite valori ale vitezei de rotat¸ie a EDR.
Pentru potent¸ialul EL de –100 ¸si –150 mV/ER, formarea unui depozit catodic compact de
Cu ment¸ine o suprafat¸ă electrodică relativ constantă ¸si în aceste condit¸ii curentul nu cre¸ste semnificativ.
Cre¸sterea polarizării catodice de la –200 la –300 mV/ER duce la cre¸sterea suprafet¸ei
electroactive disponibile datorită cre¸sterii de dendrite pe suprafat¸a depozitului. Acest lucru permite
cre¸sterea curent¸ilor ¸si, în acela¸si timp scăderea timpului necesar electrodepunerii pentru
aceea¸si cantitate de Cu, respectiv cantitate de sarcină (200 As).
După fiecare experiment, depozitele obt¸inute au fost dizolvate în apă regală ¸si cont¸inutul de
impurităt¸i metalice a fost evaluat prin măsuratori de spectroscopie ICP-MS.
Influent¸a potent¸ialului catodic asupra purităt¸ii depozitelor de Cu este prezentată în Tab. 5.9.
Tabelul 5.9. Influent¸a potent¸ialului catodic asupra
purităt¸ii depozitelor de Cu (ω=200 rpm).
Impurităt¸i εC [mV/ER]
metalice –100 –150 –200 –250 –300
Al, % 0,0018 - 0,0066 0,0001 0,0035
Zn, % 0,0015 0,0007 0,0027 0,0039 0,0039
Sn, % 0,0018 0,0022 0,0040 0,1516 0,6795
Total, % 0,0051 0,0029 0,0133 0,1556 0,6869
Analizele ICP-MS arată că, în depozitele de cupru, Fe, Ni ¸si Pb sunt sub limita de detect¸ie
(SLD: