مطالعه تأثیر دما بر فرایند الکترولیز آنتیموان از محلول سولفیدی قلیایی
نویسندگان
1 گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی و مهندسی، مجتمع آموزش عالی گناباد، گناباد، خراسان رضوی، ایران
doi
10.30501/jamt.2021.238557.1102چکیده
در این تحقیق، رسوب دهی الکتروشیمیایی آنتیموان از محلول سولفیدی قلیایی مطالعه شد. اثر دما (بازه دمایی 45 تا 65 درجه سلسیوس) و زمان الکترولیز (صفر تا 6 ساعت) بر میزان بازیابی آنتیموان، بازدهی جریان و انرژی مخصوص بررسی شد. همچنین سینتیک رسوب دهی شیمیایی مطالعه و از نتایج آن برای توسعه الگوی ریاضی استفاده شد. نتایج نشان می دهد که افزایش دمای الکترولیز باعث کاهش بازیابی آنتیموان، کاهش بازدهی جریان و همچنین افزایش مصرف انرژی می شود. آزاد شدن گاز هیدروژن در کاتد در غلظت های پایین آنتیموان در محلول و همچنین انجام واکنشهای ناخواسته در مجاورت آند و کاتد، باعث مصرف جریان الکتریکی می شود و بازدهی جریان و بازیابی آنتیموان را کاهش می دهد. بیشترین بازیابی آنتیموان در دمای 45 درجه سلسیوس و در 6 ساعت، 70 درصد وزنی و بیشترین بازدهی جریان در همان دما و پس از یک ساعت الکترولیز، به میزان 90 درصد به دست آمد. مقدار انرژی مصرفی برای رسوب یک کیلوگرم آنتیموان در بازه دمایی آزمایش ها، 35/1 تا 28/2 کیلووات ساعت بود. همچنین، کمترین میزان انرژی مصرفی، مربوط به دمای 45 درجه سلسیوس بود. بررسیهای سینتیکی نشان می دهد که معادله اویلر- اروفیف می تواند با دقت بالایی در تخمین میزان بازیابی آنتیموان برحسب زمان و دما استفاده شود.