Kakaretso ea Copper Electrorefining
Ho hlwekisa ka motlakase ka koporo ke mokhoa oa indasteri o sebelisoang ho hlahisa li-cathode tsa koporo tse hloekileng haholo, hangata tse hloekileng li feta 99.99%. Mokhoa ona oa bohlokoa ho fihlela maemo a machaba, ho kenyeletsoa le LME Grade A, e batloang ke makala a elektroniki, a puisano le a matla a nchafatsoang. Nakong ea ho hloekisa ka motlakase, li-anode tsa koporo tse sa hloekang li qoelisoa ka har'a electrolyte e entsoeng ka sulfate ea koporo le sulfuric acid. Ka motlakase o laoloang, koporo e qhibiliha ho anode ebe e kenngoa hape maqepheng a cathode a hloekileng haholo.
Mosebetsi o ka sehloohong oa ts'ebetso ena ke ho arola koporo ho litšila tse kang loto, arsenic le antimony. Ho anode, liathomo tsa koporo li lahleheloa ke lielektrone, li etsa li-ion tsa koporo (Cu²⁺) tse fallang ka har'a electrolyte. Ho cathode, li-ion tsena li fumana lielektrone le poleiti e le koporo e hloekileng. Ka nako e le 'ngoe, litšepe tse sa batleheng li lula li qhibiliha ka har'a electrolyte kapa li fetoha li-slime tsa anode tse sa qhibiliheng, e leng se lumellang thibelo e sebetsang ea ho beha melao ea litšila. Bokhoni ba ho thibela ho beoa ha litšila nakong ea ts'ebetso ea ho hloekisa bo bohlokoa bakeng sa netefatso le taolo ea boleng ba cathode ea koporo.
Tshebetso ya ho ntlafatsa koporo ka motlakase e itshetlehile haholo hodima taolo e matla ya electrolyte. Sebopeho se nepahetseng sa motswako wa asiti ya koporo ya sulfate-sulfuric, hammoho le bongata ba yona le ho tsamaisa motlakase, se ama ka ho toba bokgoni ba hajwale ba ho ntlafatsa motlakase ka koporo. Ho boloka phallo e ntle ya electrolyte ho netefatsa ho bewa ho hong, ho thibela maemo a mahloriso a sebakeng seo, mme ho thusa ho lahlwa ha ditshila. Basebedisi ba sebedisa disebediswa tse kang mithara ya metsi a Lonnmeter bakeng sa electrolyte ho lekola le ho fetola bongata ba metsi, e leng se amang ho tsamaisa motlakase ka tharollo le ho tsamaisa bongata.
Ho Hloekisa ka Motlakase ka Koporo
*
Bokgoni ba tshebetso bo itshetlehile hodima phokotso ya tshebediso ya eneji ho electrorefining le ntlafatsong ya motlakase wa sele. Di-voltage tsa sele tse sa laoleheng di eketsa tshenyo ya eneji mme di ka senya boleng ba cathode. Ho ntlafatsa ho hlwekiswa ha koporo ya motlakase wa sele ho fokotsa tahlehelo ya kganyetso ya motlakase mme ho fokotsa ditjeo tsa tlhahiso. Tshebediso ya eneji e fokotswa ka ho ntlafatsa sekgahla sa ho potoloha ha electrolyte le ho sebedisa poloko ya eneji ya ho pompa ditsamaisong tsa electrorefining. Tekanyo e sebetsang ya bongata ba electrolyte e tshehetsa dipheo tsena, kaha thepa ya tharollo e susumetsa eneji ya ho pompa le bokgoni ba motlakase.
Liphephetso tsa bohlokoa ho electrorefining ea koporo li kenyelletsa ho fihlella boleng bo tsitsitseng ba koporo ea cathode, ho eketsa bokhoni, le ho fokotsa tšebeliso ea matla. Metsi a mangata a hona joale a eketsa phallo empa a beha kotsing ea ho thehoa ha cathode e sa hlakang kapa e sa tsitsang le ho kenngoa ha litšila ntle le haeba li laoloa ka hloko. Libaka tsa khale tsa ho hloekisa tse sebelisang maqephe a qalang li kopana le ho nkeloa sebaka ha cathode khafetsa le ho rarahana ho eketsehileng ha ts'ebetso. Meralo ea sejoale-joale ea lisele e kenyelletsa boiketsetso, li-cathode tse sa feleng, tlhokomelo ea dijithale, le li-reactor tsa tlhoekiso ea tharollo ho ntlafatsa polokeho ea ts'ebetso le boleng ba sehlahisoa ha li ntse li tšehetsa sebopeho sa electrolyte ea koporo le ntlafatso ea conductivity ea electrolyte bakeng sa tlhahiso ea indasteri.
Tsamaiso ea li-electrolyte, ntlafatso ea ts'ebetso, le lisebelisoa tse tsoetseng pele tsa ho lekanya li tšehetsa maano a hajoale a ho ntlafatsa taolo ea boleng ba cathode ea koporo, ho fokotsa litšenyehelo tsa ts'ebetso, le ho rarolla litšitiso tsa ts'ebetso ntlafatsong ea li-electrode ea koporo. Ntlafatso ena e tsoelang pele ea ntlafatso ea li-electrode ea koporo e tšehetsa karolo ea bohlokoa ea indasteri ho faneng ka koporo e hloekileng haholo bakeng sa moruo oa sejoale-joale.
Sebopeho le Mosebetsi oa Electrolyte ea Copper Sulfate-Sulfuric Acid
Motsoako oa asiti ea koporo ea sulfate-sulfuric ke electrolyte e tloaelehileng ho electrorefining ea koporo, e fanang ka sebaka sa bohlokoa bakeng sa ho tsamaisoa le ho beoa ha li-ion tsa koporo tse laoloang. E na le likarolo tse peli tse ka sehloohong: sulfate ea koporo (CuSO₄) e le mohloli oa mantlha oa ioni ea koporo le asiti ea sulfuric (H₂SO₄) e le enhancer conductivity le stabilizer ea lik'hemik'hale.
Khemistri le Matlotlo a Bohlokoa
Ha e le hantle, electrolyte hangata e na le 40-50 g/L copper sulfate le hoo e ka bang 100 g/L sulfuric acid mesebetsing ea indasteri. Motsoako ona ke tharollo e hlakileng, e tsamaisang metsi haholo moo copper sulfate e fanang ka li-ion tsa Cu²⁺ bakeng sa ts'ebetso ea ho beha li-electrode. Asiti ea sulfuric e eketsa conductivity ea ionic ea tharollo, e ntlafatsa botsitso ba electrolyte, 'me e thusa ho laola liketso tse mpe tse kang phetoho ea haeterojene ho cathode.
Likarabelo tse kholo tsa electrochemical ke tse latelang:
- Anode: Lik'u → Cu²⁺(aq) + 2e⁻
- Cathode: Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(li)
Taolo e nepahetseng hodima mahloriso a karolo ka 'ngoe e ama ka ho toba sekhahla sa karabelo, kabo ea hona joale, le boleng ba cathode ea koporo e hlahang.
Bohlokoa ba Taolo ea Boima le Mahloriso a Nepahetseng
Taolo e nepahetseng haholo ea bongata ba electrolyte le sebopeho sa eona ke ea bohlokoa bakeng sa netefatso ea boleng ba cathode ea koporo le taolo ea boleng. Liphetoho tsa bongata ba electrolyte, tse amanang le mahloriso, li susumetsa ho tsamaea ha li-ion le ho tšoana ha ho beoa ha koporo. Ho kheloha ho tloha mahlorisong a reriloeng ho ka fella ka botenya bo sa lekanang ba depositi, keketseho ea boemo ba khoutu ea litšila, kapa kholo ea koporo e kang ea dendritic (e kang ea sefate), e leng se behang bohloeki le boreleli ba sehlahisoa kotsing.
Libaka tsa ho hloekisa koporo tsa sejoale-joale li sebelisa limithara tsa tekanyo ea metsi—joalo ka Lonnmeter—bakeng sa ho lekanya tekanyo ea tekanyo ea metsi inthaneteng khafetsa ho hloekiseng koporo. Lisebelisoa tsena li tšehetsa tlhokomelo ea electrolyte ea nako ea sebele ho boloka tekanyo e hlokahalang ea sulfate ea koporo le sulfuric acid le ho tšehetsa taolo ea boleng ba cathode ea koporo e theohelang tlase.
Mehlala e tsoang mosebetsing oa morao tjena oa ntlafatso ea ts'ebetso e totobatsa hore asiti ea sulfuric e bolokiloeng ho pota 100 g/L e fihlella katleho e ntle ea hona joale. Tekanyo ena e eketsa chai ea koporo 'me e tšehetsa maemo a tsitsitseng a sele, e fokotsa ho hlaha ha lipotoloho tse khutšoane kapa ho thehoa ha seretse se tsoang maemong a feteletseng kapa a sa lekaneng a asiti.
Kamano Pakeng tsa Sebopeho sa Electrolyte, Ho Tsamaisa Motlakase, le Thibelo ea Khoutu ea Litšila
Ho tsamaisa motlakase ka motlakase ka motlakase ka motlakase ho amana haufi-ufi le sebopeho. Ho bokellana ha asiti ea sulfuric ho laola ho tsamaisa motlakase ka bongata ha tharollo; asiti e nyane haholo e lebisa ho hanyetsaneng ho hoholo ha lisele le ho eketseha ha tšebeliso ea matla, ha asiti e ngata haholo e hatella ho kenngoa ha koporo 'me e ka khothalletsa ho ba teng ha khoutu e sa hloekang.
Bongata ba sulfate ea koporo bo khetholla phallo ea li-ion tsa koporo ho ea ho cathode 'me bo ama katleho ea hona joale ho hloekisoeng ha motlakase oa koporo. Haeba bongata bo theoha haholo, ho fokotseha ho etsahala ho cathode, e leng se eketsang kotsi ea ho iphetola ha haeterojene le liphoso tsa depositi. Leha ho le joalo, bongata bo phahameng bo hloka taolo e nepahetseng ho qoba tšebeliso e feteletseng ea matla le ho se lekane ha kristale ho koporo e kentsoeng.
Taolo e nepahetseng ea sebopeho, ka hona, le ho tsamaisa motlakase hoa hlokahala bakeng sa:
- Ntlafatso ea motlakase oa sele ho ntlafatsoeng ha motlakase oa koporo (ho boloka motlakase oa sele o le tlase ho fokotsa tšebeliso ea matla le tlhahiso ea mocheso)
- Ho ntlafatsa bokgoni ba hona joale (ho netefatsa hore hoo e ka bang hona joale kaofela ho sebelisetsoa ho kenya koporo, eseng dikarabelo tse sa batleheng)
- Ho thibela ho beha melaoana ea litšila ha ho hloekisoa koporo (ho fokotsa ho kenngoa ha likarolo tse kang loto, arsenic, kapa antimony tse ka hlahang haeba motsoako oa electrolyte o sa nepahala)
Sephetho ke tšebeliso e tlase ea matla, ho pompa poloko ea matla ho electrorefining, ho ntlafatsa sebopeho sa depositi, le ho ntlafatsa boleng ba koporo ea cathode. Ka hona, ho lekola bongata ba metsi le sebopeho, ho kenyeletsoa le litsamaiso tsa Lonnmeter tse kahare, ke habohlokoa ho fokotsa tahlehelo, ho ntlafatsa ts'ebetso e ntle, le ho boloka boleng bo tsitsitseng ba cathode ea koporo ho tloha sehlopheng se seng ho ea ho se seng.
Likamano tsena li netefalitsoe lithutong tse bontšang hore ho boloka sulfuric acid ho hoo e ka bang 100 g/L ha ho ntlafatse feela katleho ea hona joale empa hape ho netefatsa kotsi e tlase ea ho kenngoa ha litšila hammoho le taolo e matla holim'a sebopeho sa depositi, ha ka nako e ts'oanang ho tšehetsa phokotso ea tšebeliso ea matla ho koporo ea electrorefining.
Tekanyo ea Botebo ho Koporo ea Electrorefining
Botenya ba electrolyte ke sesupo sa bohlokoa ts'ebetsong ea ho hloekisa electro ea koporo, kaha e bonts'a ka ho toba motsoako oa motsoako oa sulfate-sulfuric acid. Ho boloka botenya bo botle ba mokelikeli ho bohlokoa bakeng sa netefatso e tšepahalang ea boleng ba koporo ea cathode le taolo ea boleng ba cathode ea koporo. Basebelisi ba sebelisa botenya e le mokhoa o potlakileng oa ho lekanya mahloriso a ion ea koporo le asiti, ho nolofalletsa phetoho e nepahetseng bakeng sa katleho e ntlafetseng ea hona joale ho hloekiseng electro ea koporo le phokotso ea tšebeliso ea matla.
Karolo ea Bongata Taolong ea Ts'ebetso
Botenya bo laola diphetho tse mmalwa tsa bohlokwa tsa tshebetso:
- Bokgoni ba hona joale le ho tsamaisa motlakase:Maemo a phahameng a koporo le asiti a eketsa bongata, ka kakaretso a ntlafatsa ho tsamaisa ha electrolyte le bokgoni ba hona jwale—ho fihlela moeding. Ka nqane ho bongata bo botle, ditekanyo tsa ho hasana di a dieha mme di ka fokotsa bokgoni, tsa ama ntlafatso ya motlakase wa sele le bokgoni ba ho ntlafatsa motlakase wa sele bakeng sa ho hlwekisa koporo.
- Thibelo ea ho se hloeke ha khoutu:Bongata bo tsitsitseng bo thusa ho thibela ho koaheloa ha litšila nakong ea ho hloekisa koporo ka ho fokotsa ho feto-fetoha ha bongata bo khothalletsang ho beha litšepe tse kang arsenic, antimony le bismuth ka har'a khomphutha.
- Litšobotsi tsa Cathode:Botenya bo tsitsitseng bo tšehetsa ho thehoa ha kristale e tšoanang, e leng se tlatsetsang ho li-cathode tse boreleli tsa koporo tse nang le liphoso tse fokolang. Ho kheloha ho ka lebisa ho li-deposit tse thata, tse nang le maqhutsu, kapa tse nang le phofo, ho theola boleng ba cathode le ho hloka liketso tsa ho lokisa khafetsa.
Theknoloji ea Methara ea Boima ba Metsi bakeng sa Ntlafatso ea Nako ea Sebele
Limithara tsa bongata ba metsi, haholo-holo mefuta ea li-element tse thothomelang, ke lisebelisoa tsa bohlokoa bakeng sa ho beha leihlo bongata ba electrolyte ho electrorefining ea koporo ea sejoale-joale. Lisebelisoa tsena li nolofalletsa ho beha leihlo le ho laola motsoako oa copper sulfate-sulfuric acid ka nako ea sebele, li tšehetsa ka kotloloho netefatso ea boleng ba cathode le ho ntlafatsa ts'ebetso ea ts'ebetso.
Molao-motheo oa Ts'ebetso le Kopanyo ea Ts'ebetso
Seteishene sa tekanyo ya mokelikeli sa element e thothomelang se sebetsa ka ho qoelisa sensor—hangata e le tube, fereko, kapa silindara e bōpehileng joaloka U—ka ho toba ka har'a electrolyte ea koporo. Sesebelisoa se lekanya maqhubu a resonant a sensor, a fokotsehang ha bongata ba electrolyte bo ntse bo eketseha. Maqhubu ana a fetoloa boleng ba bongata ka ho lekanya ka maemo (joalo ka metsi a deionized le litharollo tsa copper sulfate), tse fanang ka lipalo tse tobileng ka g/cm³.
Ka hara tshebetso ya koporo ya ho hlwekisa ka motlakase, dimetara tsena di kopana ka ho hlaka lerapong la potoloho ya electrolyte kapa tanka ya tshebetso. Disebediswa tse kolobisitsweng tsa sensor, tse kang titanium kapa Hastelloy, di netefatsa hore di tsamaellana le dikhemikhale le metswako e matla ya koporo ya sulfate-sulfuric acid. Disensor tsa mocheso tse kopaneng di buseletsa diphetoho tse bakwang ke mocheso, di boloka ho nepahala ho hoholo leha maemo a tshebetso a fetoha.
Melemo ho feta Mekhoa ea Tekanyo ea Setso
Themithara ea karolo e thothomelange feta disebediswa tsa kgale tsa ho lekola bongata ba dijithale—mohlala, di-hydrometer tsa letsoho le ditshekatsheko tsa gravimetric tsa nako le nako—ka ho fana ka data ya bongata ba dijithale e iketsahallang, e nang le maqhubu a hodimo.
Taolo e Ntlafalitsoeng ea Ts'ebetso ea ho Iketsa le ea Bolaoli:
Melapo ea data ea inthaneteng le ea nako ea sebele e ka hokahanngoa le sistimi ea PLC/SCADA ea semela, e nolofalletsang liphetoho tse iketsahalletseng tsa tekanyo ea sulfate ea koporo kapa sulfuric acid, le ho fana ka maikutlo a tiileng bakeng sa sebopeho se setle sa electrolyte ea koporo. Boiketsetso bona bo matlafatsa taolo ea boleng ba koporo ea cathode ka ho tsitsisa liparamente tsa ts'ebetso le ho tšehetsa ho ngoloa ha data bakeng sa ho sala morao.
Ho nepahala ho Phahameng bakeng sa Tsamaiso ea Electrolyte:
Limithara tsa tekanyo ea mokelikeli oa likarolo tse thothomelang li fana ka ho nepahalaupto ±0.001 g/cm³, ea bohlokoa bakeng sa ho lokisa karolelano ea asiti ea koporo ea sulfate-sulfuric. Ho kheloha ho honyenyane ha bongata ba electrolyte ho ka baka keketseho ea motlakase oa sele kapa tšebeliso ea matla, ho fokotsa katleho ea hona joale, kapa ho khothalletsa ho beha khoutu ea litšila holim'a li-cathode. Limithara tse joalo li nolofalletsa taolo e ntlafalitsoeng ea motlakase oa sele le ho fokotsa tšebeliso ea matla ka kakaretso ho ntlafatseng motlakase ntle le ho kenella khafetsa ka letsoho, ho ama ka kotloloho litšenyehelo tsa ts'ebetso le boleng ba sehlahisoa.
Matla a Fokotsang a ho Pompa le Polokeho e Ntlafetseng:
Ho beha leihlo ka tsela e otlolohileng ho fokotsa tlhoko ea ho nka sampole, e leng se fokotsang ho pepesehela electrolyte moeeng, ho fokotsa likotsi tsa tšilafalo le matla a ho pompa a hlokahalang bakeng sa phetisetso ea sampole kantle ho mohala.
Mehlala ea Likopo bakeng sa Tlhokomelo ea Inthaneteng le ea Inthaneteng
Litlhophiso tse tloaelehileng li na le sensor ea Lonnmeter ea ho thothomela ha likarolo e kentsoeng ka kotloloho moleng oa ho potoloha ha electrolyte. Mohlala, ka tankeng e kholo ea metsi,Lonnmetere fana ka lipalo tse tsoelang pele tsa ho baloa ha ...
Tšebelisong e sebetsang, semela se sebelisang 1.2 g/cm³ copper sulfate electrolyte se fihletse taolo e tiileng ea mahloriso a ioni ea koporo se sebelisa karabelo ea density inline. Ntlafatso e phahamisitse bokhoni ba hona joale ba ho ntlafatsa koporo ka motlakase, ea fokotsa litšenyehelo tsa matla, 'me ea fokotsa ho ata ha codeposition ea litšila. Limela tse nang le litsamaiso tsa ho lekanya lik'hemik'hale li ka iketsetsa tekanyo ea asiti kapa koporo ho latela lintlha tsa density bakeng sa ntlafatso e eketsehileng ea conductivity ea electrolyte.
Bahlahisi ba libeteri ba lokisang li-electrolyte tsa koporo ea sulfate le bona ba sebelisa li-element metres tse thothomelang bakeng sa taolo ea boleng; Lonnmeter e netefatsa hore sepheo se seholo le mahloriso lia fihlelleha pele ho phetiso ea sehlahisoa. Tekanyo e tloaelehileng ka lisampole tsa ts'ebetso e boloka ts'epo ea tekanyo maemong a thata.
Ka kakaretso, dimithara tsa ho thothomela ha dielemente di fetola ka botlalo tsela eo mesebetsi ya ho hlwekisa koporo e shebileng le ho laola di-electrolyte ka yona, e sebetsa e le di-analyzer tse tshepahalang, tse nepahetseng haholo, tsa nako ya sebele tse matlafatsang boleng le bokgoni mohatong o mong le o mong wa ketane ya tlhahiso ya cathode ya koporo.
Tšusumetso ea Taolo ea Botebo ba Electrolyte ho Matšoao a Bohlokoa a Tshebetso
Taolo e nepahetseng ea bongata ba electrolyte, haholo-holo metsoakong ea asiti ea koporo ea sulfate-sulfuric, ke ea bohlokoa ho ntlafatsoeng ha electrode ea koporo e sebetsang hantle. Boima bo susumetsa boleng ba koporo ea cathode, tšebeliso ea matla, katleho ea hona joale, motlakase oa sele, le tlhahiso ka kakaretso.
Kamano le Tiisetso ea Boleng ba Koporo ea Cathode
Botebo ba electrolyte bo ama ka ho toba bohloeki ba cathode ea koporo le boleng ba bokaholimo. Ha botebo bo eketseha ka lebaka la keketseho ea mahloriso a koporo kapa asiti, motsamao oa slime ea anode oa fetoha, o eketsa likotsi tsa ho beha melao ea ho se hloeke—haholo-holo bakeng sa nickel, lead le arsenic. Li-electrolyte tse nang le bongata bo phahameng li ka tšoasa likaroloana tse ngata, haholo-holo tlas'a sebaka se sa lokelang sa electrode kapa bongata bo phahameng ba hona joale. Manyala ana a kenelletsoeng a senya boreleli ba cathode, botšepehi ba mechini, le kamohelo ea 'maraka. Lithuto tsa Multivariate li bontša hore litaba tse phahameng tsa nickel li-electrolyte tse teteaneng li lebisa ho li-cathode tse thata, tse sa hloekang hakaalo, tse tiisitsoeng ke scanning electron microscopy le atomic absorption spectroscopy. Lintho tse ling tse kang thiourea le gelatine ka linako tse ling li fokotsa ho se hloeke ha bokaholimo empa, ka tekanyo e sa lokelang, li ka eketsa ho kenngoa ha litšila haeba thepa ea electrolyte e sa laoloe ka thata.
Tšusumetso Phokotsong ea Tšebeliso ea Matla le ho Pompa Matla
Botenya bo ama ho teteana—botenya bo phahameng bo eketsa ho hanyetsa motsamao oa phallo e lokolohileng. Ka hona, ho pompa electrolyte ho hloka matla a mangata ka bongata bo boholo; ho laola botenya ho ka fana ka poloko e kholo ea matla a ho pompa. Litharollo tsa botenya bo tlase li fokotsa ho hula ho hoholo ho hlabang, ho nolofalletsa ho potoloha ha electrolyte ka katleho le ho tlosoa ha mocheso, ho tšehetsa ka kotloloho phokotso ea tšebeliso ea matla ho electrorefining ea koporo. Tekanyo e nepahetseng ea botenya ba mokelikeli ha e bohlokoa feela bakeng sa boleng ba sehlopha empa hape le bakeng sa taolo ea litšenyehelo tsa ts'ebetso; lisebelisoa tse kang Lonnmeter li nolofalletsa ho beha leihlo botenya bo nepahetseng, bo kahare ho moeli ba sebopeho sa electrolyte ea koporo, ho ntlafatsa kemiso ea ho pompa le litšenyehelo tsa matla.
Tšusumetso Bokgoni ba Hona Joale, Ntlafatso ea Motlakase oa Sele, le Tlhahiso e Akaretsang
Tekanyo ea mahloriso a koporo le asiti (e bonts'oang ka bongata ba electrolyte) e laola motsamao oa li-ion, e amang katleho ea hona joale ho hloekisoeng ha li-electro tsa koporo. Bongata bo feteletseng bo lebisa ho tsamaisong e liehang ea li-ion, ho eketsa motlakase oa sele le ho fokotsa katleho. Maemong a loketseng a bongata, li-ion tsa koporo li fallela ka katleho ho ea cathode, li fokotsa liketso tse senyang le ho tsitsisa motlakase oa sele. Ho ntlafatsa motlakase oa sele ho hloekisoeng ha koporo hoa hlokahala—ho hoholo haholo ho eketsa litšenyehelo tsa matla le boemo ba khoutu ea litšila, ho tlase haholo ho sitisa sekhahla sa tlhahiso.Taolo ea bongata ba li-electrolytee ntlafatsa diphetho tsena, e eketsa tlhahiso ka ho boloka phetiso e ntle ya tjhaja le sekgahla sa kaho ya cathode. Mehlala ya dipalo e tiisa kamano e tobileng pakeng tsa bongata ba electrolyte, bokgoni ba hajwale, le motlakase wa sele.
Karolo ea ho Boloka Khokahano e Ntle ea Electrolyte le ho Fokotsa Boemo ba Khokahano ea Litšila
Ho ntlafatsa ho tsamaisa ha electrolyte ea koporo ho ipapisitse le ho boloka bongata ba sepheo le litaba tsa sulfate ea koporo. Haeba bongata bo nyoloha ho tloha ho mojaro o phahameng oa solute kapa ho sisinyeha ha mocheso, ho tsamaisa ha electrolyte hoa theoha, ho eketsa motlakase oa sele le ho beha boleng ba sehlahisoa kotsing. Li-electrolyte tse nang le bongata bo phahameng le tsona li eketsa monyetla oa ho beha khoutu ea litšila - likaroloana tse tiileng le mefuta e qhibilihisitsoeng (nickel, loto) li na le monyetla o moholo oa ho emisoa kapa ho fokotseha holim'a cathode, haholo-holo tlas'a mekhoa e sa lokelang ea ho eketsa kapa maemo a fokolang a phallo. Ho thibela ho beoa ha litšila ho hloekisoeng ha koporo ka hona ho hloka taolo e matla ea bongata le ea motsoako, tekanyo e matla ea bongata ba metsi ho hloekisoeng ha koporo, le phetoho e hlokolosi ea likarohano tsa sulfate ea koporo le asiti. Mokhoa ona o kopantsoeng o fokotsa litsela tsa ho kenyelletsa litšila (ho kenngoa ha likaroloana, ho kenyelletsoa ha electrolyte, le ho behoa ha electrode hammoho) 'me o tšehetsa lipheo tse thata tsa taolo ea boleng ba cathode ea koporo.
Tsamaiso e hlokolosi ea bongata ka har'a libaka tse reriloeng ho sebelisoa li-meter tsa sejoale-joale tsa bongata ba metsi joalo ka Lonnmeter e matlafatsa bohloeki ba electrolyte, e fokotsa litšenyehelo tsa matla, e eketsa tlhahiso, 'me e tšehetsa tlhahiso ea koporo e hloekileng haholo, e totobatsa karolo ea eona ea motheo ho pholletsa le matšoao ohle a bohlokoa a ts'ebetso ea ho hloekisa koporo ka motlakase.
Ho Hloekisa Koporo - Kalafo ea Bokaholimo ba Electroplating
*
Kopanyo ea Tekanyo ea Botenya bakeng sa Phetoho ea Nako ea Sebele
Boleng ba 'nete ba tekanyo ea bongata bo lutse ho kenyelletsong ea eona e se nang sekoli mesebetsing ea taolo ea ts'ebetso. E kopantsoe le SCADA, lipalo tsa bongata tse phelang tse tsoang lisebelisoa tse kang Lonnmeter li tsebisa ka ho toba li-loops tsa taolo ea bohlokoa:
- Ntlafatso ea motlakase oa sele: Ho fetola liparamente tsa hona joale le motlakase ka nako ea sebele, ho latela bongata ba electrolyte bo lekantsoeng, ho qoba tahlehelo e feteletseng le ho fokotsa tšebeliso ea matla e sa hlokahaleng.
- Taolo ea katleho ea hona joale: Ho boloka bongata ba sepheo ho netefatsa katleho e phahameng ea hona joale ka ho boloka mahloriso a li-ion a nepahetseng ka har'a cathode, ho eketsa ho kenngoa ha tšepe le ho fokotsa liketso tsa likokoana-hloko.
- Ntlafatso ea ho tsamaisa motlakase ka motlakase ka motlakase: Taolo e nepahetseng ea ho ba le bongata e netefatsa hore electrolyte e lula e tsamaisa motlakase ka motlakase haholo, e tšehetsa ho kenngoa ha tšepe ka mokhoa o sebetsang hantle le o ts'oanang ho pholletsa le lisele tse hloekisang motlakase.
- Thibelo ea ho beha khoutu ea litšila: Ka ho tsitsisa litšobotsi tsa electrolyte, lintlha tsa bongata ba nako ea sebele li thusa ho boloka maemo a ratang ho boloka koporo ka mokhoa o ikhethileng, ho fokotsa kotsi ea ho boloka litšila tse kang nickel kapa tšepe hammoho.
Melemo ea ho Tšepahala, ho Tharolla Mathata le ho Tsitsisa
Ho kopanya disebediswa tsa nako ya sebele ka hara sethala se matla sa SCADA ho ntlafatsa botshepehi ba tshebetso. Basebedisi ba fumana ponahalo ya nako le nako ya matshwao a bohlokwa a tshebetso, e leng se potlakisang ho lemoha le ho arabela ho kheloha hofe kapa hofe ha sebopeho sa electrolyte ya koporo.
Mokhoa ona o fana ka:
- Ho rarolla mathata hamolemo: Phihlello ea data hang-hang le litlaleho tsa mekhoa ea nalane li tšehetsa tlhahlobo ea sesosa sa motso ha boleng ba sehlahisoa bo theoha kapa li-voltage tsa sele li phahama ka tšohanyetso.
- Ho tshepahala ha tshebetso: Taolo e tsamaiswang ke mohlala e fokotsa ho senyeha ha tshebetso, e fokotsa nako ya ho se sebetse, mme e thibela diketsahalo tse turang tse kang tlhahiso ya cathode e tletseng ditshila.
- Ho tsitsa ha sehlopha: Taolo e iketsahallang ea liparamente tse kang bongata le mocheso e netefatsa litšobotsi tse tšoanang tsa ho beoa ha koporo ho tloha sehlopheng se seng ho ea ho se seng kapa nakong ea ho matha ho tsoelang pele.
- Tšebeliso e fokotsehileng ea matla: Ho ntlafatsa motlakase oa sele le ho fokotsa ho futhumatsa ha electrolyte ho sa hlokahaleng ho fokotsa litšenyehelo tsa ts'ebetso ka kotloloho.
- Bokgoni bo ntlafetseng ba hona joale: Ka ho boloka maemo a matle a electrolyte, ho kenngoa ha motlakase ho eketsehileng ho fetolela ho hlaphoheloa ha koporo e hloekileng ho fapana le dikarabelo tse ka thoko.
- Ho boloka matla a pompe: Ho beha leihlo bongata ba electrolyte ho nolofatsa taolo e sebetsang hantle ea pompo, ho qoba ho potoloha ho feteletseng ha mali kapa ho thiba molomo, ho lelefatsa bophelo ba lisebelisoa.
Melemo ena e kopana ho ts'ehetsa taolo e sebetsang ea boleng ba cathode ea koporo le ho netefatsa tlhahiso ka kakaretso le ho latela melao ea tikoloho mesebetsing ea sejoale-joale ea ho hloekisa ka motlakase.
Mekhoa e Metle ea ho Kenya Ts'ebetsong Limithara tsa Boima ba Metsi ho Copper Electrorefining
Tataiso ea ho Kenya le ho Lekanya Metswako ea Asiti e nang le Mahloriso a Phahameng
Ho kgetha sesupa-nako se nepahetseng sa tekanyo ya metsi bakeng sa ho hlwekisa koporo ka motlakase ho qala ka thepa ya sona. Dikarolo tse kolobisitsweng di lokela ho hanela maemo a hodimo a sulfuric acid le copper sulfate. PTFE, PFA, PVDF, le khalase ke thepa e kgethwang, e fanang ka kganyetso e tshepahalang ya ho bola dibakeng tse matla tsa electrolyte. Ditshepe di lokela ho qojwa ntle le haeba ho hlokahala; sebedisa feela maemo a nang le alloy e ngata jwalo ka Hastelloy C-276 kapa titanium haeba dikarolo tsa tshepe di ke ke tsa tloswa.
Ho kenngoa ho lokela ho ba sebakeng se bonts'ang motsoako oa electrolyte ea koporo e ngata. Qoba libaka tse shoeleng tsa phallo kapa libaka tseo electrolyte e arohanang ho tsona. Methapo e meholo ea potoloho kapa ea ho potoloha e loketse, e netefatsa motsoako o ts'oanang oa sulfate-sulfuric acid le lipalo tse tsitsitseng tsa bongata. Sekoahelo sa bypass se u lumella ho arola mithara nakong ea ho lekanya kapa ho hlokomela, ho tsitsisa maemo a ts'ebetso le ho fokotsa nako ea ts'ebetso.
Liphetoho tsa mocheso li fetola bongata ba asiti ea sulfuric 'me, ka katoloso, sebopeho sa electrolyte ea koporo. Kopanya sensor ea mocheso haufi le meter ea bongata 'me u nolofalletse puseletso ea mocheso sesebelisoa sa hau. Sebelisa lisampole tsa tlhahlobo tse bonts'ang mahloriso a 'nete a koporo le asiti semeleng sa hau. Sena se netefatsa hore meter ea hau ea bongata ba metsi bakeng sa electrolyte e fana ka data e nepahetseng, e ka sebelisoang bakeng sa netefatso ea boleng ba koporo ea cathode le ntlafatso ea hona joale ea katleho ho electrorefining ea koporo.
Phallo ea taolo ka har'a mithara ea boimana ho ea boemong bo itekanetseng, bo tsitsitseng. Pherekano e phahameng e baka lerata la tekanyo le ts'enyeho ea mechini, ha phallo e tlase e ka tšoasa lipululana, ea sotha lipalo. E sila terata eohle 'me ea arola sesebelisoa ka motlakase. Ho khanna ho phahameng ha electrolyte ho etsa hore maqhubu a lahlehileng a be kotsi, e leng se ka amang ntlafatso ea motlakase oa sele le taolo ea boleng ba cathode ea koporo.
Melaoana ea Polokeho le ho Tsamaellana le Li-electrolyte tse Matla
Kenya lithebe tsa splash le setshelo sa bobeli ho potoloha mithara ea density hohle moo basebetsi ba ka pepesehelang metsoako ea copper sulfate-sulfuric acid. Beha matšoao a temoso le lithibelo tsa phihlello haufi le lits'ebetso tsohle tsa mithara. Netefatsa hore li-fittings, litiiso le li-junctions li lumellana le li-electrolyte tse mabifi, ho qoba li-elastomer le polasetiki tse sa fuoeng tekanyo ea maemo a phahameng a acid le oxidative.
Ho aroloa ha motlakase le ho thewa ha mobu ka thata ke tsa bohlokwa. Kotsi ya maqhubu a lahlehileng e eketseha ka ho hlwekisa koporo ka motlakase, ho nepahala ha sensor e sokelang le polokeho ya motho ka mong. Hlahloba dikarolo tsa thibelo le tsa ho arolwa kgafetsa ho thibela diphoso tse kotsi.
Litlhahiso tsa Kopanyo e se Nang Seamless Mesebetsing ea Limela e Seng Teng
Kenya tekanyo ea tekanyo tsamaisong ea taolo ea fektheri ea hau, u sebelise liphetho tsa dijithale bakeng sa ho beha leihlo sebopeho sa electrolyte ea koporo ka nako ea sebele. Beha limithara liphaepheng tse kholo kapa li-loop tsa ho potoloha hape bakeng sa data e bohareng. Sebelisa lits'ebetso tsa bypass bakeng sa ho itšehla thajana kapele ha ho hlokahala tlhahlobo kapa tlhokomelo, ho thibela litšitiso ts'ebetsong ea sele le ho tšehetsa katleho ea hona joale ho hloekiseng ha koporo ka motlakase.
Kopanya le baenjiniere ba lits'ebetso ho netefatsa sebaka sa mithara ea bongata ka ho sebelisa mohlala oa phallo; lithuto tsa CFD li ka supa libaka tsa karohano le tsa ho kopanya. Sebelisa tlhahiso ea mithara ho khanna liphetoho tse iketsang bakeng sa motlakase oa sele le conductivity ea electrolyte, ho ntlafatsa tšebeliso ea matla le ho thibela boemo ba khoutu ea litšila nakong ea ho hloekisa koporo.
Theha mekhoa ea ho lekanya sensor khafetsa, sebelisa lisampole tsa litšupiso tse lumellanang le motsoako oa asiti ea koporo ea sulfate-sulfuric ea semela. Kemiso ea tlhokomelo le moralo oa phihlello e potlakileng li lumella ho tsosolosoa kapele kamora ho hloekisa kapa ho lokisa, ho fokotsa tahlehelo ea tlhahiso le ho tšehetsa poloko ea matla a pompang ho ntlafatseng motlakase.
Lipotso Tse Botsoang Khafetsa
Karolo ea sesupa-nako sa metsi ke efe ho electrorefining ea koporo?
Seteishene sa tekanyo ya metsi, jwalo ka Lonnmeter, se fana ka tlhokomelo e tswelang pele, ya nako ya sebele ya motswako wa asiti ya koporo ya sulfate-sulfuric diseleng tsa ho hlwekisa di-electrode tsa koporo. Sena se nolofalletsa basebetsi ho lekola bongata ba electrolyte e le sesupo se tobileng sa mahloriso a koporo le sulfuric acid - diparamente tse pedi tsa bohlokwa bakeng sa taolo e sebetsang ya boleng ba cathode ya koporo. Lintlha tsa bongata bo tswelang pele di hokahana le ditsamaiso tsa taolo ya tshebetso, di dumella diphetoho tse nepahetseng, tse iketsahallang mochesong, sekgahla sa phepo, le mahloriso a asiti, e leng se fokotsang haholo ho itshetleha hodima ho nka sampole ka letsoho. Mokgwa ona o ntlafatsa botsitso ba sebopeho sa electrolyte ya koporo, o tshehetsa maemo a shebilweng bakeng sa ho eketsa boleng ba koporo ya cathode le ho fokotsa ho fetofetoha ha tshebetso.
Botebo ba electrolyte bo ama netefatso ea boleng ba koporo ea cathode joang?
Botenya ba electrolyte bo bonahatsa ho leka-lekana ha koporo le sulfuric acid ka har'a tharollo. Ho kheloha ha lets'oao la bongata ho fetoha ha mahloriso, ao, haeba a sa lokisoa, a ka lebisang ho beoeng ha khoutu e sa batleheng ea litšila tse kang nickel, tin, kapa antimony ho cathode. Ho boloka sebaka sa bongata ba sepheo ho thibela boemo ba khoutu ea litšila, ho tšehetsa netefatso ea boleng ba koporo ea cathode le ho netefatsa hore sehlahisoa sa ho qetela sa koporo se fihlela litlhoko tse thata tsa bohloeki. Taolo e tsoetseng pele ea bongata e boetse e thusa ho hlahloba mathata ka ho kenyelletsoa ha electrolyte, e leng se matlafatsang boiteko ba taolo ea boleng ba cathode ea koporo.
Na tekanyo e nepahetseng ea tekano e ka thusa ho fokotsa tšebeliso ea matla?
E. Tekanyo e nepahetseng ea bongata e nolofalletsa taolo e tiileng holim'a motsoako oa asiti ea koporo ea sulfate-sulfuric, e amang ka ho toba tsamaiso ea electrolyte. Kaha tsamaiso ea electrolyte e khetholla motlakase oa sele o hlokahalang ho khanna koporo, ho boloka bongata bo nepahetseng ka tekanyo ea nako ea sebele ho netefatsa tahlehelo e fokolang ea matla—ho tšehetsa ntlafatso ea motlakase oa sele le ho fokotsa tšebeliso ea matla ho ntlafatsong ea motlakase oa koporo. Tsamaiso e nepahetseng ea bongata e boetse e fokotsa ho pompa le ho kopanya ho sa hlokahaleng, e leng se fokotsang tlhoko ea matla le litšenyehelo tsa ts'ebetso.
Hobaneng katleho ea hona joale ea ho ntlafatsa koporo ka motlakase e itšetlehile ka bongata ba electrolyte?
Bokgoni ba hona jwale bo lekanya karoloana ya motlakase o fanwang o sebediswang ho kenya koporo e hlwekileng. Bokgoni bo botle bo netefatsa hore electrolyte e fana ka tekanyo e nepahetseng ya di-ion tsa koporo le asiti, e leng ntho ya bohlokwa bakeng sa ho tsamaisa di-ion ka katleho. Haeba bokgoni bo wela ka ntle ho sebaka se kgothaletswang, dikarabelo tse sa batleheng (jwalo ka haeterojene kapa phetoho ya oksijene) di ka etsahala, tse khelosang motlakase ho tloha ho depositi ya koporo le ho fokotsa bokgoni ba motlakase. Ho boloka bongata ka hare ho tlhaloso ke leano la motheo la ho ntlafatsa bokgoni ba motlakase ho hlwekiseng koporo.
Tekanyo ea bongata ba metsi e thusa joang ho boloka matla a pompeloang?
Sekgahla sa ho potoloha ha dieleketerole le phallo ya tsona di lokela ho tsamaellana le ho teteana ha tharollo le ho teteana ho netefatsa kabo ya hona jwale e tshwanang le ho bewa ha koporo. Tekanyo ya ho teteana ha metsi ka nako ya sebele e fana ka maikutlo a nepahetseng mabapi le diphetoho tsa thepa ya electrolyte, e leng se nolofalletsang ho fetola ka boiketsetso lebelo la pompo le ditsamaiso tsa ho kopanya. Ka ho boloka ho teteana ho nepahetseng, dimela di qoba ho pompo ho feteletseng, ka hona di fihlella poloko ya matla a ho pompo ho ntlafatseng dieleketerole le ho atolosa bophelo ba disebediswa ka ho fokotseha ha tshenyo ya mechini. Sena se boetse se fokotsa monyetla wa ditshila tse sebakeng seo le kgolo e sa lekanang ya koporo ka lebaka la dibaka tse sa emeng ka hara bate ya electrolyte.
Nako ea poso: Tshitwe-05-2025
