Медь подвергают электролитическому рафинированию при использовании ее в электротехнической промышленности или в случае, если она после огневого рафинирования содержит большое количество благородных металлов (золота, серебра, платины и элементов платиновой группы). Примеси, находящиеся в аноде, частично растворяются, частично переходят в шлам, который спускают через отверстие в дне ванны. Шлам используют для дальнейшей обработки, при которой его разделяют на составные части.
В электролизер с нагрузкой 10 +0,2 N? кА и сернокислым электролитом состава 120 г/дм?
CuSO4 • 5H20 и 150 г/дм H2SO4 завешивают 29+N? анодов из черновой меди и 30+N? катодов - чистые тонкие листы электролитной меди толщиной 0,5+0,1N? мм. Крайние катоды работают с одной стороны. Через 27+N? дней остаток анодов - скрап (15% от начальной массы анодов) извлекают из ванны и передают на переплавку. Доля неработающей поверхности анодов (ушки) составляет около 5% от всей их площади. Рабочая плотность анодного и катодного тока составляет 180+ N? A/м2. Катоды вынимают через 19+N? дней. За это время вес каждого из них достигает 90+N? кг. Электролизом получают медь с содержанием 99,95% Си.
Листы электролитной катодной меди используют для приготовления медных сплавов или переплавляют в слитки, которые прокатывают. Расход анодов с учетом шламообразования и побочных процессов принять равным 1,031 т на 1 т катодной меди.
Рассчитайте: а) катодный выход по току, б) начальную массу и толщину анода. Напишите
уравнения всех электрохимических процессов, протекающих в ванне.