Мембранний електроліз розчинів, забруднених іонами кадмію

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена дослідженню використання процесу мембранного електролізу для очищення від іонів важких металів зі стічних вод гальванічних ванн. В роботі були відзначені основні джерела забруднення іонами важких металів. Розглянуто суть різних методів нейтралізації стоків, зокрема електрохімічних, та сучасні технології застосування мембран для різних процесів. Головною метою цієї кваліфікаційної роботи є виведення оптимальних умов для покращення електрохімічного процесу мембранного електролізу, зокрема для збільшення числа перенесення іонів та виходу за струмом Кадмію в експериментальному модулі. Об’єктом дослідження є електрохімічні прилади, що застосовують для видалення іонів важких металів з гальванічних ванн. Експерименти по застосуванню мембранного електролізу проводили на двокамерному електролізері з іонообмінною мембраною. У ході роботи було використано електрохімічні методи у осадженні іонів важких металів з розчинів, фізико-хімічні методи аналізу, комплексометричне титрування, метод растрової електронної мікроскопії з функцією рентгенівського мікроаналізу. Було встановлено закономірності мембранного електролізу, а саме впливу початкової концентрації аноліту, перемішування і нагрівання на перебіг процесу. В результаті проведених експериментів визначено подальші напрями досліджень, а також встановлені основні шляхи вдосконалення процесу мембранного електролізу для подальшого впровадження економіки замкнутого циклу в гальваніці.

The qualification work is devoted to the study of the use of the membrane electrolysis process for purification from heavy metal ions from wastewater from galvanic baths. The work noted the main sources of pollution by heavy metal ions. The essence of various methods of neutralization of wastewater, in particular electrochemical, and modern technologies for the use of membranes for various processes are considered. The main goal of this qualification work is to derive optimal conditions for improving the electrochemical process of membrane electrolysis, in particular for increasing the number of ion transfers and the output of cadmium current in the experimental module. The object of the study is electrochemical devices used to remove heavy metal ions from galvanic baths. Experiments on the use of membrane electrolysis were carried out on a two-chamber electrolyzer with an ion-exchange membrane. In the course of the work, electrochemical methods were used in the precipitation of heavy metal ions from solutions, physicochemical methods of analysis, complexometric titration, the method of scanning electron microscopy with the function of X-ray microanalysis. The regularities of membrane electrolysis were established, namely the influence of the initial concentration of the anolyte, mixing and heating on the course of the process. As a result of the experiments, further directions of research were determined, and the main ways of improving the membrane electrolysis process were established for the further implementation of the closed-loop economy in electroplating.