L’application de cellules électrolytiques continues dans l’électrolyse des boues de minerai d’antimoine est une orientation technique qui combine une production efficace et une métallurgie verte. Voici une analyse systématique de son application :

1. Principes de base

Électrolyse en suspension : La suspension de minerai contenant de l'antimoine (comme la stibine, Sb2S2) est directement utilisée comme électrolyte pour l'électrolyse en milieu acide ou alcalin. Les ions antimoine (Sb³⁺) sont réduits en antimoine métallique à la cathode et les sulfures sont oxydés à l'anode pour former du soufre élémentaire ou du sulfate.

Fonctionnement continu : la boue entre et sort en continu de la cellule électrolytique pour obtenir une production ininterrompue et améliorer l'efficacité du traitement.

2. Structure et conception

(1) Système d'alimentation : La suspension est injectée en continu dans la cellule électrolytique par pompe ou par gravité pour assurer une distribution uniforme.

(2) Structure de la cellule électrolytique : la conception à lit fluidisé ou à cuve agitée est souvent utilisée pour maintenir les particules solides en suspension et empêcher la sédimentation.

(3) Matériaux des électrodes :

Anode : Les électrodes revêtues de titane (telles que IrO₂-Ta₂O₅) sont résistantes à la corrosion et ont une activité catalytique élevée.

Cathode : Plaque en acier inoxydable ou en titane, qui peut être recouverte d'une couche catalytique pour améliorer l'efficacité de la réduction.

(4) Dispositif de séparation : Après l'électrolyse, la boue est filtrée ou centrifugée pour séparer l'antimoine métallique, et l'électrolyte est recyclé.

3. Avantages techniques

Production efficace : le fonctionnement continu réduit les temps d'arrêt et le volume de traitement est nettement supérieur à celui des processus par lots traditionnels.

Économie d'énergie et réduction de la consommation : Le traitement direct des boues élimine les étapes de lixiviation et de purification, réduisant ainsi la consommation d'énergie de 20 à 30 %.

Respectueux de l’environnement : le soufre est récupéré sous forme élémentaire pour réduire les émissions de SO₂ ; la circulation en circuit fermé réduit les rejets d’eaux usées.

Taux de récupération de métal élevé : Le taux de récupération d'antimoine peut atteindre plus de 95 %, ce qui est meilleur que le processus traditionnel de torréfaction-réduction (80 %-90 %).

4. Principaux défis

Contrôle des propriétés de la boue : Il est nécessaire d'optimiser la taille des particules de la boue (généralement < 200 mesh), la concentration (teneur en solides de 10 à 30 %) et la valeur du pH (généralement de 1 à 3 mol/L H₂SO₄ dans des conditions acides).

Contamination et durée de vie des électrodes : les particules solides peuvent provoquer une passivation des électrodes, ce qui nécessite un nettoyage régulier ou l'utilisation d'un courant pulsé pour retarder l'entartrage.

Stabilité du processus : Un contrôle précis de la densité de courant (100-300 A/m²), de la température (40-80°C) et du débit d'électrolyte est nécessaire.

Les cellules électrolytiques continues ont montré le potentiel d'une efficacité élevée et d'une protection de l'environnement dans l'électrolyse des boues d'antimoine, mais leur promotion industrielle doit encore résoudre des problèmes tels que la durée de vie des électrodes, le prétraitement des boues et l'extension du système. Avec les progrès technologiques, ce procédé devrait devenir une orientation d’innovation importante dans le domaine de la métallurgie de l’antimoine.