La cellule électrolytique en cuivre est l'équipement de base de l'hydrométallurgie et son matériau de revêtement affecte directement l'efficacité de la production, le coût et la sécurité. Les facteurs suivants doivent être pris en compte lors de la sélection du matériau de revêtement des cellules électrolytiques en cuivre :

1. Résistance à la corrosion

L'électrolyte contient généralement des milieux corrosifs tels que l'acide sulfurique, les ions cuivre et les ions chlorure. Le matériau de revêtement doit avoir une excellente résistance à la corrosion acide et saline. Par exemple, l’alliage de titane peut résister efficacement à la corrosion acide forte en raison du film d’oxyde dense formé à sa surface ; Le caoutchouc ou le plastique spécial (comme le polypropylène) peut s'adapter aux environnements acides faibles grâce à sa stabilité chimique.

2. Conductivité et isolation

La zone de l'anode nécessite des matériaux conducteurs pour transférer le courant, et des revêtements à base de titane ou des alliages de plomb sont souvent utilisés ; la zone de la cathode nécessite des matériaux isolants (comme la résine époxy) pour éviter les courts-circuits. La conductivité du matériau doit correspondre au processus d’électrolyse pour éviter une consommation d’énergie excessive ou une distribution de courant inégale.

3. Stabilité thermique

Le processus d’électrolyse génère de la chaleur et le matériau doit maintenir des performances stables à des températures élevées. Les matériaux composites céramiques conviennent aux conditions de travail à haute température en raison de leur résistance aux températures élevées et de leur faible coefficient de dilatation thermique ; les matériaux polymères doivent être modifiés pour améliorer leur résistance à la chaleur.

4. Résistance mécanique et résistance à l'usure

Le revêtement doit résister à l’impact du flux d’électrolyte et au frottement des plaques d’anode. Les plastiques techniques à haute résistance (tels que le polytétrafluoroéthylène) ou les composites renforcés de fibres peuvent réduire l’usure et prolonger la durée de vie.

5. Coût et économie

Les alliages de titane ont d’excellentes performances mais sont coûteux et sont principalement utilisés dans les cellules électrolytiques haut de gamme ; les revêtements en caoutchouc ou en plastique sont moins coûteux mais doivent être remplacés régulièrement. Il est nécessaire de prendre en compte de manière exhaustive la durée de vie de l’équipement, les coûts de maintenance et l’échelle de production, et d’équilibrer l’investissement initial et les avantages à long terme.

6. Protection de l'environnement et sécurité

Les matériaux doivent respecter les normes environnementales et éviter le rejet de substances toxiques. Par exemple, les matériaux contenant du plomb sont progressivement remplacés en raison des risques environnementaux, et les revêtements sans plomb ou les matériaux biodégradables sont devenus des points chauds de la recherche.

En résumé, la sélection des matériaux de revêtement des cellules électrolytiques en cuivre doit être combinée aux conditions du processus, aux exigences de performance et à l'économie, et une production électrolytique en cuivre efficace, sûre et durable peut être obtenue grâce à l'innovation en science des matériaux et à l'optimisation des pratiques d'ingénierie.