Messagepar OlivierSPb » 21 Juin 2017, 22:05
Tout d'abord merci pour la réponse.
L'acide sulfurique dilué laisse le cuivre impavide sauf si on chauffe ou si on barbote de l'air ou encore dans le cadre d'une électrolyse.
Les électrolyses de cuivre industrielles se font avec environ 25% d'acide (Donc moins que l'acide de batterie) chauffé à 63° nominal.
Quant à l'eau oxygénéé, s'il est vrai qu'en ajoutant de l'H²O² à l'acide sulfurique j'obtiens de l'H²SO5 (Acide peroxymonosulfurique ou acide de Caro) appelé aussi acide piranha car il "bouffe" tout... C'est très exothermique et relativement dangereux car cela se met à bouillir et dégage des vapeurs hautement toxiques... Certainement pas utilisable par centaines de kg...
Donc si on utilise les paramètres de l'électrolyse classique du cuivre, il va bien se passer ce que j'ai décrit, c'est à dire saturation de l'électrolyte par le sulfate de zinc.
Par contre je ne suis pas certain de comprendre ce que tu dis par faire les choses en 2 temps. Ce que je comprends, c'est que tu suggères de démarrer l'électrolyse par une électrolyse du cuivre et quand l’électrolyte ne contient plus que du sulfate de zinc, faire une électrolyse du zinc.
C'est en effet possible en théorie mais inapplicable à grande échelle. Une "petite" cuve d'électrolyse contient environ 5 tonnes d'électrolyte et une douzaine de tonnes d'anodes solubles. Quand c'est du cuivre 99,4% + le process dure environ 2 semaines. Vue la relative faible quantité d'électrolyte, je vais déposer relativement peu de cuivre avant de saturer en ions Zn l'électrolyte. A ce moment, je suis obligé de retirer les cathodes de cuivre et de mettre de nouvelles cathodes de départ pour le zinc (En remplaçant certainement l'anode soluble par une anode insoluble en plomb ou en graphite) et une fois que mon zinc est épuisé de remettre mon anode soluble et de rechanger les cathodes, et de boucler là-dessus.
Je n'ai pas fait le calcul exact mais grosso modo mes 5 tonnes d'électrolyte sont saturées avec 150 kg de cuivre donc pour électrolyser mes 12 tonnes d'anodes j'aurai plus de 50 cycles, en comptant 4h pour chaque changement d'anodes et de cathodes cela fait 8 jours de manipulations...
Ce qui marche sur 100 g en labo, n'est pas forcément utilisable à grande échelle.
D'où mon idée de virer d'abord le zinc en continu dans une électrolyse en dissolvant le zinc dans HCl.
Le problème ce sont les dégagements gazeux.
H² n'est pas vraiment un problème, si la cuve d'électrolyse est bien conçue avec un couvercle étanche et un système de captation des gaz, on fait péter l'hydrogène au fur et à mesure qu'il se dégage. J'ai vu cela dans une usine faisant du traitement de surface, c'est assez rigolo, il y a en permanence une série de petites explosions faisant ptt, ptt comme un moteur qui a des ratés. Le tout combiné avec un bon détecteur d'H², il existe donc des solutions industrielles permettant d'éliminer H² de façon simple et fiable.
Reste le dégagement de Cl² à la cathode dont je ne sais pas trop quoi faire et j'aimerais vraiment ne pas le balancer dans l'atmosphère...