Electrolytic treatment of synthetic acid mine drainage containing high concentrations of ferric iron

Preprint, Vol. 7, No. 4, 2016

B. Vollick, A. F. Souza, C. Shamshoom, P. Maharaj, D. Bejan, and N. J. Bunce
Electrochemical Technology Centre, Chemistry Department, University of Guelph, Guelph, Ontario, Canada

Copper electrodeposition from synthetic and authentic acid mine drainage (AMD) is inhibited by ferric iron (Fe(III)), through re-oxidation of copper. Polarization to –2.5 V versus standard hydrogen electrode prevents the dissolution of predeposited copper from the cathode. Above pH 1, copper deposition is independent of Fe(III) concentration to approximately 25 g/L. Fe(III) is reduced to ferrous iron (Fe(II)), with a high combined current efficiency for iron and copper reduction. In a divided cell, the conversion of Fe(III) to Fe(II) is almost quantitative, with efficient transfer of acidity from catholyte to anolyte. Prospects for developing electrochemical technology for complete remediation of AMD are discussed.

En raison de la réoxydation du cuivre, le fer ferrique (Fe(III)) nuit à l’électrodéposition du cuivre à partir de drainage minier acide (DMA) véritable et synthétique. Une polarisation à -2,5 V par rapport à l’électrode standard d’hydrogène empêche la dissolution du cuivre déjà déposé de la cathode. À un pH supérieur à 1, la déposition du cuivre est indépendante de la concentration en Fe(III) jusqu’à environ 25 g/L. Le fer ferrique est réduit en fer ferreux (Fe(II)) avec une efficacité combinée élevée pour la réduction du fer et du cuivre. Dans une cellule divisée, la conversion de Fe(III) en Fe(II) est près de la quantité théorique, avec un transfert efficient de l’acidité de catholyte à anolyte. Les perspectives de développement d’une technologie électrochimique pour la remédiation complète du DMA sont discutées.