في العملية المعقدة لصهر خام القصدير، تلعب المعدات التحليلية الكهربائية دورًا رئيسيًا في استخراج القصدير المعدني عالي النقاء بدقة من المحلول، ومن بينها الخلية التحليلية الكهربائية هي الجهاز الأساسي.
تعمل خلية الاستخلاص الكهربائي على مبدأ التحليل الكهربائي. يُدخل محلول يحتوي على القصدير، بعد معالجته الأولية، إلى الخلية. يوجد القصدير في المحلول على شكل أيونات. تحت تأثير التيار المستمر، تنتقل أيونات القصدير نحو الكاثود على شكل كاتيونات، حيث تكتسب إلكترونات وتخضع لتفاعل اختزال، مما يؤدي إلى ترسيب القصدير المعدني تدريجيًا. يخضع الأنود، وهو عادةً سبيكة أساسها الرصاص، لتفاعل أكسدة أثناء عملية التحليل الكهربائي، مما يحافظ على توازن الشحنة في جميع أنحاء النظام الكهربائي. الكاثود مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ، الذي توفر موصليته الممتازة وثباته الكيميائي ظروفًا مثالية لترسيب القصدير بشكل منتظم.
لضمان ترسيب كهربائي فعال ومستقر، زُوّد خزان التحليل الكهربائي بنظام شامل لتدوير الإلكتروليتات. يُنعش هذا النظام الإلكتروليت باستمرار، مما يضمن تركيزًا موحدًا لأيونات القصدير، ويزيل الحرارة والشوائب الأخرى الناتجة عن التحليل الكهربائي، ويحافظ على بيئة كهربائية مناسبة.
يُعدّ التحكم في المعايير الرئيسية أثناء عملية الترسيب الكهربائي أمرًا بالغ الأهمية. تؤثر كثافة التيار بشكل مباشر على معدل وجودة ترسيب القصدير. قد تؤدي كثافة التيار العالية جدًا إلى ترسبات رخوة وانخفاض في نقائها، بينما قد يُقلل انخفاضها المفرط من كفاءة الإنتاج. يجب مزج تركيبة الإلكتروليت بدقة، مع استخدام حموضة وإضافات مناسبة تُحسّن ظروف اختزال أيونات القصدير. تتطلب درجة الحرارة أيضًا تحكمًا صارمًا؛ فعادةً ما يُؤدي الحفاظ على نطاق مناسب إلى زيادة معدلات هجرة الأيونات وتعزيز التأثير الكهربائي.
من خلال المعدات التحليلية الكهربائية، يمكن استخراج القصدير المعدني عالي النقاء بكفاءة ودقة من المحاليل المحتوية على القصدير، مما يلبي متطلبات الجودة العالية لمواد القصدير في الصناعات الإلكترونية والكيميائية وغيرها، ويلعب دورًا لا غنى عنه في صناعة صهر خام القصدير.
