水溶液電解制粉法是指電解金屬鹽的水溶液來製取粉末的一種方法。
基本介紹
- 中文名：水溶液電解制粉法
- 外文名：preparation of powder by electrolysis from aqueous solution
- 含義：電解金屬鹽的水溶液而製取金屬粉
- 特點：工藝流程簡單，投資少
簡介,特點,
簡介
水溶液電解制粉法(preparation of powder by electrolysis from aqueous solution)
電解金屬鹽的水溶液而製取金屬粉末的一種粉末製取方法。電解法製取金屬粉末的原理是：在金屬鹽的水溶液中通過直流電時，電解質發生電化學反應，金屬陽離子移向陰極，得到電子而被還原，並在陰極澱積。金屬陽離子的補充是由與陽離子同種的金屬做成的陽極在電解時丟失電子而不斷溶解來供給；當採用不溶解的陽極(如石墨等)時，金屬陽離子則靠該金屬鹽或其氧化物作電解質來供給。
特點
電解法制粉的特點是：工藝流程簡單，投資少；可利用半成品和廢料作原料，控制電解電位達到純化精煉的目的；產品純度高，電解時只有單一金屬在陰極澱積，雜質則被清除。但電解法消耗電能大，生產效率較低，成本較高，加之有環境污染須採取措施，因而限制了電解法在工業生產中的套用。
電解時，金屬陽離子向陰極移動是依靠擴散、對流和遷移等過程來實現的。電解質的種類、溫度、粘度、濃度、離子大小、攪拌情況、電場大小以及陰極陽極間的距離、陰極形狀等都對金屬電解澱積過程產生影響。
工藝要求 電解法制粉要求陰極澱積物易於粉碎，如為鱗片狀、海綿狀和鬆散顆粒等，這可由工藝上調整、控制電流密度、酸度和金屬陽離子濃度來實現。為了得到細的電解粉末，通常採取的措施是：採用大的電流密度，提高陰極板上單位面積析出金屬的速度，生成大量的晶核；減小陽極和陰極間的距離；周期性地刮除陰極板上的澱積物，這些都會使粉末細化。
用電解法可以製取單一金屬粉末，也可以製取合金粉末。製取合金粉末需採用鑄造合金陽極或合金組元聯合陽極，若用不溶解陽極則電解質需由合金組元的多種金屬陽離子組成。製取單一金屬粉末時，依照法拉第定律，電解時應該澱積的該金屬的量(g)是：
q=alt式中n是該金屬的電化當量；I是電流強度；f是通電時間。
工業實例 工業上的電解制粉，大多是指水溶液電解法制粉。惰性較大的金屬，例如銅、鎳、鈷、鎘、鐵、鋅和錳等，可用電解法製取。以電解法製取銅粉為例：是用鉛一銻作不溶解陽極，用銅板作陰極，硫酸銅水溶液作電解質。
陽極反應為20H→1/2O2+H2O+2e
陰極反應為Cu+2e→Cu
電解時，通過調整和控制電流密度、銅離子濃度、酸度和溫度等來製取所需的銅粉。電解後粉末濾去電解質，連續地用稀酸和水清洗，再進行真空乾燥。乾燥溫度以50℃為宜。若用金屬銅作陽極來製取銅粉，工藝過程基本相似，所得產品純度可達99%以上。
