專利名稱：一種電解方法
技術領域：
本發明涉及一種高效連續化電解方法及技術，屬于金屬粉末制備領域。
背景技術：
金屬粉末在實際應用中非常廣泛，可以作為粉末冶金的原料，也可以直接使用等。金屬粉末屬于松散狀物質，其性能綜合反映了金屬本身的性質和單個顆粒的性狀及顆粒群的特性。一般將金屬粉末的性能分為化學性能、物理性能和工藝性能。化學性能是指金屬含量和雜質含量。物理性能包括粉末的平均粒度和粒度分布，粉末的比表面和真密度，顆粒的形狀、表面形貌和內部顯微結構。工藝性能是一種綜合性能，包括粉末的流動性、松裝密度、振實密度、壓縮性、成形性和燒結尺寸變化等。此外，對某些特殊用途還要求粉末具有其他的化學和物理特性，如催化性能、電化學活性、耐蝕性能、電磁性能、內摩擦系數等。金屬粉末的性能在很大程度上取決于粉末的生產方法及其制取工藝。粉末的基本性能可用特定的標準檢測方法測定。粉末粒度及其分布的測定方法很多，一般用篩分析法(>44//m)、沉降分析法(0. 5 100// m)、氣體透過法、顯微鏡法等。超細粉末(〈O. 5// m)用電子顯微鏡和X射線小角度散射法測定。金屬粉末習慣上分為粗粉、中等粉、細粉、微細粉和超細粉五個等級。電解法是目前工業化生產金屬粉末的一種，常規的電解法生產金屬粉末，需要定時在陰極基板上將電解出來的粉末刮下來，大大耗費不必要的勞動力成本。且金屬粉末在陰極極板上電解生成時，會慢慢長大，形成粗大的金屬粉，其次是，電解出來的金屬粉富集在陰極極板上會降低電解金屬粉末的效率。采用本發明的方法及技術可以有效的解決常規電解生產時所遇到的相應問題。可以明顯提高電解效率、得到細小的金屬電解粉、可以大大的降低勞動力成本。因此具有重要的社會效益和經濟效益。
發明內容
本發明的目的在于提供一種可對各種電解金屬粉末進行高效的電解，從而得到性能優越的金屬粉末的方法，該方法大大提高了電流效率、提高了生產效率。本發明的技術方案是在傳統電解方法的基礎上，將其中一個電極改為圓筒狀、另一個電極置于圓筒狀內部組合成電解器，然后將電解器置入電解槽中，電解液在電解槽中從圓筒狀電解器的軸線方向不斷進入，電解液的進入壓力為0. 0006 5MPa，電解在不斷的進行過程中，用循環電解液沖刷陰極板上所電解出來的金屬粉末，由于瞬時沖刷陰極上的電解粉末，使得電解金屬粉末來不及長大就被沖刷下來，得到金屬粉末的顆粒遠比常規電解出來的金屬粉末更細小，電解完成后，靜置電解液，最終得到細小的電解金屬粉末。所述電解液的進入壓力根據所要電解的金屬粉末的沖刷難以程度相關，電解液可以循環使用。所述電解液在電解器中進入時，圓筒狀的電解器的進液處有0 75°的傾斜角，有利于電解液的進入。
所述電極(陰極或陽極)表面光滑，如果有粗糙或者有比較明顯的尖銳部位，會造成電流密度集中，從而降低電解使用的電流密度；其次，會影響到沖刷電解粉的效果。本方法及技術在實際生產操作時，可以根據實際的需要調換電極的位置，可以是中間的棒狀電極為陰極或陽極，也可以是外面圓筒狀的電極為陽極或陰極；
所述電解得到的金屬粉末的粒度為小于20um，粒度均勻。所述本發明的裝置結構包括電解槽9、電解器11和電解液循環系統，電解槽9帶有電解槽進液口 13和電解槽出液口 6，電解器11為圓筒狀，置于電解槽9中，電解槽進液口 13和電解槽出液口 6連通電解液循環系統。電解器11在電解槽9中需要全部浸入電解液中，使電解充分進行。電解器11上分布有陽極導電排10和陰極導電排12，用于連接電解器11中的陰極和陽極。電解槽9的電解槽出液口 6設置有電解槽出液閥門7，出液閥門7上連接有控制液面高度和流量的浮球8。電解液循環系統包括金屬粉末沉淀槽5、緩存儲
液槽17和進液系統，金屬粉末沉淀槽5對應電解槽出液口 6，金屬粉末沉淀槽5底端設置有電解粉出口 4、上部設置有金屬粉末沉淀槽出液口，金屬粉末沉淀槽出液口對應緩存儲液槽17，緩存儲液槽出口 18通過進液系統連接至電解槽進液口，將沉淀后得到的上層電解液導入緩存儲液槽17，通過進液系統再循環回電解槽進液口 13，循環使用電解液。金屬粉末沉淀槽5通過沉淀槽支架2至于沉淀槽底座I上，金屬粉末沉淀槽5的出液口高于緩存儲液槽17，能夠使上層電解液靠重力作用留至緩存出液槽17。進液系統由流量計14、增壓泵15和流量閥16組成，緩存儲液槽17出口通過導管依次連接流量閥16、增壓泵15、流量計14和電解槽進液口 13。電解液由水泵增壓，然后由進水口進入電解器中。和現有技術相比，本發明有以下優點或積極效果
(1)本方法電解金屬粉末效率高，電流利用率高，能得到細小的各種電解粉；
(2)本方法可以根據電解粉末的要求，根據電流滿足的相應參數，靈活更換陰陽極的材料來滿足不同密度的電流，以及通過控制電極支架的尺寸，可靈活控制陰陽極板之間的距離，調整到最佳的生產狀態；
(3)本方法及技術可以控制電解循環液體的壓力來控制沖刷電解陰極的壓力，從而控制電解金屬粉能脫落沉積下來，已達到得到細小金屬粉末的要求；
(4)本方法利用電解液的流體壓力，隨時電解隨時刷粉，能夠比一般的電解方法得到的粉末都要細小，粉末粒度為20um以下。
圖I為本發明電解裝置示意圖。圖中各標號為1_沉淀槽底座、2-沉淀槽支架、3-金屬粉末出口開關、4-電解粉出口、5-金屬粉末沉淀槽、6-電解槽出液口、7-電解槽出液閥門、8-控制液面高度和流量浮球、9-電解槽、10-陽極導電排、11-電解器、12-陰極導電排、13-電解槽進液口、14-流量計、15-增壓泵、16-流量閥、17-緩存儲液槽、18-緩存儲液槽出口。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步描述，但本發明不限于以下所述范圍。實施例I :本實施例是對鋅粉進行電解，在傳統電解方法的基礎上，將其中一個電極改為圓筒狀、另一個電極置于圓筒狀內部組合成電解器，然后將電解器置入電解槽中，采用七水硫酸鋅和硫酸銨溶液，用氨水調節PH值，在堿性環境下進行電解，電流密度為850A/m2。采用圓筒狀鋁材做陰極電極，采用棒狀石墨做陽極電極。陰陽電極間距為30mm，形成同心軸狀，軸向長度為180mm，電解液在電解槽中從圓筒狀電解器的軸線方向不斷進入，循環電解液進入電解器的水壓為0. 0006MPa,電解完成后，靜置電解液，得到的鋅粉粒度為
14.2um 以下。實施例2 :本實施例是對鐵粉進行電解,在傳統電解方法的基礎上,將其中一個電極改為圓筒狀、另一個電極置于圓筒狀內部組合成電解器，然后將電解器置入電解槽中，用高度拋光的不銹鋼作陰極，低碳鋼作陽極，它們的材料可為黑色金屬廢料，如軋鋼鐵鱗、低品位礦石、鋼、鑄鐵、海綿鐵壓塊等，電解液為氯化物。用工業氨水調節PH值。電解時電流密度為2. 8A/dm2，異極間距為50mm。電解液在電解槽中從圓筒狀電解器的軸線方向不斷進
入，循環電解液進入電解器時的水壓為5PMa。電解出來的鐵粉粒度為14um以下。實施例3 :本實施例是對鎳粉進行電解,在傳統電解方法的基礎上,將其中一個電極改為圓筒狀、另一個電極置于圓筒狀內部組合成電解器，然后將電解器置入電解槽中，，電解液是用硫酸鎳，硫酸氨按一定比例配成。陽極材料用鉛銀合金，陰極材料用金屬鈦作為電極。電流密度為2000A/m2，異極板間距為50mm。電解液在電解槽中從圓筒狀電解器的軸線方向不斷進入，循環電解液進入電解器時的水壓為3. 5MPa。電解出來的鎳粉粒度為小于9. 3um。
權利要求
1.一種電解方法，其特征在于具體方法如下在傳統電解方法的基礎上，將其中一個電極改為圓筒狀、另一個電極置于圓筒狀內部組合成電解器，然后將電解器置入電解槽中，電解液在電解槽中從圓筒狀電解器的軸線方向不斷進入，電解液的進入壓力為O. 0006 5MPa，電解完成后，靜置電解液，最終過濾得到電解金屬粉末。
2.根據權利要求I所述的電解方法，其特征在于所述電解液可以循環使用。
3.根據權利要求I所述的電解方法，其特征在于所述電解液進入電解器中時，圓筒狀的電解器的進液處有O 75°的傾斜角。
4.根據權利要求I所述的電解方法，其特征在于所述電解器表面光滑。
5.根據權利要求I所述的電解方法，其特征在于所述電解器在電解槽中全部浸入電解液中。
6.根據權利要求I所述的電解方法，其特征在于所述最終電解得到的金屬粉末的粒度為小于20um。
全文摘要
本發明涉及一種電解方法，屬于金屬粉末制備領域。在傳統電解方法的基礎上，將其中一個電極改為圓筒狀作為電解器，另一個電極置于圓筒狀內部，電解液在電解器中以圓筒狀軸線方向不斷進入，電解液的進入壓力為0.0006～5MPa，電解在不斷的進行過程中，用循環電解液沖刷陰極板上所電解出來的金屬粉末，電解完成后，靜置電解液，最終得到電解金屬粉末。本方法電解金屬粉末效率高，電流利用率高，能得到細小的各種電解粉。
文檔編號C25C7/06GK102787330SQ20121027502
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月4日 優先權日2012年8月4日
發明者傅強, 段海龍, 鐘毅 申請人:昆明理工大學