電極電位電解法的製作方法
2024-02-15 14:40:15
專利名稱：電極電位電解法的製作方法
技術領域：
本發明涉及溼法冶金領域，是一種無需外加電能的電解提取金屬法。本發明還可應用於其它電解領域，開發新能源，生產大功率電池等。
當今世界上溼法冶金可分兩類一種是萃取法，其回收率較高，但工藝較複雜，而且得到的物質往往還需要再處理;另一種是電解法，是在盛有待處理液的電解槽中放入沉積極(陰極)和腐蝕極(陽極)，然後通電電解，從而在沉積極上提取金屬，其電解不徹底，回收率低，一些發達國家，為了提高回收率，廣泛將萃取與通電電解法結合起來使用，特別是用於低品位的待處理液，這種綜合處理、提煉法一般費用都很高。
本發明的目的是要提供一種生產成本極低，回收率高，工藝簡單，無需電能的電極電位電解提取金屬法，從而取代現有的通電電解溼法冶金技術。
本發明的具體方案是在電解槽中加置離子篩將其隔為兩半，一邊放入沉積極和待處理液，另一邊放入腐蝕極和腐蝕液，然後將沉積極和腐蝕極在液體外的一端導通，沉積極和腐蝕極的另一端通過兩邊的液體由離子篩所建立的質子通道，象液體被連通那樣導通，從而自行完成電解。待處理液中的被提金屬在沉積極聚集，腐蝕極被腐蝕液腐蝕產生付產品。
上述配製的腐蝕液是由沉積極、腐蝕極、待處理液並根據它們的電位PH圖進行配製的酸、鹼水溶液。
上述加在電解槽中的離子篩可由反滲透薄膜或由鈦白粉和二氧化矽的生化反應合成板製成。如進一步開發研究不難找到其他材料製成的離子篩。
發明的原理簡述如下理論根據1、不同的物質在不同的溶液中其電極電位不相同，即電池原理。2、液體電流不僅僅是正負離子的定向漂移，還有質子的鏈式轉遞(近似於空穴導電)。見參考書《科學技術百科全書》第7卷，第333-334頁。
在本發明中，電解槽離子篩的兩側置有不同的物質和不同溶液，從而在兩液體之間產生了電極電位差，而本發明的離子篩具有這樣的特殊功能它能保證兩邊液體的離子不能相互擴散，即不能混合，但在兩液體間建立有質子通道，因此保證了本發明中離子篩兩邊的液體電流能象連通的液體那樣被導通。從而使其自行進行電解反應，而無需外加電源電壓。
本發明應用原理先進，工藝簡單，易於掌握，提煉費用十分低廉，提取率可達98%以上，而且純度高，其工藝設備結構簡單，造價低。尤其重要的是本發明可通用於低品位的原料提成，它的推廣應用將使我國乃至世界的冶煉技術發生一次重大革命。
以下結合附圖
對本發明作進一步的詳述附圖是本發明的電解裝置示意圖。
圖中1-電解槽2-腐蝕液3-腐蝕極4-導線5-沉積極6-待處理液7-離子篩實施例一參見附圖，電解槽1中置有反滲透薄膜製成的離子篩7，將其隔為左、右兩半，在電解槽1的左邊放入硫酸水溶液2(即腐蝕液)，其PH值為3(與右邊待處理液PH值相同)，另加1%的腐殖酸;在電解槽1的的右邊放入硫酸銅待處理液6，其含銅31克/升，含鐵34克/升，含其他金屬1克/升;然後以鐵片作腐蝕極3、以銅片(與待提取物相同)作沉積極5，分別放入左、右兩槽溶液中，用銅導線4將鐵片3和銅片5導通，則電解自行開始，硫酸銅中的銅離子在銅電極上沉積被提取;而鐵電極不斷被腐蝕產生硫酸亞鐵付產品或氧化鐵粉，仍具有較大的值價。實驗表明，所得到的電解銅含銅量在98%以上，原液含銅量低於0.02克/升，電解回收率達99.94%。
實施例二從含銀的可溶性化合物的水溶液中回收銀。在電解槽1中裝上由二氧化矽與鈦白粉的生物反應合成板作成的離子篩7;電解槽的左邊注入鹽酸水溶液作腐蝕液，其PH值與注入右邊的硝酸銀溶液相同;以銀片作沉積極，鋁片作腐蝕極，導通銀片和鋁片，則電解開始。實驗表明得到的電解銀純度為99.5%，電解回收率達99%。
實施例三從含有銅和鎳的混合溶液中分別提取銅和鎳。首先按例一操作將混合液中的銅提出，在操作中注意始終保持腐蝕液與待處理液的PH值接近，使鎳不被析出。當待處理的混合液中的含銅量低於0.02克/升時，再將沉積極由銅電極改成鎳電極，並將腐蝕液的PH值調到13，待處理液的PH值調到2，這時鎳極板上就有鎳沉積，所得的鎳為待號鎳，純度可達98%，回收率達98%。
權利要求
1.用於溼法冶金的電極電位電解法，是在電解槽中放入沉積極(陰極)和腐蝕極(陽極)進行電解提取金屬，其特徵在於在電解槽中加裝離子篩將電解槽分為兩半，一邊放入沉積極和待處理液，另一邊放入腐蝕極和腐蝕液，然後將沉積極和腐蝕極在液體外的一端導通，自行完成電解。
2.根據權利要求1所述的電解法，其特徵在於所述電解槽中加裝的離子篩為反滲透薄膜或由鈦白粉和二氧化矽的生化反應合成板。
3.根據權利要求1或2所述的電解法，其特徵在於加在腐蝕極上的腐蝕液是由沉積極、腐蝕極、待處理液並根據它們的電位PH圖進行配製的酸鹼水溶液。
全文摘要
用於溼法冶金的電極電位電解法，是電解槽中加裝特製的離子篩，將沉積極和腐蝕極隔離，在沉積極上放入待處理液，而在腐蝕極上加入腐蝕液，並將沉積極和腐蝕極導通，無需電源，自行電解完成提取金屬的工藝。其原理獨創，工藝簡單，提取成本十分低廉，對傳統的冶金法是一重大突破。
文檔編號C22B3/46GK1072728SQ9110944
公開日1993年6月2日 申請日期1991年11月23日 優先權日1991年11月23日
發明者鄢自華 申請人:大冶有色金屬公司銅錄山銅鐵礦