專利名稱：一種電解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效連續(xù)化電解方法及技術(shù)，屬于金屬粉末制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金屬粉末在實(shí)際應(yīng)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(zhì)，其性能綜合反映了金屬本身的性質(zhì)和單個(gè)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(xué)性能、物理性能和工藝性能?；瘜W(xué)性能是指金屬含量和雜質(zhì)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(nèi)部顯微結(jié)構(gòu)。工藝性能是一種綜合性能，包括粉末的流動(dòng)性、松裝密度、振實(shí)密度、壓縮性、成形性和燒結(jié)尺寸變化等。此外，對(duì)某些特殊用途還要求粉末具有其他的化學(xué)和物理特性，如催化性能、電化學(xué)活性、耐蝕性能、電磁性能、內(nèi)摩擦系數(shù)等。金屬粉末的性能在很大程度上取決于粉末的生產(chǎn)方法及其制取工藝。粉末的基本性能可用特定的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法測(cè)定。粉末粒度及其分布的測(cè)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(xì)粉末(〈O. 5// m)用電子顯微鏡和X射線小角度散射法測(cè)定。金屬粉末習(xí)慣上分為粗粉、中等粉、細(xì)粉、微細(xì)粉和超細(xì)粉五個(gè)等級(jí)。電解法是目前工業(yè)化生產(chǎn)金屬粉末的一種，常規(guī)的電解法生產(chǎn)金屬粉末，需要定時(shí)在陰極基板上將電解出來的粉末刮下來，大大耗費(fèi)不必要的勞動(dòng)力成本。且金屬粉末在陰極極板上電解生成時(shí)，會(huì)慢慢長(zhǎng)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(huì)降低電解金屬粉末的效率。采用本發(fā)明的方法及技術(shù)可以有效的解決常規(guī)電解生產(chǎn)時(shí)所遇到的相應(yīng)問題?？梢悦黠@提高電解效率、得到細(xì)小的金屬電解粉、可以大大的降低勞動(dòng)力成本。因此具有重要的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可對(duì)各種電解金屬粉末進(jìn)行高效的電解，從而得到性能優(yōu)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(chǎn)效率。本發(fā)明的技術(shù)方案是在傳統(tǒng)電解方法的基礎(chǔ)上，將其中一個(gè)電極改為圓筒狀、另一個(gè)電極置于圓筒狀內(nèi)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(jìn)入，電解液的進(jìn)入壓力為0. 0006 5MPa，電解在不斷的進(jìn)行過程中，用循環(huán)電解液沖刷陰極板上所電解出來的金屬粉末，由于瞬時(shí)沖刷陰極上的電解粉末，使得電解金屬粉末來不及長(zhǎng)大就被沖刷下來，得到金屬粉末的顆粒遠(yuǎn)比常規(guī)電解出來的金屬粉末更細(xì)小，電解完成后，靜置電解液，最終得到細(xì)小的電解金屬粉末。所述電解液的進(jìn)入壓力根據(jù)所要電解的金屬粉末的沖刷難以程度相關(guān)，電解液可以循環(huán)使用。所述電解液在電解器中進(jìn)入時(shí)，圓筒狀的電解器的進(jìn)液處有0 75°的傾斜角，有利于電解液的進(jìn)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(huì)造成電流密度集中，從而降低電解使用的電流密度；其次，會(huì)影響到?jīng)_刷電解粉的效果。本方法及技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)操作時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際的需要調(diào)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(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)包括電解槽9、電解器11和電解液循環(huán)系統(tǒng)，電解槽9帶有電解槽進(jìn)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(jìn)液口 13和電解槽出液口 6連通電解液循環(huán)系統(tǒng)。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(jìn)行。電解器11上分布有陽極導(dǎo)電排10和陰極導(dǎo)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(shè)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(huán)系統(tǒng)包括金屬粉末沉淀槽5、緩存儲(chǔ)
液槽17和進(jìn)液系統(tǒng)，金屬粉末沉淀槽5對(duì)應(yīng)電解槽出液口 6，金屬粉末沉淀槽5底端設(shè)置有電解粉出口 4、上部設(shè)置有金屬粉末沉淀槽出液口，金屬粉末沉淀槽出液口對(duì)應(yīng)緩存儲(chǔ)液槽17，緩存儲(chǔ)液槽出口 18通過進(jìn)液系統(tǒng)連接至電解槽進(jìn)液口，將沉淀后得到的上層電解液導(dǎo)入緩存儲(chǔ)液槽17，通過進(jìn)液系統(tǒng)再循環(huán)回電解槽進(jìn)液口 13，循環(huán)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(chǔ)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(jìn)液系統(tǒng)由流量計(jì)14、增壓泵15和流量閥16組成，緩存儲(chǔ)液槽17出口通過導(dǎo)管依次連接流量閥16、增壓泵15、流量計(jì)14和電解槽進(jìn)液口 13。電解液由水泵增壓，然后由進(jìn)水口進(jìn)入電解器中。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)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(xì)小的各種電解粉；
(2)本方法可以根據(jù)電解粉末的要求，根據(jù)電流滿足的相應(yīng)參數(shù)，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(diào)整到最佳的生產(chǎn)狀態(tài)；
(3)本方法及技術(shù)可以控制電解循環(huán)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(dá)到得到細(xì)小金屬粉末的要求；
(4)本方法利用電解液的流體壓力，隨時(shí)電解隨時(shí)刷粉，能夠比一般的電解方法得到的粉末都要細(xì)小，粉末粒度為20um以下。


圖I為本發(fā)明電解裝置示意圖。圖中各標(biāo)號(hào)為1_沉淀槽底座、2-沉淀槽支架、3-金屬粉末出口開關(guān)、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(dǎo)電排、11-電解器、12-陰極導(dǎo)電排、13-電解槽進(jìn)液口、14-流量計(jì)、15-增壓泵、16-流量閥、17-緩存儲(chǔ)液槽、18-緩存儲(chǔ)液槽出口。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明不限于以下所述范圍。實(shí)施例I :本實(shí)施例是對(duì)鋅粉進(jìn)行電解，在傳統(tǒng)電解方法的基礎(chǔ)上，將其中一個(gè)電極改為圓筒狀、另一個(gè)電極置于圓筒狀內(nèi)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(diào)節(jié)PH值，在堿性環(huán)境下進(jìn)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(zhǎng)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(jìn)入，循環(huán)電解液進(jìn)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(shí)施例2 :本實(shí)施例是對(duì)鐵粉進(jìn)行電解,在傳統(tǒng)電解方法的基礎(chǔ)上,將其中一個(gè)電極改為圓筒狀、另一個(gè)電極置于圓筒狀內(nèi)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(yè)氨水調(diào)節(jié)PH值。電解時(shí)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(jìn)
入，循環(huán)電解液進(jìn)入電解器時(shí)的水壓為5PMa。電解出來的鐵粉粒度為14um以下。實(shí)施例3 :本實(shí)施例是對(duì)鎳粉進(jìn)行電解,在傳統(tǒng)電解方法的基礎(chǔ)上,將其中一個(gè)電極改為圓筒狀、另一個(gè)電極置于圓筒狀內(nèi)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?zhàn)鳛殡姌O。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(jìn)入，循環(huán)電解液進(jìn)入電解器時(shí)的水壓為3. 5MPa。電解出來的鎳粉粒度為小于9. 3um。
權(quán)利要求
1.一種電解方法，其特征在于具體方法如下在傳統(tǒng)電解方法的基礎(chǔ)上，將其中一個(gè)電極改為圓筒狀、另一個(gè)電極置于圓筒狀內(nèi)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(jìn)入，電解液的進(jìn)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(jù)權(quán)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(huán)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電解方法，其特征在于所述電解液進(jìn)入電解器中時(shí)，圓筒狀的電解器的進(jìn)液處有O 75°的傾斜角。
4.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(fā)明涉及一種電解方法，屬于金屬粉末制備領(lǐng)域。在傳統(tǒng)電解方法的基礎(chǔ)上，將其中一個(gè)電極改為圓筒狀作為電解器，另一個(gè)電極置于圓筒狀內(nèi)部，電解液在電解器中以圓筒狀軸線方向不斷進(jìn)入，電解液的進(jìn)入壓力為0.0006～5MPa，電解在不斷的進(jìn)行過程中，用循環(huán)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(xì)小的各種電解粉。
文檔編號(hào)C25C7/06GK102787330SQ20121027502
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月4日
發(fā)明者傅強(qiáng), 段海龍, 鐘毅 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)