一种电解制备金属粉体过程中自动脱粉的方法

摘要

一种电解制备金属粉体过程中自动脱粉的方法，其特征在于：在电解制备金属粉体的过程中，施加间歇式的超声波－反向脉冲电流，在超声波和反向脉冲电流协同作用下，使阴极上的金属粉体产物脱离阴极表面，其中超声波和反向脉冲电流协同作用时间1～30s，作用时间间隔20～2000s。本发明的方法可以有效地减轻劳动强度、降低能耗、改善金属粉体电解生产的工作条件；并且能够保证电解过程的连续进行，脱粉效果好，产品质量稳定，可显著提高生产效率。

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种电解制备金属粉体过程中自动脱粉的方法。

背景技术

电解法是工业化生产金属粉体的主要方法，特别是在铜、镍等重金属粉体生产以及银电解精炼领域具有极其的重要地位。与其它制粉方法相比，电解法的最大优点是粉体纯度高、比表面积大、压制性(压缩性和成形性)好，适用于制备金属粉体、金属的电解精炼等工艺过程。

在电解制粉过程中，为了保证粉体质量和电解的正常进行，必须定期脱去阴极上的粉体产物。目前，金属粉体的电解过程均采用定期人工刷粉的方法，普遍存在劳动强度大，劳动条件差，作业人员多，工作效率低，产品质量不稳定等问题。因此，随着自动化技术的发展，迫切需要采用取粉新技术进一步改善现有的电解制粉的生产条件。

由于超声波的空化作用，某些电解产物可在超声场中与电极分离脱落。正是由于超声波的这一性质，专利CN1912193-A提到在单槽超声电解制备纳米锌粉过程中纳米锌粉会在连续超声场作用下从电极脱落；而专利KR2007097956-A在介绍一种新型的金属粉生产设备中也提到阴极上的金属粉体可在超声作用下与阴极分离；另外专利JP61106788-A在从溶液中电解回收金属的过程中，也提到了可采用超声脱粉。在连续的超声场中，金属粉体可以实现自动脱落，但是若不是出于制备粉体的特殊性能需要(如纳米级粒度等)，施加连续的超声波必然增加能耗和生产成本。而采用间歇式的超声波，难以实现粉体的自动脱落，无法保证电解生产的稳定性。

为了有效地解决目前工业生产中存在的问题，本发明提出采用间歇式超声波-反向脉冲电流技术实现电解制备金属粉体过程中的自动脱粉，利用此项技术可以改善电解生产的工作条件、减轻劳动强度、降低能耗、提高产品质量和生产效率。

发明内容

本发明目的在于提供一种电解制备金属粉体过程中自动脱粉的方法。

本发明所述的电解制备金属粉体过程中自动脱粉的方法，其特征在于：在电解制备金属粉体的过程中，间歇式的施加超声波-反向脉冲电流(在阴极或电解液中施加超声波、在阴阳极之间施加反向脉冲电流)，在超声波和反向脉冲电流协同作用下，使阴极上的金属粉体产物脱离阴极表面，实现金属粉体自动脱粉，同时使阴极表面得到清洁。间歇式超声波-反向脉冲电流协同作用时间1～30s，作用时间间隔20～2000s，超声波功率0.1～10kW/m³，反向脉冲电流的电流密度200～6000A/m²。

电解制备金属粉体为电解制备重金属粉体，包括铜、镍等；或电解精炼贵金属，包括银等。

本方法的优点在于：1、采用间歇式超声波-反向脉冲电流的方式，实现阴极上的金属粉体产物的自动脱落，有效地减轻劳动强度、降低能耗、改善金属粉体电解生产的工作条件；2、采用间歇式超声波-反向脉冲电流电解技术自动脱粉，能够保证电解过程的连续进行，脱粉效果好，产品质量稳定，可显著提高生产效率。

具体实施方式

实施例1

电解法生产铜粉。电解条件：不溶性铅合金阳极，钛阴极，电解液温度30-35℃，Cu²⁺10g/L，硫酸120g/L，电流密度2000A/m²。间歇式超声波-反向脉冲电流电解自动脱粉，超声波功率密度为10kW/m³，反向脉冲电流的电流密度2000A/m²，超声波-反向脉冲电流协同作用时间5s，作用时间间隔300s，实现电解铜粉完全自动脱粉。

实施例2

电解法生产镍粉。电解条件：可溶性镍阳极，钛阴极，电解液温度50-55℃，Ni²⁺5g/L，电解液pH值4-5，电流密度3500A/m²。间歇式超声波-反向脉冲电流电解自动脱粉，超声波功率密度为3kW/m³，反向脉冲电流的电流密度3500A/m²，超声波-反向脉冲电流协同作用时间30s，作用时间间隔2000s，实现电解镍粉完全自动脱粉。

实施例3

电解法生产镍粉。电解条件：不溶性石墨阳极，钛阴极，电解液温度50-55℃，Ni²⁺20g/L，电解液pH值2-3电流密度6000A/m²。间歇式超声波-反向脉冲电流电解自动脱粉，超声波功率密度为2kW/m³，反向脉冲电流的电流密度6000A/m²，超声波-反向脉冲电流协同作用时间15s，作用时间间隔500s，实现电解镍粉完全自动脱粉。

实施例4

银的电解精炼。电解条件：银合金阳极，不锈钢阴极，电解液温度30-35℃，Ag⁺120g/L，HNO₃ 5g/L。电流密度300A/m²。间歇式超声波-反向脉冲电流电解自动脱粉，超声波功率密度为0.1kW/m³，反向脉冲电流的电流密度300A/m²，超声波-反向脉冲电流协同作用时间5s，作用时间间隔180s，实现电解银粉完全自动脱粉。

实施例5

银的电解精炼。电解条件：银合金阳极，钛阴极，电解液温度30-35℃，Ag⁺80g/L，HNO₃3g/L。电流密度200A/m²。间歇式超声波-反向电流脉冲电解自动脱粉，超声波功率密度为2kW/m³，反向脉冲的电流密度200A/m²，超声波-反向脉冲电流协同作用时间1s，作用时间间隔20s，实现电解银粉完全自动脱粉。