CN1072728A - 电极电位电解法 - Google Patents

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Abstract

用于湿法冶金的电极电位电解法，是电解槽中加 装特制的离子筛，将沉积极和腐蚀极隔离，在沉积极 上放入待处理液，而在腐蚀极上加入腐蚀液，并将沉 积极和腐蚀极导通，无需电源，自行电解完成提取金 属的工艺。其原理独创，工艺简单，提取成本十分低 廉，对传统的冶金法是一重大突破。

Description

本发明涉及湿法冶金领域，是一种无需外加电能的电解提取金属法。本发明还可应用于其它电解领域，开发新能源，生产大功率电池等。
当今世界上湿法冶金可分两类：一种是萃取法，其回收率较高，但工艺较复杂，而且得到的物质往往还需要再处理;另一种是电解法，是在盛有待处理液的电解槽中放入沉积极（阴极）和腐蚀极（阳极），然后通电电解，从而在沉积极上提取金属，其电解不彻底，回收率低，一些发达国家，为了提高回收率，广泛将萃取与通电电解法结合起来使用，特别是用于低品位的待处理液，这种综合处理、提炼法一般费用都很高。
本发明的目的是要提供一种生产成本极低，回收率高，工艺简单，无需电能的电极电位电解提取金属法，从而取代现有的通电电解湿法冶金技术。
本发明的具体方案是在电解槽中加置离子筛将其隔为两半，一边放入沉积极和待处理液，另一边放入腐蚀极和腐蚀液，然后将沉积极和腐蚀极在液体外的一端导通，沉积极和腐蚀极的另一端通过两边的液体由离子筛所建立的质子通道，象液体被连通那样导通，从而自行完成电解。待处理液中的被提金属在沉积极聚集，腐蚀极被腐蚀液腐蚀产生付产品。
上述配制的腐蚀液是由沉积极、腐蚀极、待处理液并根据它们的电位PH图进行配制的酸、碱水溶液。
上述加在电解槽中的离子筛可由反渗透薄膜或由钛白粉和二氧化硅的生化反应合成板制成。如进一步开发研究不难找到其他材料制成的离子筛。
发明的原理简述如下：理论根据1、不同的物质在不同的溶液中其电极电位不相同，即电池原理。2、液体电流不仅仅是正负离子的定向漂移，还有质子的链式转递（近似于空穴导电）。见参考书《科学技术百科全书》第7卷，第333-334页。
在本发明中，电解槽离子筛的两侧置有不同的物质和不同溶液，从而在两液体之间产生了电极电位差，而本发明的离子筛具有这样的特殊功能：它能保证两边液体的离子不能相互扩散，即不能混合，但在两液体间建立有质子通道，因此保证了本发明中离子筛两边的液体电流能象连通的液体那样被导通。从而使其自行进行电解反应，而无需外加电源电压。
本发明应用原理先进，工艺简单，易于掌握，提炼费用十分低廉，提取率可达98%以上，而且纯度高，其工艺设备结构简单，造价低。尤其重要的是本发明可通用于低品位的原料提成，它的推广应用将使我国乃至世界的冶炼技术发生一次重大革命。
以下结合附图对本发明作进一步的详述：
附图是本发明的电解装置示意图。
图中：1-电解槽    2-腐蚀液    3-腐蚀极
4-导线    5-沉积极    6-待处理液    7-离子筛
实施例一：参见附图，电解槽1中置有反渗透薄膜制成的离子筛7，将其隔为左、右两半，在电解槽1的左边放入硫酸水溶液2（即腐蚀液），其PH值为3（与右边待处理液PH值相同），另加1%的腐殖酸;在电解槽1的的右边放入硫酸铜待处理液6，其含铜31克/升，含铁34克/升，含其他金属1克/升;然后以铁片作腐蚀极3、以铜片（与待提取物相同）作沉积极5，分别放入左、右两槽溶液中，用铜导线4将铁片3和铜片5导通，则电解自行开始，硫酸铜中的铜离子在铜电极上沉积被提取;而铁电极不断被腐蚀产生硫酸亚铁付产品或氧化铁粉，仍具有较大的值价。实验表明，所得到的电解铜含铜量在98%以上，原液含铜量低于0.02克/升，电解回收率达99.94%。
实施例二：从含银的可溶性化合物的水溶液中回收银。在电解槽1中装上由二氧化硅与钛白粉的生物反应合成板作成的离子筛7;电解槽的左边注入盐酸水溶液作腐蚀液，其PH值与注入右边的硝酸银溶液相同;以银片作沉积极，铝片作腐蚀极，导通银片和铝片，则电解开始。实验表明：得到的电解银纯度为99.5%，电解回收率达99%。
实施例三：从含有铜和镍的混合溶液中分别提取铜和镍。首先按例一操作将混合液中的铜提出，在操作中注意始终保持腐蚀液与待处理液的PH值接近，使镍不被析出。当待处理的混合液中的含铜量低于0.02克/升时，再将沉积极由铜电极改成镍电极，并将腐蚀液的PH值调到13，待处理液的PH值调到2，这时镍极板上就有镍沉积，所得的镍为待号镍，纯度可达98%，回收率达98%。

Claims (3)

1、用于湿法冶金的电极电位电解法，是在电解槽中放入沉积极(阴极)和腐蚀极(阳极)进行电解提取金属，其特征在于：在电解槽中加装离子筛将电解槽分为两半，一边放入沉积极和待处理液，另一边放入腐蚀极和腐蚀液，然后将沉积极和腐蚀极在液体外的一端导通，自行完成电解。
2、根据权利要求1所述的电解法，其特征在于：所述电解槽中加装的离子筛为反渗透薄膜或由钛白粉和二氧化硅的生化反应合成板。
3、根据权利要求1或2所述的电解法，其特征在于：加在腐蚀极上的腐蚀液是由沉积极、腐蚀极、待处理液并根据它们的电位PH图进行配制的酸碱水溶液。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1073634C (zh) * 1994-02-01 2001-10-24 昆明理工大学 一种隔膜无电源电解法
CN104499003A (zh) * 2014-11-13 2015-04-08 黄石市英柯有色金属有限公司 从水溶液中提取金属的方法
CN104689858A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 上海空间电源研究所 一种锰酸锂离子筛分离膜的制备方法

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