RU2557398C2 - Способ электрохимического получения металлического порошка - Google Patents
Способ электрохимического получения металлического порошка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2557398C2 RU2557398C2 RU2013151465/02A RU2013151465A RU2557398C2 RU 2557398 C2 RU2557398 C2 RU 2557398C2 RU 2013151465/02 A RU2013151465/02 A RU 2013151465/02A RU 2013151465 A RU2013151465 A RU 2013151465A RU 2557398 C2 RU2557398 C2 RU 2557398C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- cathode
- powder
- electrolysis
- plasma
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к порошковой металлургии. Способ электрохимического получения металлического порошка включает электролиз раствора солей металлов с катодным восстановлением ионов металлов в условиях плазмы. Электролиз ведут с использованием анода в виде пластины и катода в виде металлической проволоки, помещенной в стеклянную трубку, при напряжении, не превышающем 40 В. Возникновение плазмы обеспечивают в объеме электролита у рабочей поверхности катода. Обеспечивается повышение качества металлического порошка. 4 пр.
Description
Способ электрохимического получения металлического порошка относится к порошковой металлургии, к способам получения металлических порошков путем электролиза водных растворов солей металлов и может быть использован при получении порошков металлов и сплавов для порошковой металлургии, для аддитивной технологии изготовления деталей методом 3D печати, а также для изготовления металлических катализаторов.
Известен способ (Патент РФ №2022060, С25С 5/02, 1994) получения высокодисперсных порошков железа и его сплавов, включающий проведение процесса в электролизере с вращающимся катодом, анодами из железа и никеля, заполненном водным раствором солей железа и никеля, поверх которого размещен слой раствора олеиновой кислоты в органическом растворителе. Электролиз проводят при плотности тока на катоде 20 А/дм2. Во время электроосаждения проводят магнитную выборку порошка. После окончания электролиза верхний слой отделяют от нижнего, извлекают остатки порошка и далее проводят ряд операций по отмывке, сушке и термообработке порошка.
Недостатками указанного способа являются двухслойная ванна и наличие агрегата вращения катода, значительно усложняющие процесс, а также невысокая плотность тока, ограничивающая производительность.
Известен способ (Патент РФ №2429107, B22F 9/14, 2011), принятый за прототип, включающий восстановление ионов металла из водного раствора его соли в электролизере с растворимым анодом и катодом, расположенном над поверхностью электролита, в условиях плазмы, возникающей при напряжении 400-500 В.
Недостатком данного способа является чрезмерный расход энергии, а главный недостаток состоит в низком качестве получаемого порошка металла вследствие его окисления в условиях постоянно горящего разряда в зазоре между катодом и электролитом. Что в свою очередь приводит к значительному усложнению способа, так как необходимо дополнительно вводить ряд технологических операций по восстановлению металла.
Техническая задача заявляемого способа: повышение качества получаемого металлического порошка и упрощение технологии его получения.
Решение технической задачи достигается тем, что в способе электрохимического получения металлического порошка, включающем электролиз раствора солей металлов с катодным восстановлением ионов металлов в условиях плазмы, электролиз ведут с использованием анода в виде пластины и катода в виде металлической проволоки, помещенной в стеклянную трубку, при напряжении, не превышающем 40 В, причем возникновение плазмы обеспечивают в объеме электролита у рабочей поверхности катода.
Примеры осуществления способа
Пример 1. В 1 л раствора медного купороса с концентрацией 1,2 М помещают анод в виде медной пластины, pH доводят до 1 добавлением серной кислоты. В полученный электролит опускают вертикально катод из алюминиевой проволоки диаметром 1 мм, вставленной в стеклянную трубку так, чтобы проволока не выступала за нижний край стеклянной трубки. Рабочую поверхность катода (сечение проволоки) помещают на расстоянии 1 см от анода. Напряжение на электролизере доводят до момента появления плазмы, а далее напряжение устанавливают 35 В, поддерживая плазму в состоянии одиночных чередующихся разрядов, сопровождающихся характерным треском и вспышками плазмы. Величина тока при этом достигает 6,5 А. Порошок, нарастающий на рабочей поверхности катода, под действием разрядов непрерывно осыпается. Собранный через 1 час электролиза порошок меди в количестве 5 г промывают в дистиллированной воде, а затем в ацетоне и высушивают. Полученный порошок имеет дендритную структуру и насыпную плотность 0,85 г/см3.
Пример 2. В 1 л раствора сернокислого никеля 0,3 М помещают никелевый анод площадью 1дм2 и доводят pH раствора до 1 добавлением серной кислоты. Далее опускают катод аналогично примеру 1. Напряжение па электролизере устанавливают 40 В (ток 3А), затем проводят электролиз аналогично примеру 1. Определяют насыпную плотность полученного в количестве 1 г дендритного порошка никеля, которая составляет 0,7 г/см3. Удельная поверхность порошка, определенная по методу низкотемпературной адсорбции, составляет 6 м2/г.
Пример 3. Электролизер заполняют 2 л водного раствора, содержащего 0,5 моля сернокислого никеля и 0,25 моля сернокислого железа (II), добавлением серной кислоты доводят pH до 1-2. Помещают никелевый анод площадью 1дм2, вертикально опускают катод в виде медной проволоки из меди диаметром 1,5 мм, вставленной в стеклянную трубку, и далее ведут процесс аналогично примеру 1. Величина тока при этом достигает 5 А. Собранный через 1 час электролиза порошок в количестве 3 г промывают в дистиллированной воде, а затем в спирте. Химический анализ сплава по стандартной методике показывает содержание никеля в сплаве 62%. Порошок имеет дендритную структуру с насыпной плотностью 0,6 г/см3.
Пример 4. Электролизер заполняют электролитом, содержащим 0,3 моль/л сернокислого никеля и 0,1 моль/л сернокислого железа (II), далее проводят процесс аналогично предыдущему примеру. Химический анализ полученного порошка сплава дает содержание никеля в сплаве 84%. Насыпная плотность составляет 0,5 г/см3, кратковременный перетир в ступке разрушает дендриты, приводя насыпную плотность к значению 1,0 г/см3. При этом порошок приобретает текучесть.
Как следует из примеров, предлагаемый способ проще прототипа и позволяет получать высококачественные порошки металлов и сплавов. Качество порошков обеспечивается тем, что необходимая дисперсность достигается высокой плотностью тока (около 30000 А/дм2), а однородность непрерывным отделением осадка под воздействием плазмы. Напряжение на электролизере в 10 раз ниже, чем в прототипе, то есть расход электроэнергии в 10 раз меньше. Получаемые разветвленные порошки лучше прессуются, что полезно для порошковой металлургии. Перетертые порошки обладают высокой текучестью, что полезно для аддитивной технологии, а высокая удельная поверхность порошков - необходимое условие их использования в качестве катализаторов.
Claims (1)
- Способ электрохимического получения металлического порошка, включающий электролиз раствора солей металлов с катодным восстановлением ионов металлов в условиях плазмы, отличающийся тем, что электролиз ведут с использованием анода в виде пластины и катода в виде металлической проволоки, помещенной в стеклянную трубку, при напряжении, не превышающем 40 В, причем возникновение плазмы обеспечивают в объеме электролита у рабочей поверхности катода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013151465/02A RU2557398C2 (ru) | 2013-11-20 | 2013-11-20 | Способ электрохимического получения металлического порошка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013151465/02A RU2557398C2 (ru) | 2013-11-20 | 2013-11-20 | Способ электрохимического получения металлического порошка |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013151465A RU2013151465A (ru) | 2015-05-27 |
RU2557398C2 true RU2557398C2 (ru) | 2015-07-20 |
Family
ID=53284818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013151465/02A RU2557398C2 (ru) | 2013-11-20 | 2013-11-20 | Способ электрохимического получения металлического порошка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2557398C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB803844A (en) * | 1956-02-08 | 1958-11-05 | Electro Chimie Metal | Improvements in or relating to the electrolytic production of iron powder |
JP2004076054A (ja) * | 2002-08-13 | 2004-03-11 | National Institute For Materials Science | 銅−亜鉛合金粉末の作製方法 |
JP2005163096A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Nikko Materials Co Ltd | 電解銅粉及びその製造方法 |
RU70696U1 (ru) * | 2007-08-30 | 2008-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фиал" | Жидкостно-газовый эжектор |
RU2429107C2 (ru) * | 2009-10-12 | 2011-09-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ получения высокодисперсных порошков меди |
-
2013
- 2013-11-20 RU RU2013151465/02A patent/RU2557398C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB803844A (en) * | 1956-02-08 | 1958-11-05 | Electro Chimie Metal | Improvements in or relating to the electrolytic production of iron powder |
JP2004076054A (ja) * | 2002-08-13 | 2004-03-11 | National Institute For Materials Science | 銅−亜鉛合金粉末の作製方法 |
JP2005163096A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Nikko Materials Co Ltd | 電解銅粉及びその製造方法 |
RU70696U1 (ru) * | 2007-08-30 | 2008-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фиал" | Жидкостно-газовый эжектор |
RU2429107C2 (ru) * | 2009-10-12 | 2011-09-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ получения высокодисперсных порошков меди |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013151465A (ru) | 2015-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103422123B (zh) | 一种离子液体电沉积镁镍合金的方法 | |
Jin et al. | A green electrorefining process for production of pure lead from methanesulfonic acid medium | |
Wu et al. | The effects of additives on the electrowinning of zinc from sulphate solutions with high fluoride concentration | |
RU2357012C1 (ru) | Способ извлечения благородных металлов из отходов радиоэлектронной промышленности | |
Baral et al. | Copper electrodeposition from sulfate solutions—Effects of selenium | |
Rojas-Montes et al. | Selenium reaction mechanism in manganese electrodeposition process | |
CN103060842B (zh) | 一种大流量下制备电积钴的方法 | |
Moradi et al. | Pulse electrodeposition as a new approach in electrowinning of high purity cobalt from WC–Co scraps. Part I: The effect of frequency and duty cycle | |
CN103422122B (zh) | 一种二氧化钛直接制备金属钛的方法 | |
RU2557398C2 (ru) | Способ электрохимического получения металлического порошка | |
CN105568317A (zh) | 一种电解制备高级锌的方法及其应用 | |
JP2014505788A (ja) | 同時の陰極および陽極析出を用いた浸出溶液からの金および銀の電解回収 | |
CN101187028B (zh) | 高铁酸钾的制备方法 | |
Yanqing et al. | A novel porous Pb–Ag anode for energy-saving in zinc electrowinning: Part II: Preparation and pilot plant tests of large size anode | |
CN102433581B (zh) | 一种有色金属电积用新型阳极材料的制备方法 | |
CN105671598A (zh) | 一种低温电解直接制备铝箔的方法 | |
CN106854768B (zh) | 超细铜粉的电积制备方法 | |
Schoeman et al. | Accurate measurement of polarization potentials during electrodeposition of nickel metal from sulphate electrolytes | |
US2624702A (en) | Separation of nickel from cobalt containing solutions | |
RU2534181C2 (ru) | Способ получения электролитических порошков металлов | |
Zhang et al. | Stability of [BMIM] HSO4 for using as additive during zinc electrowinning from acidic sulfate solution | |
RU2661298C2 (ru) | Способ получения порошка карбида вольфрама | |
CN111378992A (zh) | 一种铜粉的制备方法 | |
RU2420613C1 (ru) | Способ получения электролитических порошков металлов | |
RU2361967C1 (ru) | Способ электроизвлечения компактного никеля |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171121 |