SU1183566A1

SU1183566A1 - Electrolyte for producing metal powders

Info

Publication number: SU1183566A1
Application number: SU833603440A
Authority: SU
Inventors: Борис Борисович Гущин; Николай Георгиевич Тюрин; Владимир Геннадьевич Лобанов; Евгений Георгиевич Кремко; Сергей Михайлович Кричунов
Original assignee: Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1983-06-13
Filing date: 1983-06-13
Publication date: 1985-10-07

Abstract

1. ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ, содержащий катионы осаждаемого Металла и кислоту , отличающийс тем, что, с целью увеличени выхода по току, он содержит 50-150 г/дм соли кали или натри и 7-15 г/дм минеральной кислоты. 2.Электролит по п.1, о т л и чающийс тем, что при получении медных порошков он содержит 10-20 г/дм меди, в качестве соли натри - сульфат натри , а в качест е минеральной кислоты - серную кислоту . 3.Электролит по п.1, отличающийс тем, что при полуI чении порошков кобальта он содержит 15-20 г/дм кобальта, а при получе (Л нии порошка серебра 10-15 г/дм серебра .1. ELECTROLYTE TO RECEIVE METAL POWDERS, containing cations of the precipitated Metal and acid, characterized in that it contains 50-150 g / dm of potassium or sodium salt and 7-15 g / dm of mineral acid to increase the current efficiency. 2. The electrolyte according to claim 1, about tl and the fact that upon receipt of copper powders it contains 10-20 g / dm of copper, sodium sulphate as the sodium salt, and sulfuric acid as the mineral acid. 3. The electrolyte according to claim 1, characterized in that, when producing cobalt powders, it contains 15-20 g / dm of cobalt, and when making (LI of silver powder is 10-15 g / dm silver.

Description

00 0000 00

елate

Од 9д I1 Изобретение относитс к порошковой металлургии, в частности к электрохимическому получению металлических порошков, и может быть использовано при получении порошков меди, кобальта и серебра. Цель изобретени - увеличение выхода по току. Катионы щелочных металлов (натри и кали ) при их высокой .концентрации в электролите могут восстанавливатьс на катоде. Металлический натрий и калий не образуют плотного осадка, а отдел ютс от основы катода. При взаимодействии натри с катионами более благородных металлов (свинца, меди, серебра, кобальта и др.), содержащихс в электролите, происходит цементаци последних с образованием порошкообразных осадков. Натрий вл етс более сильным восстановителем , чем водород, и не выводитс из электролита, поэтому полнота его использовани равна 100%. Соответстзенно повьшгаетс выход по току. При отсутствии восстанавливаемого металла в электролите натрий окисл етс с разложением воды, в результате чего продукт остаетс чистым,. Щелочной металл служит лишь переносчиком электронов от катода к катионам восстанавливаемого металла и в процессе электролиза совершенно не расходуетс . При получении металлических порашков -в электролит целесообразно добавл ть соли натри или кали . Чем выше концентраци этих солей в электролите,- тем выше достигаема при одинаковом напр жении на электродах плотность тока и скорость процесса. В то же врем при увеличеТаблица 1 66 НИИ концентрации соли выше 150200 г/дм .показатели процесса перестают улучшатьс . Дл уменьшени возможности выделени водорода, а значит и дл увеличени выхода потоку, необходимо уменьшать кислотность электролита. В то же врем рН должно быть не больше того значени , при котором происходит гидролиз металлов с образованием гидроксидов, а на аноде начинает выдел тьс водород. Оптимальна концентраци кислоты должна составл ть 7-15 г/дм. Дл создани требуемой величины-рН может быть использована люба минеральна кислота (сол на , серна , азотна ). Дл получени медных порошков электролит должен содержать 1020 г/дм меди, 50-150 г/дм сульфата натри и 7-15 г/дм минеральной кислоты. Дл получени порошка кобальта электролит должен содержать 15 20 г/дм кобальта, 50-150 г/дм соли натри или кали и 7-15 г/дм минеральной кислоты. Дл получени порошка серебра электролит должен содержать 1015 г/дм серебра, 50-150 г/дм соли натри или кали и 7-15 г/дм минеральной кислоты. Электролиз провод т в чейке с медными анодом и катодом. Вли ние концентрации катиона осаждаемого металла в электролите на выход по току представлено в табл. 1, а вли ние концентрации солей кали и натри и минеральной кислоты на выход по току - в табл. 2 и 3.Od 9d I1 The invention relates to powder metallurgy, in particular to the electrochemical preparation of metal powders, and can be used to obtain powders of copper, cobalt and silver. The purpose of the invention is to increase the current efficiency. Alkali metal cations (sodium and potassium), at their high concentration in the electrolyte, can be reduced at the cathode. Metallic sodium and potassium do not form a dense precipitate, but are separated from the base of the cathode. When sodium interacts with cations of more noble metals (lead, copper, silver, cobalt, etc.) contained in the electrolyte, the latter are cemented to form powdered precipitates. Sodium is a stronger reducing agent than hydrogen and is not removed from the electrolyte; therefore, its utilization is 100% complete. Accordingly, the current output is improved. In the absence of a recoverable metal in the electrolyte, sodium is oxidized with the decomposition of water, as a result of which the product remains pure. Alkali metal serves only as a carrier of electrons from the cathode to the cations of the metal being recovered and is not consumed at all in the process of electrolysis. When producing metallic porous materials, it is advisable to add sodium or potassium salts to the electrolyte. The higher the concentration of these salts in the electrolyte, the higher the current density and speed of the process attained at the same voltage on the electrodes. At the same time, with an increase in Table 1 66 of the scientific research institute salt concentration above 150200 g / dm. Process indicators cease to improve. To reduce the possibility of hydrogen evolution, and hence to increase the yield to the stream, it is necessary to reduce the acidity of the electrolyte. At the same time, the pH should not be greater than the value at which the hydrolysis of metals occurs with the formation of hydroxides, and hydrogen begins to be released at the anode. The optimum acid concentration should be 7-15 g / dm. Any mineral acid (hydrochloric, sulfuric, nitric) can be used to create the desired pH. To obtain copper powders, the electrolyte should contain 1020 g / dm of copper, 50-150 g / dm of sodium sulphate and 7-15 g / dm of mineral acid. To obtain a cobalt powder, the electrolyte should contain 15-20 g / dm of cobalt, 50-150 g / dm of sodium or potassium salt, and 7-15 g / dm of mineral acid. To obtain silver powder, the electrolyte should contain 1015 g / dm of silver, 50-150 g / dm of sodium or potassium salt, and 7-15 g / dm of mineral acid. The electrolysis is carried out in a cell with a copper anode and cathode. The effect of the concentration of the cation of the deposited metal in the electrolyte on the current output is presented in Table. 1, and the effect of the concentration of potassium and sodium salts and mineral acid on the current output is given in tab. 2 and 3.

8eight

МедьCopper

10 15 2010 15 20

8Я8Я

ПорошкообразныйPowdery

titi

9898

Концентраци сульфата натри во всех примерах составл ет 100 и/дм, серной кислоты 10 г/дм.The sodium sulfate concentration in all examples is 100 and / dm, sulfuric acid 10 g / dm.

Таблица 2table 2

Продолжение табл.2 Continuation of table 2

50 50

КобальтCobalt

Н 30. 10H 30. 10

100 100

H,,S04 15H ,, S04 15

НаШз 50NaShz 50

СереброSilver

HNO,HNO,

JJ

КС1 100KC1 100

НС1 10 тный HjSO 150CuSOHC1 10 tny HjSO 150CuSO

Концентраци сульфата натри во всех примерах составл ет 100 г/дм, серной кислоты 10 г/дм.The sodium sulfate concentration in all examples is 100 g / dm, sulfuric acid 10 g / dm.

Из приведенных данных следует, 35 что оптимальными значени ми концентраций катионов осаждаемого металла дл получени порошков вл ютс : . медь 10-20 кобальт 15-20 г/дм, серебро 10-15 г/дм.It follows from the above data, 35 that the optimum concentrations of cations of the deposited metal for the preparation of powders are:. copper 10-20 cobalt 15-20 g / dm, silver 10-15 g / dm.

Таблица 3Table 3

19nineteen

9696

9898

2323

9898

2828

2626

9898

160 160

9090

30 2330 23

При меньших концентраци х заметно снижаетс выход по току, а при больших - осадок становитс плотным.At lower concentrations, the current output is noticeably reduced, and at higher concentrations, the precipitate becomes dense.

Как следует из приведенных данных, электролит предлагаемого состава позвол ет значительно увеличить выход порошка поAs follows from the above data, the electrolyte of the proposed composition allows a significant increase in the yield of powder by

току.current.

Claims

1. ELECTROLYTE FOR PRODUCING METAL POWDERS, containing cations of the deposited metal and acid, characterized in that, in order to increase the current efficiency, it contains 50-150 g / dm ³ of potassium or sodium salt and 7-15 g / dm ^{3 of} mineral acids.

2. The electrolyte according to claim 1, characterized in that when producing copper powders it contains 10-20 g / dm ^{3 of} copper, sodium sulfate as sodium salt, and sulfuric acid as a mineral acid.

3. The electrolyte according to claim 1, characterized in that when receiving cobalt powders it contains 15-20 g / dm ^{3 of} cobalt, and when receiving silver powder 10-15 g / dm ^{3 of} silver.

00 00 SP □ e>