SU1537711A1

SU1537711A1 - Method of producing copper powder by electrolysis

Info

Publication number: SU1537711A1
Application number: SU874343574A
Authority: SU
Inventors: Ирина Борисовна Мурашова; Олег Анатольевич Потапов; Алексей Васильевич Помосов; Ирина Николаевна Агафодорова; Евгения Евгеньевна Усольцева; Людмила Петровна Можар; Сергей Леонидович Коркин; Александр Тимофеевич Крестьянинов; Людмила Алексеевна Воробьева; Антонин Александрович Юнь
Original assignee: Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1987-12-15
Filing date: 1987-12-15
Publication date: 1990-01-23

Abstract

Изобретение относитс к порошковой металлургии, в частности к способам получени металлических порошков, и может быть использовано при получении медного порошка электролизом из сульфатных растворов. Цель изобретени - упрощение процесса. Изобретение осуществл ют следующим образом. В промышленную электролизную ванну, содержащую 16 г/л сульфата меди (в пересчете на медь) и 160 г/л серной кислоты, завешивают медные аноды и цилиндрические медные катоды диаметром 12 мм. Соотношение рабочей поверхности катодов и анодов 1:8. На электролизер подают ток. С помощью гебера и медного электрода сравнени измер ют перенапр жение при использовании высокоомного вольтметра. Величину тока устанавливают такой, чтобы перенапр жение катодного процесса составл ло @ 0,3 - 0,4 В. По мере роста на катоде рыхлого осадка и увеличени эффективной площади фронта роста поднимают токовую нагрузку таким образом, чтобы значение перенапр жени оставалось неизменным, равным заданной величине. После окончани цикла наращивани осадка последний стр хивают с катодов и начинают новый цикл при том же перенапр жении. 2 табл.The invention relates to powder metallurgy, in particular to methods for producing metal powders, and can be used in the preparation of copper powder by electrolysis from sulphate solutions. The purpose of the invention is to simplify the process. The invention is carried out as follows. Copper anodes and cylindrical copper cathodes 12 mm in diameter hang in an industrial electrolysis bath containing 16 g / l of copper sulfate (in terms of copper) and 160 g / l of sulfuric acid. The ratio of the working surface of the cathodes and anodes 1: 8. Current is supplied to the electrolyzer. Using a Heber and a copper reference electrode, overvoltage is measured using a high-resistance voltmeter. The current is set so that the cathode process overvoltage is 0.3–0.4 V. As the loose sediment grows on the cathode and the effective area of the growth front increases, the current load is increased so that the overvoltage remains constant, equal to magnitude. After the completion of the sediment build-up cycle, the latter is planted from the cathodes and a new cycle is started with the same overvoltage. 2 tab.

Description

Изобретение относитс к порошковой металлургии, в частности к способам получени металлических порошков , и может бить использовано при получении медного порошка электролизом из сульфатных растворов.The invention relates to powder metallurgy, in particular to methods for producing metal powders, and can be used in the preparation of copper powder by electrolysis from sulphate solutions.

Целью изобретени вл етс упрощение процесса электролиза.The aim of the invention is to simplify the electrolysis process.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

В промышленную электролизную ванну состава, г/л: сульфат меди (в пересчете на медь) 16; серна кислота 160, завешивают медные аноды и цилиндрические медные катоды диаметром 12 мм. Соотношение рабочей поверхности катодов и анодов 1:8. На электро- лизер подают ток, с помощью гебера и медного электрода сравнени измер ют перенапр жение при использовании высокоомного вольтметра. Величину тока устанавливают такой, чтобы перенапр жение катодного процесса составило 0,3-0, В. По мере ростаIn industrial electrolysis bath composition, g / l: copper sulfate (in terms of copper) 16; sulfuric acid 160, curtain copper anodes and cylindrical copper cathodes with a diameter of 12 mm. The ratio of the working surface of the cathodes and anodes 1: 8. A current is applied to the cell, with a heber and a copper reference electrode, overvoltage is measured using a high-resistance voltmeter. The current value is set such that the overvoltage of the cathode process is 0.3-0, V.

31533153

на катоде рыхлого осадка и увеличени эффективной площади фронта роста поднимают токовую нагрузку так, чтобы значение перенапр жени оставалось неизменным, равным заданной величине. После окончани цикла наращивани осадка последний стр хивают с катодов , и начинают -новый цикл при том же перенапр жении.at the cathode, loose sediment and an increase in the effective area of the growth front raise the current load so that the value of the overvoltage remains constant, equal to the specified value. After the completion of the sediment build-up cycle, the latter is planted from the cathodes, and a new cycle is started with the same overvoltage.

Сравнительные результаты получени медного порошка по предлагаемому и известному способам приведены в табл.1Comparative results of obtaining copper powder according to the proposed and known methods are given in Table 1.

Из табл. 1 следует, что поддержа.- ние при электролизе посто нного перенапр жени на заданном уровне позвол ет получить дисперсный порошок с насыпной плотностью пор дка 2 г/см3, не прибега к сложному в аппаратурном оформлении и капризному при отладке барботажу, что существенно облегчает услови обслуживани электролизера и уменьшает трудозатраты по сравнению с известным способом.From tab. 1 it follows that maintaining electrolysis of a constant overvoltage at a given level allows to obtain a dispersed powder with a bulk density of about 2 g / cm3, without resorting to complex instrumentation and capricious debugging when debugging bubbling, which greatly facilitates the maintenance conditions electrolyzer and reduces labor costs compared with the known method.

В табл. 2 приведено обоснование предлагаемого диапазона перенапр жени .In tab. 2 illustrates the rationale for the proposed overvoltage range.

Как следует из табл. 2, повышение перенапр жени свыше О,4 В приводит к резкому уменьшению насыпной плотности порошка ниже допустимого предела 1,81 г/см3 и не может быть рекомендовано дл получени т желого порошка.As follows from the table. 2, an increase in overvoltage over 0, 4 V leads to a drastic decrease in the bulk density of the powder below the permissible limit of 1.81 g / cm3 and cannot be recommended for obtaining a heavy powder.

Перенапр жение ниже 0,3 В также нецелесообразно в св зи с образованием слишком крупных частиц. Требуемый гранулометрический состав т желого порошка ПМС-В характеризуетс средним размером частиц с верхней границей 80 мкм. Средний размер час1- тиц на стадии размола уменьшаетс дл крупных порошков, получаемых при низком перенапр жении, на 1%, а на стадии классификации из шихты выдел етс порошок, средний размер частиц которого снижаетс еще на 32,8%. В таких услови х удаетс получить порошок, соответствующий марке ПМС-В, с выходом годного 8% против k-6% по известному способу. Допустимым верхним пределом среднего размера частиц, обеспечивающим получение т желого порошка с высоким вы- vходом, вл етс значение 128 мкм. Снижение перенапр жени ниже 0,3 ВOvervoltage below 0.3 V is also impractical due to the formation of very large particles. The required granulometric composition of the heavy PMS-B powder is characterized by an average particle size with an upper limit of 80 µm. The average particle size at the grinding stage is reduced for coarse powders obtained at low overvoltage by 1%, and at the classification stage, powder is released from the mixture, the average particle size of which is further reduced by 32.8%. Under such conditions, it is possible to obtain a powder corresponding to the PMS-B grade, with a yield of 8% versus k-6% by a known method. The permissible upper limit of the average particle size, providing a heavy powder with a high yield, is 128 µm. Reduce overvoltage below 0.3 V

1.one.

(табл. 2) приводит к дальнейшему(Table 2) leads to further

повышению насыпной плотности порошка но чрезмерно увеличивающийс средний размер частиц порошка неизбежно приведет к трудност м на стадии размола и снижению выхода годного продукта, вследствие чего не может быть рекомендован .an increase in powder bulk density but an excessively increasing average particle size of the powder will inevitably lead to difficulties at the grinding stage and a decrease in the yield of a suitable product, as a result of which it cannot be recommended.

Claims

Invention Formula

The method of obtaining copper powder by electrolysis from sulphate electrolyte, characterized in that, in order to simplify the process, the electrolysis is carried out at a constant voltage of 0.3-0, B.

Table 1

350-1700 1i 00-2900

Concentration

copper, g / l 16 16 current sweep speed,

A / m2. h-300

Cathode current density, A / m2 Time of sediment buildup, h 7.1 5 Bulk density, g / cm3 2.2 2.8 Bubbling, m3 / m2. h - 5.5 Overvoltage. 0.317

Table 2