直接電沉積技術(shù)與設(shè)備:
一:電沉積介紹:
金屬或合金從其化合物水溶液、非水溶液或熔鹽中電化學(xué)沉積的過程。是金屬電解冶煉、電解精煉、電鍍、電鑄過程的基礎(chǔ)。這些過程在一定的電解質(zhì)和操作條件下進(jìn)行,金屬電沉積的難易程度以及沉積物的形態(tài)與沉積金屬的性質(zhì)有關(guān),也依賴于電解質(zhì)的組成、pH值、溫度、電流密度等因素。
二:直接電沉積的組成
1、單個(gè)電積筒是由不銹鋼管構(gòu)成陰極;由鈦管外涂依銠構(gòu)成陽(yáng)極,上下由封頭密封,陰陽(yáng)極相互絕緣,只能通過電解液導(dǎo)電.工業(yè)化的直接電沉積設(shè)備是由一定數(shù)量的單個(gè)電沉積筒組合而成,一般一個(gè)單由20到30個(gè)單個(gè)電沉積筒組成.
2、可滑動(dòng)的陰極內(nèi)襯插在電沉積筒陰極里,與陰極內(nèi)表面貼合。當(dāng)電流通過陽(yáng)極和陰極之間時(shí),被回收的金屬被沉積在這“可抽出/可再用的”陰極內(nèi)襯上。
3、電源系統(tǒng),根據(jù)電沉積金屬的不同有直流電源和脈沖電源。4、自動(dòng)加藥系統(tǒng),有些需要添加微量添加劑才能使沉積順利進(jìn)行或純度提高5、PH調(diào)節(jié)系統(tǒng),PH值對(duì)有些金屬離子電沉積工藝的影響很大,所以在電沉積過程中要自動(dòng)調(diào)節(jié)PH值。
三:直接電沉積的工作原理:
當(dāng)含金屬離子溶液在泵的作用下,從底部進(jìn)入由陰陽(yáng)極組成的同心密封腔內(nèi),使溶液在密封腔內(nèi)形成高速旋轉(zhuǎn)和紊流,在電沉積筒的陽(yáng)極和陰極之間通電,金屬在陰極襯套上開始形成金屬管,或生成金屬粉末。這樣首先破壞了陰極表面的濃差極化,使金屬離子能順利地沉積在陰極表面,第二它還起到使液體攪拌混合的作用。
四:直接電沉積相關(guān)控制條件:
1、電極材料:直接電沉積設(shè)備為陰陽(yáng)極組成的一對(duì)同心管,兩端用封蓋密封,陰陽(yáng)極中間形成管狀密閉空腔,陽(yáng)極為鈦并噴涂有銥(Ir)和銠(Ru);陰極由不銹鋼片內(nèi)襯可取出的襯管,陰陽(yáng)極相互絕緣,只能通過電解液導(dǎo)電。
2、陰陽(yáng)極距:極板間距影響電能消耗和電積時(shí)間,間距大,則電積時(shí)間長(zhǎng)、耗電量大。間距太小時(shí)雖然電極效率高,但安裝和維修都不方便。
3、電流密度:電流密度即單位陰極板面積上通過的電流數(shù)量,單位以A/(0.1m)2表示。電沉積液的濃度大時(shí),可適當(dāng)提高電流密度:濃度小時(shí),則要適當(dāng)降低電流密度。電流密度與電積時(shí)間成反比關(guān)系。
4、PH值:PH值低雖對(duì)電積有利,但對(duì)形成氫氧化物上沉淀不利,合適的PH是通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。
5、空氣攪拌:攪拌的作用是促進(jìn)離子對(duì)流和擴(kuò)散,減少電極附近濃差極化現(xiàn)象,并起到清潔電極的作用,防止沉淀物在電積筒中沉降。通常采用壓縮空氣攪拌。
五:本公司的直接電沉積設(shè)備的優(yōu)勢(shì): (已獲兩項(xiàng)發(fā)明)
名稱:一種直接電沉積設(shè)備 號(hào):.5
名稱:一種直接電沉積設(shè)備陽(yáng)極 號(hào):.4
1、原料溶液含金屬離子含量只要求達(dá)到5g/L,便可直接生產(chǎn)高純度金屬材料。電積余液的金屬離子含量小于1g/L(在電積方面,我國(guó)大多采用電解工藝,要求浸出液金屬要達(dá)到35g/l~50g/l的濃度。)
2、即能生產(chǎn)金屬管,又可生產(chǎn)金屬粉末,
3、能有效祛除電沉積過程當(dāng)中陰極表面的濃差極化,提高金屬沉積的速度。
4、使用結(jié)構(gòu)的鈦管外涂依銠的不溶陽(yáng)極,能很好地祛除電化學(xué)極化。
5、沉積的金屬純度高,表面光潔度好,致密性好。
6、節(jié)電,比傳統(tǒng)的電沉積工藝節(jié)能20%以上。
7、本設(shè)計(jì)為獨(dú)立工作的單元,一般大批量生產(chǎn)時(shí)可以將其陣列,串聯(lián),并聯(lián),組織方式靈活。
8、全密封設(shè)計(jì), 電積過程中產(chǎn)生的氣體可回收再用,節(jié)能環(huán)保。
六:?jiǎn)坞姵练e筒規(guī)格型號(hào):
JXYED2550-34;電積銅:30--60克/小時(shí)
JXYED100-10;電積銅:16--30千克/天
JXYED135-12;電積銅:20--40千克/天
JXYED135-15;電積銅:25--50千克/天
七:直接電沉積設(shè)備的應(yīng)用范圍:
重金屬?gòu)U水處理
電鍍廢水處理
電子垃圾處理
八:濕法治金有色金屬行業(yè)等應(yīng)用實(shí)例:
從濾液中用一個(gè)單一的步驟回收銀、黃金或其他貴重金屬
從礦山濾液或廢水中直接回收高質(zhì)量的銅用高電流密度電沉積回收金屬
從礦石濾液中回收鎳或鈷從制備鋅或鎳的工藝流程中回收銅
從工業(yè)廢料中回收鋅從煉油廠排出液中回收銅、鋅或貴重金屬?gòu)乃峤褐谢厥浙~
從電鍍廢水中回收堿金屬或貴金屬
從廢水中回收重金屬,使得重金屬在廢水中的濃度達(dá)到檢測(cè)不出水平