[发明专利]一种片状金属粉末的制备方法

权利要求书

1.一种片状金属粉末的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：

(1) 机械加工成形：将待制成片状粉末的金属加工成板状，作为可溶性阳极使用；

(2) 阳极溶解：在电化学反应器的阳极室中，将上一步制得的可溶性阳极作为电化学反应器的阳极，以上述金属的硫酸盐和硫酸水溶液为电解液，所述金属硫酸盐中的金属以二价状态存在，在可溶性阳极与电解液界面上发生上述金属的氧化反应，使可溶性阳极氧化成相应的金属离子进入阳极液中；

(3) 固液分离：将上一步制得的阳极液在固液分离设备中进行固液分离，液相阳极液进入下一步；

(4) 阳极液除杂：将上一步得到的阳极液采用螯合树脂进行离子交换，除去阳极液中比待制金属易在阴极析出的其它金属杂质离子；

(5) 阳极液组分调控：向上一步除杂后的阳极液中添加烷基糖苷表面活性剂并搅拌均匀，所述烷基糖苷表面活性剂与阳极液的质量比为（0.1-1）：100，然后采用硫酸将溶液的pH值调节到5.0-6.5之间作为下一步的电解液使用；

(6) 电化学沉积：将上一步得到的电解液注入电化学反应器的阴极室中，所述电化学反应器设有超声波发生装置，在阴极发生电化学还原反应沉积析出得到待制金属，在阴极上得到待制金属的同时启动所述超声波发生装置，超声波使待制金属在阴极发生剥离并沉积到阴极下的电解液中；

(7) 固液分离：在固液分离设备中，将上一步得到的固液混合物进行分离，经固液分离得到的液相循环利用到步骤(2)中作为阳极溶解过程中所述金属硫酸盐和硫酸水溶液使用，固相物料进入下一步；

(8) 洗涤：采用洗涤剂对上一步得到的固相物料进行洗涤，将固相物料中电解液残液脱除，洗涤液经过分离处理后循环利用，洗涤后的固相物料进入下一步；

(9) 干燥：将上一步得到的固相物料置于真空干燥设备中，将物料烘至恒重，经过真空干燥处理后得到的片状粉末物料进入下一步；

(10) 筛分包装：将上一步得到的片状粉末物料，在筛分设备中筛分得到合格的片状金属粉末，对片状金属粉末进行包装。

2.根据权利要求1所述的片状金属粉末的制备方法，其特征在于：所述待制成片状粉末的金属为锌、铜、铁、钴、镍中的任意一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的片状金属粉末的制备方法，其特征在于：步骤(2)阳极溶解过程中和步骤(6) 电化学沉积过程中所述的电化学反应器为釜式、槽式或管式容器，且为双室电解槽；步骤(6) 中所述超声波发生装置为探头式超声波发生器、振板式超声波发生器或浸没式超声波发生器。

4.根据权利要求3所述的片状金属粉末的制备方法，其特征在于：所述超声波的超声频率15-80kHz，超声作用强度为0.2-50.0W/cm2。

5.根据权利要求1所述的片状金属粉末的制备方法，其特征在于：步骤(6)所述的电解液中待制成片状粉末的金属离子的浓度为5.0-15.0g/L，所述电化学反应器的阴极电流密度为1000-3500A/m2，所述电化学反应器的操作温度为0-60℃。

6.根据权利要求1所述的片状金属粉末的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的电解液中待制成片状粉末的金属离子的浓度为0.1-5.0g/L，所述硫酸浓度为5.0-150.0g/L，所述阳极电流密度为100-1500A/m2。

7.根据权利要求1所述的片状金属粉末的制备方法，其特征在于：步骤(5) 所述的烷基糖苷表面活性剂为辛烷基葡糖苷、癸烷基聚葡萄糖苷、十二烷基糖苷、十四烷基糖苷、十六烷基葡萄糖苷或十八烷基糖苷中的任意一种或几种的组合，所述烷基糖苷表面活性剂的葡萄糖聚合度DP值为1.6～2。

8.根据权利要求1所述的片状金属粉末的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述螯合树脂为D401螯合树脂、D403螯合树脂或D405螯合树脂。

9.根据权利要求1所述的片状金属粉末的制备方法，其特征在于：步骤(8)中所述的洗涤剂为水、乙醇、苯或环己烷中的任意一种或几种的组合。

10.根据权利要求1所述的片状金属粉末的制备方法，其特征在于：步骤(9)所述的真空干燥设备为真空干燥烘箱、连续式真空干燥机、板式真空干燥机、回转真空干燥机或真空盘式连续干燥机中任意一种；步骤(10) 所述的筛分设备是振动筛、气流筛或流化床筛分设备中任意一种。