[发明专利]一种碱性溶液中的金属电解方法有效
申请号: | 201310292375.5 | 申请日: | 2013-07-12 |
公开(公告)号: | CN103540954A | 公开(公告)日: | 2014-01-29 |
发明(设计)人: | 张超 | 申请(专利权)人: | 张超 |
主分类号: | C25C1/16 | 分类号: | C25C1/16;C25C1/18 |
代理公司: | 北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙) 11390 | 代理人: | 胡剑辉 |
地址: | 100052*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 碱性 溶液 中的 金属 电解 方法 | ||
1.一种碱性溶液中的金属电解方法,其特征在于,包括:
将沉积铅或沉积锌或者市售的粗铅或粗锌铸成厚度为0.2-6cm阳极板,以纯铅、纯锌或惰性电极制成薄片状阴极;
在碱性电解液中进行精炼电解,并最终在阴极上得到高纯度的电解铅或电解锌。
2.根据权利要求1所述的碱性溶液中的金属电解方法,其特征在于,所述沉积铅或沉积锌通过下列方法制备而成:
1)将铅化合物或锌化合物溶于碱性电解液中,并加入还原剂使铅化合物或锌化合物中存在的二氧化铅还原为可溶性的铅络合物;
2)电解上述电解液,阴极选取纯铅、纯锌或惰性电极制成的片状阴极,阳极为纯度在94%以上的铁,并最终在阴极上得到沉积铅或沉积锌。
3.根据权利要求2所述的碱性溶液中的金属电解方法,其特征在于,所述碱性电解液中包括有络合剂、导电盐、金属化合物、电沉积添加剂,pH值在7.0-14.0之间。
4.根据权利要求2所述的碱性溶液中的金属电解方法,其特征在于,所述步骤1)中,进一步还包括:
向所述碱性电解液中加入铅,通过置换的方法去除溶液中存在的比铅活泼的可溶性金属杂质;
或者,向碱性电解液中加入锌,通过置换的方法去除溶液中存在的比锌活泼可溶性金属杂质。
5.根据权利要求2所述的碱性溶液中的金属电解方法,其特征在于,步骤2)中,还包括:
在电解过程中,所述铁阳极溶解为以络合物的形式存在的亚铁化合物;
对电解液进行空气、富氧空气、氧气或双氧水氧化,使溶液中的所述以络合物的形式存在的亚铁化合物变成氧化铁或氢氧化铁沉淀。
6.根据权利要求2或3所述的碱性溶液中的金属电解方法,其特征在于,步骤1)中,所述络合剂特征为络合剂与铅或锌的硫酸盐或氧化物在pH值9.0-10.5之间形成可溶性络合物的α-氨基酸、有机胺化合物、含有氨基二乙酸基团或氨基乙酸基团的氨羧络合剂中的一种或几种,浓度为0.4-4.0mol/L;
所述金属化合物为铅或锌的氧化物、硫酸盐、硝酸盐或氯化物中的一种或几种,浓度为0.05-1.0mol/L;
所述导电盐的阳离子为Na+、K+、NH4+中的一种或几种,所述导电盐的阴离子为Cl-、SO42-、NO3-、P2O74-中的一种或几种,导电盐浓度为0.5-4mol/L;
所述电沉积添加剂为骨胶、明胶、松香、β-萘酚、乙二醇、三乙醇胺中的一种或几种,所述添加剂浓度控制在0.1-9.0g/L;
所述还原剂为铅、铁、双氧水、二氧化硫、亚硫酸盐中的一种或几种。
7.根据权利要求2或6所述的碱性溶液中的金属电解方法,其特征在于,所述碱性电解液的碱性环境为pH值在7.0-14.0之间;
其中,不断补充pH缓冲溶剂以维持碱性环境,其中,所述pH缓冲溶剂是含有甲胺、乙胺、乙二胺、丙二胺、氨、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠-氢氧化钠、磷酸氢二钠-氢氧化钠、乙二胺-盐酸、盐酸-乙醇胺中的一种或几种,质量浓度在1-50%的溶液;
并且,碱性溶液电解过程中不断补充铅化合物或锌化合物维持铅或锌离子浓度。
8.根据权利要求1所述的碱性溶液中的金属电解方法,其特征在于,所述铁阳极包括铁板、钢板、铁屑或钢屑中的一种;
其中,所述电解过程中电解液温度控制在35-100℃之间,采用恒流电解或恒压电解方式。
9.根据权利要求5所述的碱性溶液中的金属电解方法,其特征在于,步骤1)中,所述络合剂包括:
甲胺、乙胺、乙二胺、丙二胺、乙醇胺、三乙醇胺、咪唑、二乙三胺、三乙四胺、乙二胺二乙酸、丙二胺二乙酸、氨三乙酸、亚氨基二乙酸、天冬氨酸、丙氨酸、缬氨酸、谷氨酸、脯氨酸、肌氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、组氨酸、天冬酰胺、甘氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酰胺、瓜氨酸、赖氨酸、精氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、鸟氨酸中的一种或几种,浓度为0.4-4.0mol/L。
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