电解铜电解液
2017-06-06 17:49:56
电解铜电解液作为电解铜时的重要原料也受到电解铜厂家的重视。电解铜电解液的成分以及含量、电解后的回收利用开始受到生产厂家的关注。中国是世界最大的铜材生产国、消费国、进口国,也是重要的出口国,铜材总产量己连续7年居世界首位。中国铜加工业所面临的新形势是:世界金融危机对铜加工的不利影响并未消除,出口形势并不乐观,节能减排和企业升级任务艰巨。 电解铜电解液一般以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液。铜的电解提纯生产方式是：将粗铜（含铜99％）预先制成厚板作为阳极，纯铜制成薄片作阴极，以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液。通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动，到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜（亦称电解铜）。粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子（Zn和Fe）。由于这些离子与铜离子相比不易析出，所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析出。比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。 这样生产出来的铜板，称为“电解铜”，质量极高，可以用来制作电气产品。沉淀在电解槽底部的称为“阳极泥”，里面富含金银，是十分贵重的，取出再加工有极高的经济价值。 铜火法精炼的产品叫火精铜，一般含铜99.5%以上。火精铜中常含有金、银等贵金属和少量杂质，通常要进行电解精炼。若金、银和有害杂质含量很少，可直接铸成商品铜锭。电解精炼是以火法精炼的铜为阳极，以电解铜片为阴极，在含硫酸铜的酸性溶液中进行。电解产出含铜99.95%以上的电铜，而金、银、硒、碲等富集在阳极泥中。电解铜电解液一般含铜40～50g/L，温度58℃～62℃，槽电压0.2～0.3V，电流密度200～300A/m2，电流效率95%～97%，残极率约为15%～20%，每吨电铜耗直流电220～300kwh。中国上海冶炼厂铜电解车间电流密度为330A/m2。 更多关于电解铜电解液的资讯，请登录上海有色网查询。
叉车电池加电解液时，应该注意什么？
2018-12-18 11:17:20
在电动类叉车，如普通电动叉车、电动堆高车、电动搬运车等的日常维护保养过程中，电池的维护是必不可少的。电池维护保养的好坏将直接关系整台叉车的性能。目前国内主流的铅酸蓄电池都是需要增加电瓶液的，下面为大家介绍蓄电池加电解液的注意事项。注意事项：
1、电解液加注时的高度高过极板10至15毫米即可。有两条红线的电池，电解液不能超过上面标注的红线，否则溢出来的电解液会从蓄电池盖的小孔中溢出。众所周知电解液是导电的，一旦流到蓄电池正、负两极之间，就会形成电池回路自放电。遇这种情况就应将电解液擦掉，或用开水冲洗擦净。2、加电解液时如果不小心有东西掉入里面，切勿用金属物去捞，应该用木棒夹出杂质，如用铁丝或铜丝去捞，金属分子会在硫酸的腐蚀下进入蓄电池形成自放电，而损坏蓄电池。3、蓄电池在充放电过程中，电解液中的水会因为电解和蒸发而逐渐减少，导致电解液面下降。如果不及时补充的话，有可能缩短蓄电池的使用寿命，应及时补充蒸馏水，切忌用饮用纯净水代替。因为纯净水中含有多种微量元素，对蓄电池会造成不良影响。
金电解液的制备
2019-03-06 09:01:40
制备金电解液的最好办法是电解法，俗称电解造液。别的，还可运用法。
电解造液均运用隔阂电解法。这种办法是在与金电解相同的槽中，选用与金电解根本相同的技能条件进行的。其最大不同点是纯金阴极很小且装于未上釉的耐酸素瓷隔阂坩埚中（图1）。此法广泛应用于工业出产中，当运用25%～30%的液，在面积电流1000～1500A∕m2和槽电压不大于3～4V条件下，可制备出含金380～450g∕L的浓溶液。图1 金的隔阂造液
1－阳极；2－阴极；3－隔阂坩埚
某厂电解造液是在电解槽中参加稀（化学纯或蒸馏），槽中装入粗金阳极板，在素瓷隔阂坩埚中装入105mm×43mm×厚1.5mm的纯金阴极板。素瓷坩埚内径为115mm×55mm×深250mm，壁厚5～10mm。坩埚内的阴极液为1∶1的稀。阴极液面比电解槽阳极液面高5～10mm，以避免阳极液进入阴极区。
电解造液的条件一般选用面积电流2200～2300A∕m2，槽电压2.5～4.5V，分量沟通电为直流电的2.2～2.5倍，沟通电压5～7V，液温40～60℃，同极距100～120mm。当接通电流时，阴极上开端放出，而阳极则开端溶解。造液44～48h，即取得密度1.38～1.42g／m3、含金300～400g∕L（延伸周期最高可达450g∕L）、含250～300g／L的溶液，通过滤除掉阳极泥后，贮存在耐酸瓷缸中备用。作业停止后，取出坩埚，阴极液会集进行置换处理，以收回或许穿透坩埚进入阴极液中的金。
鉴于金价贵重，为进步金的直收率，使金不致积压于出产过程中，某些厂曾运用含金95～120g∕L、120～150g∕L的电解液。
造液，是将复原的金粉加溶解而制得。一份金粉参加一份，经溶解后过滤除掉杂质。为了除掉溶液中的硝酸一般在金粉悉数溶解后，持续加热赶硝以使其分解成氧化氮而被除掉。在苏联曩昔多运用造液，南非和日本如今仍多选用之。此法的长处是速度快，但溶液中的硝酸不或许彻底被扫除，用此溶液进行电解时，因为硝酸根离子的存在，会使电解过程中呈现阴极金反溶解的不利因素。
近代金电解工艺中，还有选用离子交换膜造液的。
镍电解液净化除铁方法
2019-02-13 10:12:44
在镍电解出产中，阳极液含铁量一般为100～500mg/L，净化后要求溶液含铁量降至0.5～4mg/L，一般选用水解沉积法除铁。
（一）湿法冶金常用的水解沉积除铁办法
工业出产上常用的水解沉积除铁办法有中和水解法、黄钠（钾）铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法。
1）中和水解法
一般所说的中和水解法是用碱调理溶液PH值，在保证待提取的主金属离子不发作水解沉积时，杂质金属离子以氢氧化物M（OH）n形状分出，故也称为氢氧化物沉积法。
金属离子不解按下式进行：
Mn++nOH-=M(OH)n↓
OH-离子来源于水的离解反响。假如发[Mn+]标明溶液中的金属离子在水解反响到达平衡时的浓度，则[Mn+]与PH的联系可用图2示出。当金属离子浓度一守时，Mn+发作水解沉积的PH见表1。
表1 氢氧化物沉积时，Mn+的平衡PH（25℃）Mn+Ca2+Mg2+Ni2+Fe2+Pb2+Zn2+Co2+Cu2+Fe3+Co3+平衡[Mn+]=lmol/L11.378.377.16.356.225.655.14.371.53-0.2PH值[Mn+]=10-6mol/L14.711.3710.19.359.228.658.17.373.531.8[next]
从图2和表1可得如下定论：
（1）在离子浓度相同的情况下，坐落图左面各种离子的平衡P敊，故它们在较小的P眄便可沉积，或者说它们的盐类简单水解，而碱土金属的盐类难于水解。 （2）对照Fe2+—Fe3+、Co2+—CO3+的水解平衡线可知，对变价金属而言，同一金属其高价离子比贱价离子简单水解。因而在镍电解液净化时，为使溶液中的Fe2+也优先水解沉积，则鼓入空气使Fe2+氧化成Fe3+，进而成Fe(OH)3沉积。相同的道理，用将Co2+氧化成Co3+，以Co(OH)3沉积。
氢氧化物沉积法为提取冶金中使用最广的除铁办法，可是这种办法的首要缺陷是Fe(OH)3具有胶体性质，不只沉积速度慢，弄清过滤困难，并且使金属和其他有价金属被吸附而丢失。因而，当Fe3+浓度较大时，从溶液 中别离Fe(OH)3是很困难的。出产实践标明，该法只适宜于用来净化处理低浓度（如铁离子浓度在/L左右）的溶液。
2）黄钠（钾）铁矾法、针铁矿和赤铁矿法
怎么从铁离子浓度较高的溶液中除掉F3+(或Fe2+)，惯例的水解沉积法因生成很多Fe(OH)3胶状沉积导致沉铁进程液固别离困难。经长时间的研讨和实践，在20世纪六十年代，先后有黄钾（钠）铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法三种新的除铁办法在湿法冶金中推广使用。三种办法的一同特点是操控必定的沉铁条件，使溶液中的铁离子以人工矿藏(如铁矾、针铁矿和赤铁矿等)沉积，这些人工矿藏沉降物呈结晶状，易于沉降、过滤和洗刷。
（1）黄钠（钾）铁矾沉铁法
在自然界有些矿藏具有类似的组成、相同的结构和相同的结晶形状,这就是地球化学上所称的类质同晶。所谓矾就是一系列类质同晶矿藏的总称,而一价金属离子(如K+、Na+、Ag+、NH4+等)和三价金属离子(如Al3+、Fe3+、Cr3+等)的硫酸盐最简单一同构成矾。
黄钾铁矾类的铁矾,如钾铁矾、钠铁矾、铵铁矾等,其化学通式为MFe3(SO4)2(OH)6。M可所以K+、Na+、NH4+等一价金属离子，其顔色均为黄色。在湿法冶金上，考虑试剂的经济本钱（其间含K+的碱或盐报价贵重），常以纯碱或液作沉铁试剂，以供给构成铁矾所需的一价金属离子。[next]
处理镍电解阳极液中和水免除铁所产出的高镍铁渣时，选用硫酸溶解一氧化一黄钠铁矾法除铁。沉铁进程是在溶液中有满足的Na+和SO42-存在时，在高温（90～95℃）下，操控恰当的P上.5～1.8），就能生成黄钠铁矾沉积。
3Fe2(SO4)3+Na2SO4+12H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6H2SO4
铁矾类复盐呈黄色或淡黄色斜方结晶，成分安稳，在酸性溶液中溶解度小，沉降、过滤和洗刷性能好，液固别离易于进行，所以除铁作用好。
（2）针铁矿沉铁法
针铁矿沉铁法又称空气氧化除铁法。它是在高温(～90℃)和低酸浓度的硫酸盐溶液中，通入涣散空气使溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，并表成与天然针铁矿(如纤铁矿，化学式为γ-FeOOH)在晶形与化学成分上类似的化合物沉积：
该反响构成的针铁矿为a-FeOOH，系棕色针状结晶。针铁矿法除铁的重要条件是溶液中Fe3+浓度应小于1g/L，因而需求增高一道复原工序，将Fe3+复原成Fe2+。
（3）赤铁矿沉铁法
赤铁矿是一种炼铁质料。人们研讨发现，在高温、高压条件下，当硫酸浓度不高时，溶液中的Fe3+便会发作加水分化反响，得到a-Fe2O3沉积：
从化学式所标明的化学成分可知，赤铁矿沉积渣中铁的含量(～60%Fe)比黄钠(钾)铁矾法和针铁法铁渣中铁的含量都高，因而该法的铁渣量少,可作炼铁质料，但需求贵重的高压釜作沉铁设备,模块样要预先将Fe3+复原成Fe2+,该法的建造出资大。现在该办法还只有在国外湿法炼锌工厂有出产使用。
湿法冶金中的氧化水免除铁办法比较见表2。表2 氧化水免除铁办法比较办法适用铁的
浓度规模开始铁
离子形状沉积物形状进程条件PH值温度/℃压力预处理惯例低铁溶液
(Fe﹤1g/L)Fe3+Fe(OH)33.5～4.560～80常压Fe2+需氧化铁矾法高铁溶液Fe3+M2Fe6(SO4)4(OH)121.5～1.890～95常压Fe2+需氧化针铁矿法高铁溶液Fe2+FeOOH3～3.580～90常压Fe3+需复原赤铁矿法高铁溶液Fe2+a-Fe2O340～50g/L
H2SO4180～200高压Fe3+需复原
废电解液中的金回收
2019-02-14 10:39:59
废电解液中含有250～300克/升的金。常用的收回办法有置换法及复原法。 置换法：用锌粉置换，反响式为： 2HAuCl4+3Zn=2Au↓+3ZnCl2+2HCl 选用锌粉置换前废电解液要煮沸，赶硝，避免金返溶。置换时pH=1～2，避免锌盐水～30克解，防碍金的沉积。 复原法：可用硫酸亚铁或钠复原，反响式分别为： 3FeSO4+HAuCl4= Au↓+FeCl3+Fe2（SO4）3+ HCl Na2SO3+2HCl=2NaCl+H2O+SO2↑ 2HAuCl4+3SO2+6H2O=2Au↓+8HCl+3H2SO4 硫酸亚铁除贵金属外，对其他金属简直无复原作用，因而有利于进步复原金的纯度。可是硫酸亚铁复原反响缓慢，反响不完全，尾液还需用锌粉进一步处理。 废电解液中如含有硝酸，在复原前要加热煮沸，除尽游离的硝酸。复原时恰当加热可获得大颗粒海绵金。为增强海绵金的复原作用，国外有人主张向溶液中参加0.3克/升的聚乙稀醇作为凝聚剂。
石墨烯在锂硫电池中的应用
2019-01-03 09:36:39
随着便携式电子设备和电动汽车等产业的快速发展，人们对高能量密度电池的需求日益迫切，然而在传统锂离子电池中，正极材料因“插层式”的储锂机制导致其容量普遍较低，无法满足快速增长的市场需求。因此，新型高能量密度二次电池的探索和研发成为了储能领域的研究热点，锂硫电池就是其中之一。
一、锂硫电池简介
锂硫电池的工作原理基于硫和Li+可以发生可逆的氧化还原反应，两者之间的电化学反应式如下：基于该反应的硫正极的理论比容量高达1675mAh/g，是传统锂离子电池正极材料的10倍，同时硫储量丰富、成本低，因此锂硫电池受到了广泛关注，然而硫及多硫化物本身性质的缺陷，使得锂硫电池仍存在很多问题。
首先，硫是绝缘体，导电性差，给电荷传递过程带来困难;其次，多硫化锂可以溶解在电解质中，易迁移到金属锂一侧被还原成不溶性Li2S沉积在金属锂电极表面发生“shuttleeffet”现象;再次，可溶性多硫化锂被完全还原成不溶性硫化物时，会阻碍电子和离子的有效传输;最后，单质硫转化为不溶性硫化物后，由于两种物质密度的差异，会造成体积效应，降低电极稳定性。因此，锂硫电池存在实际容量低、循环性能差和信率性能不佳等缺点。
二、石墨烯在锂硫电池中的应用
针对上述问题，为了获得高性能的锂硫电池，研究者对硫正极进行了多种手段的复合与改性研究，设计并制备了一系列具有新颖结构和优异性能的复合硫正极材料。其中，碳材料因其导电性高、结构丰富、比表面积大等优势而得到了广泛应用，而石墨烯这一新型碳材料在提升锂硫电池性能方面有优异表现。
石墨烯是优异的电子导体，同时具有机械强度高、比表面积大等优点，同时化学改性的石墨烯及石墨烯衍生物具有一系列能为负载提供诸多活性位点的表面官能团，因此石墨烯在复合硫正极材料中得到了广泛的应用。
一方面，石墨烯被用作硫正极的导电载体，弥补硫导电性差的缺陷;另一方面，通过合理的结构设计与表面改性，石墨烯还能够抑制多硫化物的溶解。此外，在最近的研究中，科学家还发现通过石墨烯功能涂层的设计，能够减缓多硫化物在正负极之间的穿梭，抑制“shuttleeffet”现象。
1、石墨烯/硫复合正极材料研究进展
石墨烯极高的电导率可以弥补硫颗粒导电性差的问题，因此石墨烯材料多被设计成负载硫单质的导电基体或者导电网络，比如石墨烯泡沫结构可实现石墨烯与硫在纳米尺度的均匀复合，能够为硫提供快速与高效的电子传输通道，同时纳米孔还能够有效束缚多硫化物。
常规条件下获得的三维石墨烯尽管结构丰富，但极为蓬松，表观密度很低，导致硫负载后复合电极材料体积能量密度严重不足，为此，中科院沈阳金属所成会明院士利用CVD方法在泡沫镍上获得三维多孔石墨烯泡沫。图1 (a)柔性石墨烯/硫复合材料的制备流程;(b、c、d、e)石墨烯/硫复合电极材料照片及柔性展示
该方法不仅能够负载高比例的硫，而且硫的含量能够在3.3~10.1mg/cm2范围内进行调控，特别是负载量为10.1mg/cm2的电极，能够获得极高的比面积容量(13.4mAh/cm2)。
另外，考虑到石墨烯独特的二维片状纳米结构，采用以石墨烯纳米片作为包裹材料，构筑具有“核壳”结构的复合电极材料也是固定多硫化物，缓解其溶解的重要方式。先在碳纳米纤维表面均匀负载上硫，再使用石墨烯包覆在硫表面是一种很有效的方法。图2 具有同轴结构石墨烯/S/碳纳米纤维复合电极制备图
2、石墨烯功能涂层在锂硫电池中的应用
为提高锂硫电池的循环稳定性,除了对硫正极材料的组成与结构进行调控以抑制多硫化物的溶解，通过极片结构的设计来减弱“shuttleeffect”也是一条重要途径。例如，在硫正极和隔膜间添加一层缓冲层能够极大的提高锂硫电池的寿命。图3 石墨烯隔膜涂层有效阻挡多硫化物迁移示意图
石墨烯/硫/石墨烯-隔膜的创新极片结构设计，一方面将集流体由传统的Al箔改为石墨烯;另一方面对隔膜进行改性，改变了原有隔膜与硫正极直接接触的方式，在隔膜表面涂布一层石墨烯材料。
采用传统的极片结构，在循环过程中多硫化物溶解在电解液后，会穿过隔膜进入金属Li一侧，而在这一新颖结构中，存在于隔膜与正极材料之间的石墨烯层能够有效阻止多硫化物的迁移。另外，由于石墨烯材料优异的力学性能，石墨烯改性隔膜能够有效缓解硫正极在充放电过程中的体积变化，保持极片结构的完整性。
综述：
电化学储能在当今人们的生产生活中占有重要地位，无论是可再生能源的大量存储还是便携式设备的高密度存储，对电化学储能器件和材料的成本、储能密度、稳定性等指标都提出了较高的要求。
锂硫电池由于其理论比容量、比能量高，原料价廉易得，在未来电化学储能领域中将极具竞争力，如果通过石墨烯的应用能够改善锂硫电池实际容量低、循环性能差和信率性能不佳等缺点，在不远的将来，锂硫电池的表现可能会给我们带来更多惊喜。
硝酸银电解液的制备
2019-03-06 09:01:40
制造电解液，一般是运用含银99.86～99.88%以上的电解银粉或附近纯度的化学精粹银。将银粉置于耐酸瓷缸中，先加适量水湿润后，再分次参加硝酸和水，在自热条件下使其溶解而制得。某厂生产中，每批造液运用银粉40kg，配入工业纯硝酸40～45kg，水25～30kg。因为硝酸的激烈氧化，会放出很多的氧化氮和热，为防止氧化过火激烈形成溶液的外溢，硝酸应选用小流量接连参加或连续小批量参加的方法。当或许呈现外溢时，便参加适量自来水冷却之。待加完硝酸和水，反响逐步缓慢后，用不锈钢管刺进缸内，直接通蒸汽加热并拌和以加快溶解。银粉彻底溶解后，持续通入蒸汽以赶除过量的硝酸。一次造液进程约需4～4.5h。最终加水弥补至60L，溶液含银约600～700g∕L，硝酸小于50g∕L。再加水稀释至所需浓度供作电解渡用，或直接将浓液按核算量弥补于电解进程中。
造液作业通常在硬塑料的通风柜中进行，产出的很多氧化氮气体，经过塑料烟囱经洗气后排出。
国内外的一些工厂，也有用含银较低的银粉或许租银合金板及各种不纯银质料造液的。但因杂质含量高，需常常替换电解液。
金电解阳极泥和废电解液的处理
2019-03-06 09:01:40
金电解阳极泥中，约含90%AgCl、1%～10%金，一般将其回来再铸金银合金阳极板供银电解。因为氯化银的熔点低（452℃），熔炼时简单蒸发丢失，为此某厂将金电解阳极泥于地炉中熔化后用倾析法别离金。氯化银渣参加碳酸钠和碳进行复原熔炼，铸成粗银阳极送银电解。金回来铸金阳极。
当金阳极泥中含有锇铱矿时、应先筛分阳极泥，选出锇化铱后，再收回金、银。
替换电解槽中的金电解液，是先将废液抽出，并将阳极泥清出，洗净电解槽参加新液。废液和洗液悉数过滤，取得的阳极泥洗净烘干。
废液和洗液，一般先用二氧化硫或亚铁复原其间的金后，再加锌块置换铂旅金属至溶液弄清停止。经过滤，滤液弃去。滤渣含铂族金属较高，用1∶1的稀浸洗除掉铁、锌后，送精制铂族金属。
当电解废液含铂、钯很高时，也可先用氯化亚铁复原其间的金，再别离铂、钯等。处理这种金电解废液，也有先参加氯化铵使铂呈铵沉积后，再用中和溶液至pH8～10，使贱金属水解除掉，再加酸化至pH1，钯即生成二氯二络亚钯沉积。余液用铁或锌置换收回剩余贵金属后弃去。
金电解进程中，如电解液中含铂、钯过高，有可能与金一道分出时，也可采用上述办法净化电解液。除掉铂、钯后，溶液可回来电解运用。
某厂在进行含金49.85g∕L、钯4.74g／L、铂0.68g∕L的金电解废液实验时，别离运用硫酸亚铁、二氧化硫和草酸复原金，金的沉出率和精液中铂、钯的散布率如下表。
表 金铂钯的收回率（%）复原剂金钯铂硫酸亚铁99.1395.99100.00二氧化硫99.9351.3995.60草酸96.0197.0592.53
从上表中能够看出：亚铁复原金的复原率高，铂、钯的丢失少；草酸最低；二氧化硫复原金的复原率虽最高，但钯的丢失过大，可能是生成不溶性的钯络盐之故。复原金后的溶液，尚含有少数金，再参加锌块置换，贵金属的收回率别离为（%）：Au99.77，Pd98.93，Pt约100。当把溶液酸度提高到2mol时，用锌复原作用会更好。如将草酸复原金的滤液不加锌置换改用复原，先将溶液调pH至6，再参加，贵金属的收回率别离为（%）：Au99.70，Pd99.97，Pt96.09。
又据某公司十多年运用锌置换法处理各种贵金属氯化液和精粹进程废液的经历证明：锌置换法是一种具有进程敏捷、置换完全、操作简洁以及不需特殊设备的简洁易行的牢靠办法。经鼓风拌和，并终究加锌粉置换后的残液中，金、铂、钯在0.0005g∕L以下，达到了出产抛弃的标准。金、铂、钯的置换收回率在99～99.9%之间，作用是令人满意的。为了取得更好的作用，还能够采纳下列办法：
（1）可适当添加置换液的酸度，并鼓风拌和，防止贵金属精矿中含锌粉过高。如锌粉过高，可于3mol／L液中加热至80～90℃拌和除锌。
（2）溶液含铜等贱金属过高时，改用铜置换。用锌或铜置换所得的贵金属精矿，均运用60g∕L的硫酸高铁液浸出除铜。
（3）含有硝酸和亚硝酸介质的溶液，锌置换法不能完全收回其间的贵金属，应防止运用。
前苏联曾运用电解法处理金电解废液。废法是在金电解造液时，将电解废液注入阴极隔阂内，在阳极区溶解阳极的一起，废电解液中的金则于阴极上分出。分出的阳极金供铸阳极用。
某矿曾用从金电解废液中萃取金，再经置换复原后供铸金阳极。
镍电解液净化除微量铅锌的方法
2019-02-13 10:12:44
在硫化镍阳极电解时，阳极所含的微量铅、锌也会随镍一同溶解进入溶液。例如，依据金川公司的实测，硫化镍阳极含Pb0.03%～0.05%时，阳极电解液含Pb4.5～8.0mg/L。
镍电免除掉微量铅锌的工艺有沉积法、离子交流法及溶剂萃取法。
1、共沉积法除铅锌
在沉积进程中，某些未饱满组分随难溶化合物的沉积物而发作沉积，这种现象称为“共沉积”。其沉积分为吸附共沉积和结晶共沉积两种类型。结晶共沉积也叫共晶沉积法。在电解质溶液中，当有两种物质能与电解质共存,并且它们的晶格结构又相一起，则在恰当的条件下，它们能够构成晶形结构相同的沉积从溶液中一同沉积下来,这种现象称为共晶共沉，选用共晶共沉积法除杂质要考虑所加试剂对下道工序的影响。镍钴冶炼中多选用吸附沉积除杂质。
在氧化中和水免除钴进程中，钴被氧化的一起，铅和部分镍也被氧化,发作PbO2和Ni(OH)3并构成共沉积。这是因为PbO2被Ni(OH)3沉积吸附而除掉。别的，在除钴进程中，将除钴结尾PH进步，锌也能与镍的水合物以同晶形共沉积的办法人溶液中除掉。共沉积除铅锌工艺的长处是不添加工序,除铅、锌与除锌与除钴一个工序内完结。缺陷是渣量大，渣含镍高。
2、离子交流法除铅锌 离子交流法是从含有有价金属的电解质溶液中提取金属的办法之一。在料液与离子交流剂(固态物质)触摸进程中,离子交流剂上的离子以离子交流的方式,从溶液中吸附同符号(同性)的离子。附了离子的离子交流剂经水洗、淋洗剂洗刷扣，吸附在离子交流剂上的欲提取的离子转入淋洗液中，离子交流剂经再生扣供循环运用。
离子交流与吸附有某些相似之处，而其差异在于：离子交流是按化学计量的置换，即离子交流剂对每个换剂有无机离子要还给溶液一个等量的同符号的离子,而吸附则仅仅吸收溶质。离子交流剂有无机离子交流剂、离子交流树脂两大类。离子交流树脂是人工组成的、具有活性基因的三维交联不溶性有机高分子聚合物,一般由高分子部分、交联剂和官能团是决议树脂化学活性的首要组成部分，它是由固定基因(如-SO3-、-COO-等)和带相反电荷的活动离子(即可交流离子，也称反离子，如H+)组成的。固定基因牢牢地固定于慵懒骨架上，不能活动。活动离子使树脂自身呈电中性，在发作离子反响时，可进行定向移动。
各种离子交流树脂都具有必定的交流容量,所以交流到必定的时刻,树脂就到达了“饱满”而不能再进行交流,此刻树脂就必须进行洗脱“再生”。所谓再生是将它吸附的离子的暂时储藏所,而树脂康复其本来状况,回来运用。不难看出,l交流树脂在交流进程中反作用某些离子的暂时储藏所，而树脂自身不起改变。[next]
离子交流树脂的交流容量是离子交流树脂的一个重要特性。它是由制取树脂时引进的官能团数量决议的。通常以单位数量（或单位体积）的树脂所以交流吸附离子的数量来表明。
离子交流嗀程首要包含两个阶段，即吸附（或交流）和解吸（洗脱再生）。
（1）吸附（交流吸附）
吸附是离子交流进程的首要工序 ，待交流的原液以必定的流量进入交流柱，在柱内与树脂进行离子交流作用经过交流后的溶液从交流柱出口流出，其出口液为被交流后的溶液,应守时取样分析。当出口液中需交流的离子到达饱满时,中止进液，树脂将预备洗脱再生。
树脂在洗脱再生前必须用清水或其他淋洗剂淋洗洁净,以除掉柱内树脂间夹藏的溶液。淋洗剂只能淋洗柱内树脂夹的剩余溶液，而不会使已被 树脂吸附的金属离子洗脱下业。淋洗剂一般选用清水。
（2）洗脱再生
“饱满”树脂淋洗洁净后，从柱内的时液处往往内通入少数洗脱剂，将被树脂交流吸附上去的金属离子洗脱下业,待悉数树脂得到再生后，再用纯水洗去柱中树脂间的剩余洗脱剂，此刻树脂又可进行下一轮的离子交流操作。
洗脱下来的金属，按其交流的意图和金属的价值收回或弃去。
离子交流法是一种无渣新工艺，它不仅能较彻底地别离、提纯和定集金属，并且操作简略，易完成自动化，为简化操作、改进劳动条件、进步金属收回率供给了条件,但它只适合于处理离子浓度小于10-6mol/L的稀溶液。当金属离子浓度大于1%时，用这种办法别离作用欠好。
高氯根溶液中，铅、锌能与Cl-结组成ZnCl42-、PbCl42-络合阴离子，而镍不构成络合阴离子，选用阴离子交流树脂可交杂质铅、锌除掉。在镍的生产中我国某些厂选用离子交流除铅、锌的净化工艺,选用701树脂除铅、717树脂除锌。
701树脂是带有伯胺基团RNH3+的弱碱性阴离子交流树脂，Pb2+在高Cl-溶液中，构成PbCl42-络阴离子，这种络阴离子和转型后的701树脂上的阴离子Cl-发作交流反响：
2RNH3Cl+PbCl42-=(RNH3)2PbCl4+2Cl-
而Ni2+和Cl-不构成PbCl42-存在的条件，即可将树脂吸附的铅洗脱下业，然后到达除铅的意图。树脂再生后可持续运用。
701树脂也能除锌，但酸度要求较高，其除锌的交流容量比717树脂小。
717树脂是带季胺基团(-R4N)+的强碱性阴离子交流树脂，它能吸赞同交流溶液中带负电荷的离子，Zn2+在高Cl-溶液中极易构成ZnCl42-络阴离子，这种络阴离子和转型后的717树脂上的阴离子Cl-发作交流反响而被吸附在树脂上,然后下降溶液中的锌含量，用水或酸反洗饱满的树脂，到达除锌的意图。其反响为：
2R4NCl-+ZnCl42-=(R4N)2ZnCl4+2Cl-
吸附ZnCl42-的树脂经水或稀再生后可持续运用。
离子交流除锌扣液含锌可降至0.3mg/L以下。717阴离子交流树脂除锌工艺对溶液中的微量铜和铅的除掉也有必定作用。
镍电解液净化除铜的原理与方法
2019-02-13 10:12:44
在镍电解阳极液中，铜是首要杂质之一，其含量一般在0.1～1g/L之间。阳极液净化进程要求除铜降至0.0003～0.003g/L。根据铜在镍电解液中的许多金属元素中，铜属较典型的慵懒金属，且铜的硫化物在一般弱酸性溶液中其间溶度积很小，化学性质很安稳，因而在出产上一般都选用置换法或硫化沉积法除铜。
1、置换沉积法除铜
置换沉积的原理是在金属盐水溶液中，用较生动金属（电位较负）将较慵懒的金属（电位较正）复原成金属而沉积的溶液净化办法。在由硫酸盐和氯化物组成的镍电解阳极液中,Ni2+的标准电极电位（-0.25V）较待净化除掉的杂质Cu2+(+0.34V)更负，因而可用金属镍粉交铜从溶液中置换出来，发作如下反响：
Ni+Cu2+=Ni2++Cu↓
但是，铁粉的电位（-0.44V）比铜更负，为什么不必铁粉作置换剂呢？这是由于用镍粉置换铜,既除铜,又补镍,且不会给溶液再带入杂质铁。
在出产上，当镍粉生动性较差，则添加来加速除铜进程：
Cu2++Ni+S=CuS+Ni2+
国镍电解厂较多选用加镍粉除铜。为了得到满足的除铜效果，操作时应遵从下列要求：
（1）镍粉应具有较高的活性。通常在比较低的温度下，用氢复原氧化镍粉的办法能得到合适这种要求的镍粉。
（2）阳极液的温度应保持在80℃，PH应低于3.5。进步液温度可加速镍粉的置换反响速度，保持溶液的PH值低于Fe3+的水解值，可消除胶状的氢氧化铁沉积包裹镍粉的损害。
（3）设备应密封，削减空气进入净化槽，避免现已置换出来的海绵铜氧化重溶。
20世纪50年代末，前苏联北方镍公司研制成功用流态化置换槽替代机械拌和槽除铜。实践证明，当阳极电解液含Cu0.40～0.56g/L，流量为160m3/h，经流态化置换槽处理后,溶液中残留铜为1.2～4.0mg/L。与机械拌和槽比较,流态化槽的除铜后液残铜浓度低,镍粉利用率高。该厂用两个容积为25m3的流态化置换槽可替代56个容积为80m3的机械拌和槽。
加拿大汤普森厂为了加还镍粉除铜反响，在参加镍粉的一起,还添加粉。反响沉积产品为CuS。该法的长处是对镍粉的活性无严厉的要求。
我国某研讨院曾选用液相压氢复原所得到的镍粉进行降铜研讨，所用镍粉含镍大于99.8%，粒度﹤0.074mm。研讨结果表明，当镍粉用量为理论量的1.4倍时，除铜后液含铜呆降至0.4mg/L以下，除铜率达99%以上。下降镍粉用量即便降至理论量，也能够获得较好的除铜效果。
2、硫化沉积法除铜
1、 硫化物沉积法的基本原理
硫化物沉积法是根据许多元素的硫化物难溶于水，因而，当溶液中有Mn+存在，参加S2-，则将发作以下沉积反响：
2Mn++nS2-=M2Sn↓
其溶度积KSP=[Mn+]2[S2-]n。某些硫化物的溶度积如表1所示。[next]表1 某些硫化物的溶度积硫化物温度/℃KsplgKsp硫化物温度/℃KsplgKspMnS252.8×10-13-12.25CdS257.1×10-27-26.15FeS254.9×10-18-17.31PbS259.3×10-28-27.03NiS(a)252.8×10-21-20.55As2S3184×10-29-28.4CoS(a)251.8×10-22-21.74Sb2S3181×10-30-30SnS251×10-23-23CuS258.9×10-36-35.05ZnS258.9×10-25-24.05Cu2S182×10-47-46.7
常用的硫化剂有H2S和Na2S。
气体在水中的溶解度不大,在通常情况下每一体积水中能溶解4.7体积的H2S气体,浓度约为0.1lmol.L-1。H2S在水溶液中有如下电离效果：
许多金属离子能和H2S或S2-效果，生成溶解度很小的硫化物(见表9—5)。溶液中氢离子浓度和硫离子之间的联系是[H+]2[S2-]=6.8×10-24,在酸性（[H2S]=0.1mol.L-1时）溶液中通入H2S只能供应低浓度的S2-只能从溶液中沉积那些溶度积小的金属硫化物；而在碱性溶液中通入H2S(生成碱金属硫化物)，则能供应较高浓度的S2-离子,能够把溶度积大或小的金属硫化物都沉积出来。所以在操控的酸度下,能够用H2S把溶液中不同金属离子别离沉积下来。
关于同一种金属离子，溶液P佱添加，则金属离子的残留浓度下降。25℃时，S2-浓度为0.1mol/L,某些金属离子的残留浓度与P值的联系如图1所示。
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从表1和图1可知，在镍电解液的各种元素中，以铜的硫化物溶度积为最9小，且与镍、钴等主金属硫化物的不同较大，故选用硫化沉积法来别离铜镍，是比较牢靠的办法。
2、硫化沉积法除铅的出产实践。
硫化沉积法一般以H2S作沉积剂，进程的PH为1.8～2.5，其反响式为：
Cu2++H2S=CuS+2H+
在反响进程中，应使气体高度均匀地涣散溶解于除Fe后液中，使S2-与Cu2+充沛触摸生成很多的CuS沉积晶核，这些晶核在反响进程中经过本身的运动和分散、磕碰、吸附而长大，终究沉积于底部到达渣液别离的意图。
我国成都电冶厂和重庆冶炼厂均选用H2S除铜。其净化进程是首先将Na2S溶液与稀H2SO4溶液反响发生H2S气体，并通入阳极溶液中，溶液中的Cu2+与H2S反响成CuS沉积。经嗀滤，铜便从溶液中除掉。为避免溢出,除铜应在负压下操作，并操控PH值在2以下，可抑制Ni2+和Co2+因沉积而进入除铜渣中。除铜Cu进程技能条件如表2所示。
从硫化物溶积来看，用H2S除铜有较好的选择性。通H2S气体时，操控好溶液氧化复原电位为-50～-80mV，可得到铜镍比高达10:1的铅渣，但H2S有剧毒，若有走漏，易形成人身事故；H2S通入量也有必要严厉操控，不然不能得到高品们铜渣。
Na2S也可作沉铜剂，其反响机理与H2S相同，但因会引起出产体系Na+升高，故一般不选用。表2 用H2S除Cu进程技能条件项目操控条件除Cu进程溶液温度﹥60℃H2S发作器负压佱0～3×10-2M Pa反响室负压佱0～2.5×10-2MPaH2S发作器温度33～55℃除Cu前液含Cu﹤1g/L除Cu后液含Cu≤0.005g/LNa2S溶液200～240g/LH2SO4浓度55%～57%
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