电解加工ppt
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电解铜生产工艺课件

破碎与磨碎
将大块原料破碎成小块,以便于后续处理。
3
化学预处理
通过酸洗、碱洗等方法去除表面氧化物和杂质。
电解液的制备与调整
电解液成分
确定合适的硫酸铜浓度、 硫酸和添加剂等成分。
温度控制
保持电解液温度在适宜范 围内,以获得最佳的电解 效果。
电解液调整
根据生产需要,定期检测 电解液成分并进行调整。
电解过程的控制与操作
02
电解铜生产原料与设备
原料的种类与要求
01
铜精矿
作为电解铜生产的原料,铜精 矿需要满足一定的品位要求, 即铜含量较高,杂质元素含量
较低。
02
硫酸
硫酸是电解铜生产中的重要原 料,用于浸出和净液过程,需
确保硫酸的质量和纯度。
03
电力
电解铜生产需要大量的电力, 稳定、可靠的电力供应是保证
生产连续进行的必要条件。
05
电解铜生产技术的发展趋 势
新型电解液的开发与应用
总结词
新型电解液具有更高的稳定性和导电性,能够提高电解铜的生产效率和产品质量。
详细描述
随着科技的不断进步,新型电解液的开发与应用成为了电解铜生产技术的重要发展趋势。新型电解液 具有更高的稳定性和导电性,能够有效地提高电解铜的生产效率和产品质量。同时,新型电解液还具 有更低的腐蚀性和毒性,有利于环境保护和安全生产。
产品储存与运输
确保铜产品的安全储存和运输,防止氧化和污染 。
04
电解铜生产中的问题与对 策
能耗与环保问题
总结词
电解铜生产过程中,能耗和环保问题是亟待解决的难题。
详细描述
电解铜生产需要大量的能源,如电力、蒸汽等,同时还会 产生大量的废气、废水和固废,对环境造成严重污染。
将大块原料破碎成小块,以便于后续处理。
3
化学预处理
通过酸洗、碱洗等方法去除表面氧化物和杂质。
电解液的制备与调整
电解液成分
确定合适的硫酸铜浓度、 硫酸和添加剂等成分。
温度控制
保持电解液温度在适宜范 围内,以获得最佳的电解 效果。
电解液调整
根据生产需要,定期检测 电解液成分并进行调整。
电解过程的控制与操作
02
电解铜生产原料与设备
原料的种类与要求
01
铜精矿
作为电解铜生产的原料,铜精 矿需要满足一定的品位要求, 即铜含量较高,杂质元素含量
较低。
02
硫酸
硫酸是电解铜生产中的重要原 料,用于浸出和净液过程,需
确保硫酸的质量和纯度。
03
电力
电解铜生产需要大量的电力, 稳定、可靠的电力供应是保证
生产连续进行的必要条件。
05
电解铜生产技术的发展趋 势
新型电解液的开发与应用
总结词
新型电解液具有更高的稳定性和导电性,能够提高电解铜的生产效率和产品质量。
详细描述
随着科技的不断进步,新型电解液的开发与应用成为了电解铜生产技术的重要发展趋势。新型电解液 具有更高的稳定性和导电性,能够有效地提高电解铜的生产效率和产品质量。同时,新型电解液还具 有更低的腐蚀性和毒性,有利于环境保护和安全生产。
产品储存与运输
确保铜产品的安全储存和运输,防止氧化和污染 。
04
电解铜生产中的问题与对 策
能耗与环保问题
总结词
电解铜生产过程中,能耗和环保问题是亟待解决的难题。
详细描述
电解铜生产需要大量的能源,如电力、蒸汽等,同时还会 产生大量的废气、废水和固废,对环境造成严重污染。
电解法生产烧碱课件

新型电解槽设计
优化电解槽设计,提高电解过程的稳定性和连续性。
自动化与智能化控制
引入先进的自动化和智能化控制技术,实现生产过程的自动化和智 能化。
市场需求与竞争
市场需求增长
01
随着化工、造纸、纺织等行业的快速发展,烧碱市场需求持续
增长。
环保要求提高
02
对烧碱生产过程中的环保要求日益严格,推动企业加大环保投
电解法生产烧碱课件
CONTENTS 目录
• 电解法生产烧碱概述 • 电解槽的构造与工作原理 • 电解法生产烧碱的工艺流程 • 电解法生产烧碱的能效与环保 • 电解法生产烧碱的未来发展
CHAPTER 01
电解法生产烧碱概述
电解法生产烧碱的定义
01
电解法生产烧碱的定义
电解法是一种通过电解食盐水溶液来生产烧碱的方法。在电解过程中,
清洁生产
采用先进的生产工艺和设备,减少生产过程中的 污染物排放,实现清洁生产。
资源循环利用
实现资源的循环利用,减少对自然资源的依赖和 消耗。
社会责任
企业应积极履行社会责任,关注员工健康和环境 保护,推动可持续发展。
CHAPTER 05
电解法生产烧碱的未来发展
技术进步与创新
高效能电极材料
研发更高效能的电极材料,提高电解效率,降低能耗。
阴极
通常由金属钛或镍制成,负责 产生氢气。
隔膜
一种半透膜,允许阳离子通过 而阻止阴离子通过,以保持阳 极和阴极区域之间的电荷平衡 。
电解液
氢氧化钠溶液,作为导电介质 。
电解槽的工作原理
当电流通过电解液时,水分子在阳极被氧化成氧气和氢离子 ,氢离子在阴极被还原成氢气。同时,钠离子穿过隔膜从阳 极区域移动到阴极区域,并在阴极区域与水反应生成氢氧化 钠和氢气。
优化电解槽设计,提高电解过程的稳定性和连续性。
自动化与智能化控制
引入先进的自动化和智能化控制技术,实现生产过程的自动化和智 能化。
市场需求与竞争
市场需求增长
01
随着化工、造纸、纺织等行业的快速发展,烧碱市场需求持续
增长。
环保要求提高
02
对烧碱生产过程中的环保要求日益严格,推动企业加大环保投
电解法生产烧碱课件
CONTENTS 目录
• 电解法生产烧碱概述 • 电解槽的构造与工作原理 • 电解法生产烧碱的工艺流程 • 电解法生产烧碱的能效与环保 • 电解法生产烧碱的未来发展
CHAPTER 01
电解法生产烧碱概述
电解法生产烧碱的定义
01
电解法生产烧碱的定义
电解法是一种通过电解食盐水溶液来生产烧碱的方法。在电解过程中,
清洁生产
采用先进的生产工艺和设备,减少生产过程中的 污染物排放,实现清洁生产。
资源循环利用
实现资源的循环利用,减少对自然资源的依赖和 消耗。
社会责任
企业应积极履行社会责任,关注员工健康和环境 保护,推动可持续发展。
CHAPTER 05
电解法生产烧碱的未来发展
技术进步与创新
高效能电极材料
研发更高效能的电极材料,提高电解效率,降低能耗。
阴极
通常由金属钛或镍制成,负责 产生氢气。
隔膜
一种半透膜,允许阳离子通过 而阻止阴离子通过,以保持阳 极和阴极区域之间的电荷平衡 。
电解液
氢氧化钠溶液,作为导电介质 。
电解槽的工作原理
当电流通过电解液时,水分子在阳极被氧化成氧气和氢离子 ,氢离子在阴极被还原成氢气。同时,钠离子穿过隔膜从阳 极区域移动到阴极区域,并在阴极区域与水反应生成氢氧化 钠和氢气。
电解加工(课件)
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2011-3-3
提高电解加工精度地途径
1.脉冲电流电解加工 1)消除加工间隙内电解液电导率地不均匀化。 2)脉冲电流电解加工使阴极在电化学反应中析出 的氢气是断续的,呈脉冲状。它可以对电解液起搅拌作 用,有利于电解产物的去除,提高电解加工精度。 2.小间隙加工——蚀除速度与加工间隙成反比关系。加 工间隙小,突出部分的去除速度将大大高于低凹处,提 高了整平效果。加工间隙越小,越能提高加工精度。
2011-3-3
PLZ-05 155毫米52倍口径履带自行加榴炮
2011-3-3
1.机械拉削加工 2.整体长阴极固定式加工 3.片状阴极移动式加工 4.圆锥阴极移动式加工
2011-3-3
圆锥移动式阴极
2011-3-3
请多指正 谢谢大家
2011-3-3
2011-3-3
2011-3-3
炮管混合膛线电解加工
随着兵器技术的发展,对炮管膛线的要求越来越 高,采用混合膛线是提高火炮战斗技术性能、延长使用 寿命的有效措施。因此,国内外对技术性能要求较高的 多种火炮采用了该技术,这种由不等齐缠度与等齐缠度 组成的混合膛线,使炮管膛线的加工工艺变得更为复杂。
电化学加工的分类 按照作用原理分类: 1.阳极溶解——电解加工、电解抛光; 2.阴极沉积——电镀、局部涂镀、复合电镀、 电铸; 3.电化学复合加工工艺——电解磨削、电解电 火花复合加工、电化学阳极机械加工
2011-3-3
2.电解加工过程及其特点 电解加工过程及其特点
电解加工是利用金属在电解液中的电化学阳 极溶解,将工件加工成形地。最早应用是电解 抛光。加工时,工件接直流电源(10~20V)的 正极,工具接电源的负极。工具向工件缓慢进 给,使两极之间保持较小的间隙(0.1~1mm), 具有一定压力(0.5~2MPa)的氯化钠电解液 从间隙中流过,这时阳极工件的金属被逐渐电 解腐蚀,电解产物高速(5~50m/s)的电解液 带走。
提高电解加工精度地途径
1.脉冲电流电解加工 1)消除加工间隙内电解液电导率地不均匀化。 2)脉冲电流电解加工使阴极在电化学反应中析出 的氢气是断续的,呈脉冲状。它可以对电解液起搅拌作 用,有利于电解产物的去除,提高电解加工精度。 2.小间隙加工——蚀除速度与加工间隙成反比关系。加 工间隙小,突出部分的去除速度将大大高于低凹处,提 高了整平效果。加工间隙越小,越能提高加工精度。
2011-3-3
PLZ-05 155毫米52倍口径履带自行加榴炮
2011-3-3
1.机械拉削加工 2.整体长阴极固定式加工 3.片状阴极移动式加工 4.圆锥阴极移动式加工
2011-3-3
圆锥移动式阴极
2011-3-3
请多指正 谢谢大家
2011-3-3
2011-3-3
2011-3-3
炮管混合膛线电解加工
随着兵器技术的发展,对炮管膛线的要求越来越 高,采用混合膛线是提高火炮战斗技术性能、延长使用 寿命的有效措施。因此,国内外对技术性能要求较高的 多种火炮采用了该技术,这种由不等齐缠度与等齐缠度 组成的混合膛线,使炮管膛线的加工工艺变得更为复杂。
电化学加工的分类 按照作用原理分类: 1.阳极溶解——电解加工、电解抛光; 2.阴极沉积——电镀、局部涂镀、复合电镀、 电铸; 3.电化学复合加工工艺——电解磨削、电解电 火花复合加工、电化学阳极机械加工
2011-3-3
2.电解加工过程及其特点 电解加工过程及其特点
电解加工是利用金属在电解液中的电化学阳 极溶解,将工件加工成形地。最早应用是电解 抛光。加工时,工件接直流电源(10~20V)的 正极,工具接电源的负极。工具向工件缓慢进 给,使两极之间保持较小的间隙(0.1~1mm), 具有一定压力(0.5~2MPa)的氯化钠电解液 从间隙中流过,这时阳极工件的金属被逐渐电 解腐蚀,电解产物高速(5~50m/s)的电解液 带走。
2.3电解加工和电解磨削及超声波加工
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• (3)工具与工件之间注入高速流动的电解液。
第21页,共68页。
5、电解加工的应用
目前电化学加工主要用于:
(1)复杂三维曲面的端面和外圆加工;
(2)刻模,特别是深窄的槽和孔;
(3)靠模加工和特殊形状仿形;
(4)多孔加工; (5)拉孔; (6)去毛刺; (7)磨削;
(8)珩磨; (9)切断。
22
第22页,共68页。
作为导电介质,传递电流 产生电化学反应 排屑、散热
2)对电解液的要求
有高的导电率 低粘度和高的导热性来保证加工精度和表面质量 好的化学性能并能阻止工件表面上形成钝化膜 无腐蚀性或腐蚀性小,无毒 最终产物为不溶性物质,便于排屑 较好的经济性
第7页,共68页。
金属的钝化和活化 ➢ 阳极钝化:在电解加工中,使金属阳极溶解过程的超电位升高和
耗,而工具阴极和氯化钠并不消耗。
按照电极反应的基本原理,电极电位最正的离子将首先在阴极反 应。因此,在阴极上只会析出氢气,而不可能沉淀出钠。
12
第12页,共68页。
第13页,共68页。
4、影响电解加工生产率的因素
电解加工的生产率,以单位时间内去除的金属量来衡量,用 mm3/min或g/min表示。
第31页,共68页。
• (2)特点 ➢能准确、精密地复制复杂型面和细微纹路,表面粗糙度
Ra可达0.1 μm,一般不需抛光即可使用。
➢ 原模材料不限于金属,可以是石膏、石蜡和环氧树脂等,有时还 可用制品零件直接作为母模。
➢表面硬度可达35~50HRC,所以电铸型腔使用寿命长。
➢电铸可获得高纯度的金属制品,如电铸铜,它纯度高,具有 良好的导电性能,十分有利于电加工。
3)表面质量好,电解加工 无 切 削 力 和 切 削 热 , 不产生残余应力和 热 变 形 ,又没有飞边、刀痕和毛刺。在正常情况下,表面粗糙度 Ra可达0.2~1.25 μm。
第21页,共68页。
5、电解加工的应用
目前电化学加工主要用于:
(1)复杂三维曲面的端面和外圆加工;
(2)刻模,特别是深窄的槽和孔;
(3)靠模加工和特殊形状仿形;
(4)多孔加工; (5)拉孔; (6)去毛刺; (7)磨削;
(8)珩磨; (9)切断。
22
第22页,共68页。
作为导电介质,传递电流 产生电化学反应 排屑、散热
2)对电解液的要求
有高的导电率 低粘度和高的导热性来保证加工精度和表面质量 好的化学性能并能阻止工件表面上形成钝化膜 无腐蚀性或腐蚀性小,无毒 最终产物为不溶性物质,便于排屑 较好的经济性
第7页,共68页。
金属的钝化和活化 ➢ 阳极钝化:在电解加工中,使金属阳极溶解过程的超电位升高和
耗,而工具阴极和氯化钠并不消耗。
按照电极反应的基本原理,电极电位最正的离子将首先在阴极反 应。因此,在阴极上只会析出氢气,而不可能沉淀出钠。
12
第12页,共68页。
第13页,共68页。
4、影响电解加工生产率的因素
电解加工的生产率,以单位时间内去除的金属量来衡量,用 mm3/min或g/min表示。
第31页,共68页。
• (2)特点 ➢能准确、精密地复制复杂型面和细微纹路,表面粗糙度
Ra可达0.1 μm,一般不需抛光即可使用。
➢ 原模材料不限于金属,可以是石膏、石蜡和环氧树脂等,有时还 可用制品零件直接作为母模。
➢表面硬度可达35~50HRC,所以电铸型腔使用寿命长。
➢电铸可获得高纯度的金属制品,如电铸铜,它纯度高,具有 良好的导电性能,十分有利于电加工。
3)表面质量好,电解加工 无 切 削 力 和 切 削 热 , 不产生残余应力和 热 变 形 ,又没有飞边、刀痕和毛刺。在正常情况下,表面粗糙度 Ra可达0.2~1.25 μm。
7.3 电解加工
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增液孔 Φ1mm
零件尺寸精
度由阴极片 内腔口保证,
偶尔短路烧
伤时,只需 更换阴极片。
5. 叶片加工
叶片型面复杂,精度要求较高, 加工批量大,电解加工效果好。 加工方式有单面加工和双面加工。 机床有立式和卧式两种。 多用NaCl电解液混气加工。
机械加工设备——第7章
电解加工整体叶轮已普遍应
用,直接在轮坯上套料加工叶
精度控制在±0.1~0.2mm。
也采用端面进给法。
阴极设计制造是关键。用成型
精度高的电解液或混气加工时,阴
极设计较易。为使流场均匀,阴极 对应处加开增液孔。 近年发展用简单形状电极的数 控电解加工,柔性好,减少准备时
间,电源容量小,但加工速度降低
机械加工设备——第7章
4. 套料加工
用于等截面的大面积异 型孔或异型零件的加工,端 面进给加工方式。
图7-9 电解加工示意图 1-直流电源 2-工具电极 3-工件阳极 4-电解液泵 5-电解液
机械加工设备——第7章
7.3.2 电解加工特点:
1、优点:
1)可加工任何硬度的金属材料 2)加工叶片、锻模等型面,加工易变形或薄壁零 件 3)加工表面质量好,无毛刺、变质层、残余应力 4)生产率约为电火花加工的5~10倍 5)阴极工具无损耗可长期使用
机械加工设备——第7章
2.缺点:
1) 加工精度(±0.03 mm)及稳定性不易提高
2) 小孔、窄缝及棱角清晰零件难加工
3) 电极设计制造较麻烦,需多次修整 4) 附属设备多,一次性投资大 5) 防腐蚀及电解泥渣、废液处理问题
机械加工设备——第7章
7.3.3.电解加工工艺选用原则
1. 难加工材料的加工
机械加工设备——第7章
铜电解精炼工艺 PPT

铜电解精炼工艺
主要内容
一、铜电解精炼概述 二、铜电解精炼理论基础 三、铜电解精炼主要工艺条件控制及操作实践 四、阴极铜质量控制 五、铜电解液净化
电解精炼的目的:将火法精炼产出的 阳极铜进一步提纯,并回收有价金属 的过程。
1、铜电解精炼概述
跨别 投产时间 设计能力(万吨/年) 电解槽总数(台)
5-6跨 1997年
22
1.5极间距
极间距离通常以同名电极(同为阳 极或阴极)之间的距离来表示。
1.3 阴极
始极片的尺寸通常比所用阳极的尺 寸略大,即比阳极铜板长10~60mm, 宽20~70mm;始极片的厚度由很多 因素来决定,如对电解铜质量的要求、 所采用的电流密度、机械加工能力、电 解周期等。
永久不锈钢阴极板。
1.4 电解液的循环
电解液循环的作用
通过电解液循环对溶液 起到搅拌作用,使电解 槽中各部位的电解液成 份更趋于一致,并将热 量和添加剂传递到槽中。
为℃。提
高电解液的温度,能改善Cu2+的传质条件,有利于降低电解液的粘度,使
飘浮的阳极泥容易沉降,增加各种离子的扩散速度,减少电解液电阻,从而
提高电解液的电导率、降低电解槽的电压降,以减少铜电解生产的电能消耗。
成分
H2SO4 Cu2+ Ni2+ As3+ Sb3+ Bi3+ Fe3+
含有贵金属和硒、碲等稀有金属的阳极泥,作为铜电解的 一种副产品另行处理,以便从中回收金、银、硒、碲等元素。
2、铜电解精炼工艺分类
铜电解工艺按阴极的不同类型主要分为:
传统电解工艺
PC电解工艺
有始极片生产 制作工序流程 长
无始极片制作工
电序 解 流程短
主要内容
一、铜电解精炼概述 二、铜电解精炼理论基础 三、铜电解精炼主要工艺条件控制及操作实践 四、阴极铜质量控制 五、铜电解液净化
电解精炼的目的:将火法精炼产出的 阳极铜进一步提纯,并回收有价金属 的过程。
1、铜电解精炼概述
跨别 投产时间 设计能力(万吨/年) 电解槽总数(台)
5-6跨 1997年
22
1.5极间距
极间距离通常以同名电极(同为阳 极或阴极)之间的距离来表示。
1.3 阴极
始极片的尺寸通常比所用阳极的尺 寸略大,即比阳极铜板长10~60mm, 宽20~70mm;始极片的厚度由很多 因素来决定,如对电解铜质量的要求、 所采用的电流密度、机械加工能力、电 解周期等。
永久不锈钢阴极板。
1.4 电解液的循环
电解液循环的作用
通过电解液循环对溶液 起到搅拌作用,使电解 槽中各部位的电解液成 份更趋于一致,并将热 量和添加剂传递到槽中。
为℃。提
高电解液的温度,能改善Cu2+的传质条件,有利于降低电解液的粘度,使
飘浮的阳极泥容易沉降,增加各种离子的扩散速度,减少电解液电阻,从而
提高电解液的电导率、降低电解槽的电压降,以减少铜电解生产的电能消耗。
成分
H2SO4 Cu2+ Ni2+ As3+ Sb3+ Bi3+ Fe3+
含有贵金属和硒、碲等稀有金属的阳极泥,作为铜电解的 一种副产品另行处理,以便从中回收金、银、硒、碲等元素。
2、铜电解精炼工艺分类
铜电解工艺按阴极的不同类型主要分为:
传统电解工艺
PC电解工艺
有始极片生产 制作工序流程 长
无始极片制作工
电序 解 流程短
电解铝厂生产流程简介(ppt)
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工艺流程图
原铝出铝包
炉前
调包配料
烟气排放 精炼搅拌
电解槽
铝灰
灰渣分选
★粉尘排放■废渣排放
打渣 ﹌噪音 打印 接收
调流控流 水冷却
取样打眼入库
说明: 烟气排放粉尘排放废渣排放 ﹌噪声
原铝检斤
原铝入炉
搅拌 扒渣
打眼
控流 打渣
一次冷运 打号
脱模 二次冷运
分检
码垛
(二)电解系统
• 任务:是生产出合格的铝液。
• 工艺:冰晶石-氧化铝熔盐电解法。该工艺是由美国的霍 尔和法国的埃鲁1886年分别申请的世界专利。
• 主要经济指标:电流效率 、氧化铝单耗 、直流电单耗 、 可比交流电耗 、阳极毛耗 、氟化盐单耗 。
• 主要设备是:电解槽、多功能机组等。
• 工艺原理:氧化铝溶解在熔融冰晶石熔体中,形 成具有良好导电性的均匀熔体,采用碳素材料做 阴阳两极,当通入直流电后,即在两极上发生电 化学反应。在阳极上产生阳极气体,阴极上析出 液态铝,用真空抬包周期性从电解槽吸出,送铸 造分厂铸重熔用铝锭。电化学反应过程中,阳极 不断消耗,阳极母线不断下降,要进行阳极更换 和母线提升作业,另外通过计算机控制,通过超 浓相输送向电解槽定时添加氧化铝,保证生产连 续平稳进行
电解铝厂生产流程 简介(ppt)
一、铝的性质与用途
1.铝的性质 ➢ 铝的密度在常温下为2.7(液态时为2.3),是铜和铁的三分之
一,其熔点为660℃左右。 ➢ 铝具有良好的耐腐蚀性。铝表面在空气中很快生成一层光滑
致密的氧化铝薄膜,使其内部免受氧化,增强了铝的防腐能 力。 ➢ 铝是一种良好的导电材料。 ➢ 铝具有良好的导热和反光性能。 ➢ 铝具有良好的延展性和可塑性。 ➢ 铝的再利用率高。
电解加工(课件)讲解学习

2020/6/26
1.NaCl电解液——蚀除速度高,但杂散腐蚀也严重,故 复制精度较差。浓度为20%以内,一般为14%~18% 。电解液温度为25~35°C。 2.NaNO3电解液——钝化型电解液。NaNO3电解液在浓 度为30%以下时,有较好的非线形性能,成形精度高, 而且对机床腐蚀性小,价格也不高。主要缺点是电流效 率低,生产率也低,另外加工时阴极有氨气析出,所以 NaNO3会被消耗。 3.NaClO3电解液——散蚀能力小,加工精度高;具有 很高的溶解度;导电能力强,可达到与NaCl相近的生 产率;腐蚀作用小。缺点:价格较贵,强氧化剂,使用 时注意安全防火。
2020/6/26
3.改进电解液——钝化型电解液、复合电解液 、低质量分数的电解液 4.混气电解加工——将一定压力的气体(主要 是压缩空气)用混气装置使它与电解液混合在 一起,使电解液成分包含无数气泡的气液混合 物,然后送入加工区进行电解加工
2020/6/26
3.电解加工的基本设备
1.直流电源——为提高电解加工精度,生产中 采用脉冲电源加工。 2.机床 ——要求:足够的刚性;进给速度的稳 定性;防腐绝缘;安全措施。 3.电解液系统——主要由泵、电解液槽、过滤 装置、管道和阀组成。
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电化学反应示意图
电解质溶液 溶于水能导电的物质叫做电解质 。例如:NaCl——Na++Cl- 强电解质;氨水 、醋酸等为弱电解质 电极电位 产生在金属和它的盐溶液之间的电 位差称为金属的电极电位。“双电层” “平 衡电极电位” 电极的极化 金属的钝化和活化
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电解加工示意图
电解加工的特点:
1.NaCl电解液——蚀除速度高,但杂散腐蚀也严重,故 复制精度较差。浓度为20%以内,一般为14%~18% 。电解液温度为25~35°C。 2.NaNO3电解液——钝化型电解液。NaNO3电解液在浓 度为30%以下时,有较好的非线形性能,成形精度高, 而且对机床腐蚀性小,价格也不高。主要缺点是电流效 率低,生产率也低,另外加工时阴极有氨气析出,所以 NaNO3会被消耗。 3.NaClO3电解液——散蚀能力小,加工精度高;具有 很高的溶解度;导电能力强,可达到与NaCl相近的生 产率;腐蚀作用小。缺点:价格较贵,强氧化剂,使用 时注意安全防火。
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3.改进电解液——钝化型电解液、复合电解液 、低质量分数的电解液 4.混气电解加工——将一定压力的气体(主要 是压缩空气)用混气装置使它与电解液混合在 一起,使电解液成分包含无数气泡的气液混合 物,然后送入加工区进行电解加工
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3.电解加工的基本设备
1.直流电源——为提高电解加工精度,生产中 采用脉冲电源加工。 2.机床 ——要求:足够的刚性;进给速度的稳 定性;防腐绝缘;安全措施。 3.电解液系统——主要由泵、电解液槽、过滤 装置、管道和阀组成。
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电化学反应示意图
电解质溶液 溶于水能导电的物质叫做电解质 。例如:NaCl——Na++Cl- 强电解质;氨水 、醋酸等为弱电解质 电极电位 产生在金属和它的盐溶液之间的电 位差称为金属的电极电位。“双电层” “平 衡电极电位” 电极的极化 金属的钝化和活化
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电解加工示意图
电解加工的特点:
铜电解精炼工艺 PPT

主要内容
一、铜电解精炼概述 二、铜电解精炼理论基础 三、铜电解精炼主要工艺条件控制及操作实践 四、阴极铜质量控制 五、铜电解液净化
1、主要技术条件
1.1 电解液的成分及温度
铜电解精炼所用的电解液为硫酸和硫酸铜组成的水溶液。这种溶液导电
性好,挥发性小,且比较稳定,使电解过程可以在较高的温度和酸度下进行。
含有贵金属和硒、碲等稀有金属的阳极泥,作为铜电解的 一种副产品另行处理,以便从中回收金、银、硒、碲等元素。
2、铜电解精炼工艺分类
铜电解工艺按阴极的不同类型主要分为:
传统电解工艺
PC电解工艺
有始极片生产 制作工序流程 长
无始极片制作工
电序 解 流程短
机械化、自动化 程度高
5-8跨
9-10跨
传统电解
电流密度在220~300A/m2的范围内,每增加1A/m2槽电压大约增加 1mv,直流电耗约增加0.8kwh/ t阴极铜。
2、主要指标
2.1 优质品率
指生产的合格阴极铜块 数占所产阴极铜总块数的比例。 阴极铜是公司的最终产品,直接 面对市场和用户。电解精炼作为 阴极铜生产的最后工序,产品品 质对于企业的生产经营至关重要。 因此,阴极铜的品质一直被视为 电解生产的重中之重。
如果技术条件控制得当,那么在阳极和阴极上发生的主要反应为: 阳极反应(铜和一些杂质的氧化反应): Cu-2e=Cu2+ E0Cu/Cu2+=0.34V
阴极反应(铜的还原反应) : Cu2++2e=Cu E0Cu/Cu2+=0.34V
2、阳极杂质在电解过程中的行为
铜电解精炼的阳极板是一种含有多种元素的合金。除去主金属元素铜之 外,通常可将阳极铜中的杂质分为以下四类:
第14讲 电化学加工PPT课件

(3)电铸加工的应用如下: 1)可复制精细的表面轮廓花纹。如唱片模,工艺美
术品模, 纸币、证券、邮票的印刷版等。 2)可按制品复制注塑模具和玻璃模型腔,型腔耐腐
蚀性好。 3)电铸电火花型腔加工用的电极,导电性好。 4)可制造复杂、高精度的空心零件和薄壁零件。
如波导管等。 5)可制造表面粗糙度标准样块、反光镜、表盘、异
形状复杂的母模,可先镀镍再镀铬;脱模困难的 深型腔,先喷上一层聚乙烯醇感光剂,经曝光烘干后 进行镀银处理。
用低熔点合金制成的母模不需要镀脱模层。
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2)石膏或木材制成的母模须防水处理。 在电铸前可用喷漆或浸漆的方法进行防水处理。
用石膏制成的母模还可采用浸石蜡的方法进行防水 处理。
3)非金属母模镀导电层处理 非金属不导电,不能直接电铸加工,因此要经过
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加固的方法有喷涂金属、无机粘结、铸铝、浇环 氧树脂或低熔点合金。
1)喷涂金属一般在电铸件的外层进行,达到一定厚 度后机加工。 2)无机粘结是将电铸件镶入配车的钢套内用无机粘 结剂粘结在一起。粘结层厚度为0.2~0.3mm。
3)铸铝是在电铸件的背后加固。 4)浇环氧树脂或低熔点合金是浇铸在电铸电极的内 壁,防止电极加工时变形。
导线及包扎处理,其目的是使导电层能够在电沉积操 作过程中良好地通电,并将非电铸表面予以隔离。
(3) 脱模和加固 电铸件壁厚较薄,一般要用其它材料在其背面加
固,防止变形,机械加工后再镶入模套,最后脱模。 常用的脱模方法有: 脱模架脱模、化学溶解母模、加工热熔化母模、
加热或冷却胀缩分离。
13
金属母模脱模比较困难,常用脱模架或螺钉脱 模。可以用旋转螺钉的方法进行起模。
5
2、电铸设备
电铸设备主要包括电铸槽、直流电源、恒温控制备、 水位自动控制设备、电子换向器和搅拌过滤系统。 (1)电铸槽
电解工艺及日常操作课件

采用先进的环保技术和设备,降 低能耗和减少污染物排放。
03
加强环境监测和日常管理,确保 电解工艺的环保合规性和持续改
进。
04
电解工艺的事故应急处理
01
制定电解工艺的事故应急预案,明确应急组织、救援队伍、救援设备 和救援程序。
02
对操作人员进行应急培训和演练,提高应对突发事故的能力和自救互 救能力。
电解槽的类型与选择
类型
电解槽有多种类型,如立式、卧 式、平板式等,根据实际需求选 择合适的类型。
选择因素
选择电解槽时需要考虑多个因素 ,如处理量、电流密度、电压、 能耗等。
03
电解工艺的操作流程
电解前的准备
设备检查
确保电解设备完好,无故障,并符合安全标准 。
原料准备
准备好所需的电解质和待电解的原料,确保原 料质量和数量满足要求。
电解工艺在各领域的应用前景
能源领域
利用电解水制氢技术,实现清洁 能源的开发和利用,缓解能源危 机。同时,电解工艺在核能、太 阳能和风能等新能源领域也有广
泛应用前景。
环保领域
利用电解技术处理工业废水、重 金属离子和放射性物质等污染物 ,实现废水的资源化和无害化处
理,保护环境。
化工领域
电解工艺在化工领域的应用广泛 ,如电镀、电冶金、有机电合成 等,可实现高效、环保的化工生
,如钛基涂层电极等。
02 03
新型电解槽设计
优化电解槽结构,提高电解效率,降低能耗,是电解工艺技术发展的关 键。例如,采用新型隔膜材料和结构设计,提高隔膜的离子传导性能和 机械强度。
智能化控制技术
将先进的传感器、人工智能和大数据技术应用于电解工艺过程控制,实 现智能化监控、优化调控和故障诊断,提高电解过程的稳定性和安全性 。
05-4电化学加工(2)电解加工-

缺点:
价格比较高(NaCl的5倍) 强氧化剂,必须注意安全防火 加工中,Cl-不断增加,电解液有消耗,同时Cl-增加后杂散 腐蚀增加。
2013年7月13日3时52分 21
4.2 电解加工
4.2.3 电解液
2 三种常用电解液 — (4). 电解效率比较
电流效率 ŋ 与电流密度 i 曲线
NaCl
100%
4. 希望:性能稳定、操作安全、对设备腐蚀小及价格便宜等
2013年7月13日3时52分 15
4.2 电解加工
4.2.3 电解液
2 三种常用电解液的特性
中性盐溶液——应用最普遍 原因:腐蚀性小、使用安全。 酸性溶液 碱性溶液
常用的电解液: NaCl NaNO3 NaClO3
电解液
蚀除效率高,有杂散腐蚀 钝化型电解液 钝化型电解液
0 .059 U U lg a n
' 0
根据电极反应过程的基本原理,电极电位最负的物质将首先在阳极反 应,因此在阳极发生的反应应该是: Fe - 2e Fe2+ Fe(OH)2为墨绿色沉淀物
2013年7月13日3时52分
8
4.2 电解加工
4.2.2 电解加工的基本原理
(1) 钢在NaCl水溶液中的电极反应(续)
2. 较高的加工精度和表面质量
不改变工具形状尺寸 不能让阳离子沉积到阴极上
阳离子(如Na+、K+)有较负的标准电位 否则沉积到阴极 电极反应过程的基本原理——电极电位最正的物质将首先在阴极反应
3. 阳极反应的最终产物应是不溶性的化合物
原因:便于处理、阳极阳离子不会沉积到阴极 解决:被加工件主要元素的氢氧化物大多难溶于中性盐溶液 例外:小孔、窄缝加工
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在工件与工具之间施加一定电压,阳极工件的 金属被逐渐电解蚀除,电解产物被电解液带走,直 至工件表面形成与工具表面基本相似的形状为止。
由于阳极、阴极之间各面的距离不等,所以电 流密度也不相同,(线密的地方电流密度大)。电流 密度愈大,阳极溶解的速度就愈快。随着电极不断 进给,电蚀物不断被电解液冲走,工件表面不断被 溶解,最后使电解间隙逐渐趋于均匀,电极的形状 被复制在工件上。
在发展电解加工技术的同时,必须重视并解决电 解加工过程中的环境保护问题,以达到“绿色制造” 的目的。
谢谢
此课件下载可自行编辑修改,此课件供参考! 部分内容来源于网络,如有侵权请与我联系删除!
2.加工精度及其影响因素
۞ 不仅与加工间隙有关,还与机床、 工艺装备、工具阴极、工件、工艺 参数等诸多因素有关。
提高加工精度的主要措施如下:
➢ (1)脉冲电流电解加工 ➢ (2)小间隙电解加工 ➢ (3)改进电解液 ➢ (4)混气电解加工
五、电解加工的应用
叶片型面加工 炮管膛线加工 模具加工 特殊孔类加工 整体叶盘加工 钛合金、高温耐热合金薄壁机匣加工 电解去毛刺 电解研磨复合抛光 在线电解修整超细金刚石、CBN磨轮
电解加工各类膛 线和消气槽
电解铜模
六、小结
综观前20年,展望后20年,我们认为,电解加工已 经并将继续扩大在机械产品的新的难加工材料、新 的复杂结构的制造中发挥其独特的、无法替代的作 用。在今后20年内,电解加工将在新工艺技术的开发 研究,包括高频、窄脉冲电流电解加工、柔性电解加 工、小间隙电解加工、复合加工等方面得到发展和 应用;计算机控制技术将在电解加工设备与过程、参 数的控制中得到不断地发展与扩大应用;在微精加工 领域,电解加工将展现新的应用前景。
电解加工
• 一、概述 • 二、电解加工的过程 • 三、电解加工的特点 • 四、电解加工的基本工艺规律 • 五、电解加工的应用 • 六、小结
一.概述
• 什么是电解加工?
• 电解加工 (electrochemical machining,ECM)是利用 金属在电解液中发生电化 学阳极溶解而去除工件上 多余的材料,将工件加工 成型的一种工艺方法。
一般认为,当三原则均满足时,相对 而言选择电解加工比较合理。
四、电解加工的基 本工艺规律
1.生产率及其影响因素
۞ 1)电化学当量对生产率的影响 电化学当量愈大,生产率愈高。
实际电蚀量为
۞ 2)电流密度对生产率的影响 电流密度越高,生产率越高,但在增加电流 密度的同时,电压也随着增高,因此应以不 击穿加工间隙、引起火花放电、造成局部短 路为度。
III.电解加工设备投资较高,占地面积 较大。
IV.电解液对设备、工装有腐蚀作用, 电解产物的处理和回收困难。
电解加工的优点和缺点都很突 出,如何正确选择与使用电解加 工工艺?
1、电解加工适应于难加工材料的 加工
2、电解加工适应于形状相对复杂 的零件的加工
3、电解加工适应于批量大的零件 的加工
三、电解加工的特点
优点
I. 加工范围广,不受材料本身力学性
能的限制
II. 电解加工生产率高
III. 可以达到较小的表面粗糙度值
IV. 加工过程中不会引起残余应力和变
形
V. 加工过程中刀具无损耗
局限性
I. 电解加工影响因素多,技术难度高 ,不易实现稳定加工和保证较高的 加工精度。
II. 工具电极的设计、制造和修正较麻 烦,因而很难适用于单件生产。
二、电解加工的过程
1-直流电源 2-工具阴极 3-工件阳极 4-电解液泵 5-电解液
加工时,工件接电源正极(阳极),按一定形 状要求制成的工具接负极(阴极),工具电极向工 件缓慢进给,并使两极之间保持较小的间隙(通常 为0.02~0.7mm),利用电解液泵在间隙中间通以高 速(5~50m/s)流动的电解液。
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科学课件: 物理课件:
化学课件: 生物课件:
地理课件:
历史课件:
NaCl电解液,只要过滤干净,适当添加水分
,就可长期使用。
➢ 工具也可长期使用。
۞ 3)加工间隙对生产率的影响 加工间隙越小,电解液的电阻越小,电流密度 越大,蚀除速度也就越高。
但间隙太小会引起火花放电或间隙通道内电解液 流动受阻、蚀除物排除不畅,以至产生局部短 路,反而使生产率下降,因此间隙较小时应加 大电解液的流速和压力。
۞ 此外电源电压、电解液种类 、工件材料的化学成分和组织 结构都对生产率有影响。
➢ 电解液可分为中性盐溶液、酸性溶液、碱 性溶液三大类。
➢ 中性盐溶液的腐蚀性小,使用时较安全, 故应用最普遍。最常用的有NaCl、NaNO3 和NaClO3三种电解液,
➢ 电解加工过程中,由于水的分解消耗,电解
液的浓度逐渐变大,而电解液中的Cl-和Na+
仅起导电作用,本身并不消耗,因此对于 PPT模板:
由于阳极、阴极之间各面的距离不等,所以电 流密度也不相同,(线密的地方电流密度大)。电流 密度愈大,阳极溶解的速度就愈快。随着电极不断 进给,电蚀物不断被电解液冲走,工件表面不断被 溶解,最后使电解间隙逐渐趋于均匀,电极的形状 被复制在工件上。
在发展电解加工技术的同时,必须重视并解决电 解加工过程中的环境保护问题,以达到“绿色制造” 的目的。
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2.加工精度及其影响因素
۞ 不仅与加工间隙有关,还与机床、 工艺装备、工具阴极、工件、工艺 参数等诸多因素有关。
提高加工精度的主要措施如下:
➢ (1)脉冲电流电解加工 ➢ (2)小间隙电解加工 ➢ (3)改进电解液 ➢ (4)混气电解加工
五、电解加工的应用
叶片型面加工 炮管膛线加工 模具加工 特殊孔类加工 整体叶盘加工 钛合金、高温耐热合金薄壁机匣加工 电解去毛刺 电解研磨复合抛光 在线电解修整超细金刚石、CBN磨轮
电解加工各类膛 线和消气槽
电解铜模
六、小结
综观前20年,展望后20年,我们认为,电解加工已 经并将继续扩大在机械产品的新的难加工材料、新 的复杂结构的制造中发挥其独特的、无法替代的作 用。在今后20年内,电解加工将在新工艺技术的开发 研究,包括高频、窄脉冲电流电解加工、柔性电解加 工、小间隙电解加工、复合加工等方面得到发展和 应用;计算机控制技术将在电解加工设备与过程、参 数的控制中得到不断地发展与扩大应用;在微精加工 领域,电解加工将展现新的应用前景。
电解加工
• 一、概述 • 二、电解加工的过程 • 三、电解加工的特点 • 四、电解加工的基本工艺规律 • 五、电解加工的应用 • 六、小结
一.概述
• 什么是电解加工?
• 电解加工 (electrochemical machining,ECM)是利用 金属在电解液中发生电化 学阳极溶解而去除工件上 多余的材料,将工件加工 成型的一种工艺方法。
一般认为,当三原则均满足时,相对 而言选择电解加工比较合理。
四、电解加工的基 本工艺规律
1.生产率及其影响因素
۞ 1)电化学当量对生产率的影响 电化学当量愈大,生产率愈高。
实际电蚀量为
۞ 2)电流密度对生产率的影响 电流密度越高,生产率越高,但在增加电流 密度的同时,电压也随着增高,因此应以不 击穿加工间隙、引起火花放电、造成局部短 路为度。
III.电解加工设备投资较高,占地面积 较大。
IV.电解液对设备、工装有腐蚀作用, 电解产物的处理和回收困难。
电解加工的优点和缺点都很突 出,如何正确选择与使用电解加 工工艺?
1、电解加工适应于难加工材料的 加工
2、电解加工适应于形状相对复杂 的零件的加工
3、电解加工适应于批量大的零件 的加工
三、电解加工的特点
优点
I. 加工范围广,不受材料本身力学性
能的限制
II. 电解加工生产率高
III. 可以达到较小的表面粗糙度值
IV. 加工过程中不会引起残余应力和变
形
V. 加工过程中刀具无损耗
局限性
I. 电解加工影响因素多,技术难度高 ,不易实现稳定加工和保证较高的 加工精度。
II. 工具电极的设计、制造和修正较麻 烦,因而很难适用于单件生产。
二、电解加工的过程
1-直流电源 2-工具阴极 3-工件阳极 4-电解液泵 5-电解液
加工时,工件接电源正极(阳极),按一定形 状要求制成的工具接负极(阴极),工具电极向工 件缓慢进给,并使两极之间保持较小的间隙(通常 为0.02~0.7mm),利用电解液泵在间隙中间通以高 速(5~50m/s)流动的电解液。
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NaCl电解液,只要过滤干净,适当添加水分
,就可长期使用。
➢ 工具也可长期使用。
۞ 3)加工间隙对生产率的影响 加工间隙越小,电解液的电阻越小,电流密度 越大,蚀除速度也就越高。
但间隙太小会引起火花放电或间隙通道内电解液 流动受阻、蚀除物排除不畅,以至产生局部短 路,反而使生产率下降,因此间隙较小时应加 大电解液的流速和压力。
۞ 此外电源电压、电解液种类 、工件材料的化学成分和组织 结构都对生产率有影响。
➢ 电解液可分为中性盐溶液、酸性溶液、碱 性溶液三大类。
➢ 中性盐溶液的腐蚀性小,使用时较安全, 故应用最普遍。最常用的有NaCl、NaNO3 和NaClO3三种电解液,
➢ 电解加工过程中,由于水的分解消耗,电解
液的浓度逐渐变大,而电解液中的Cl-和Na+
仅起导电作用,本身并不消耗,因此对于 PPT模板: