湿法冶金-电沉积
行业标准《湿法冶金锌电积用阴极板》编制说明
行业标准《湿法冶金锌电积用阴极板》编制说明一、工作简况1.1项目来源及计划任务根据全国有色金属标准化技术委员会转的工信部“关于印发2012年第二批行业标准制修订计划的通知（工信厅科[2013]102号）的文件精神，由云南大泽电极科技有限公司负责起草，现邀请博寿（天津）冶金设备制造有限公司、白银有色集团股份有限公司、北京有色研究总院等多家同行作为参与单位，共同完成《湿法冶金锌电积用阴极板》，计划编号为2013-0334T-YS，计划完成时间为2014年。
1.2涉及的行业与产品简况在湿法电积锌工艺中，常以铅银合金板为阳极板，压延纯铝板作为阴极，依次相间置于电解槽中作为电解电极。
在电积过程中，电解液中的锌离子在直流作用下，会在铝阴极板上得到电子还原成锌沉淀下来，聚集到一定厚度或沉积一段时间后通过机械剥锌或人工剥锌得到成品锌板。
国内铝阴极板主要的生产厂家有贵州银泉有色合金有限公司、沈阳新利兴有色合金有限公司、昆明理工恒达科技有限公司、昆明鑫宇冶化科技发展有限公司、衡阳市圆明实业有限公司、博寿（天津）冶金设备制造有限公司、贵州凯里电锌极板研究所、云南大泽电极科技有限公司等，国内自产自用铝阴极板生产企业有云南驰宏锌锗股份有限公司、云南祥云飞龙再生科技股份有限公司、株洲冶炼集团股份有限公司、白银有色锌铝型材有限公司等。
国外主要有AMAG ProCath（奥地利铝材公司）、EMS and VDM（德国）。
2014年国内外湿法冶金锌电积用阴极板主要生产厂家统计见表1。
据国家统计局最新数据显示，2013年全国精炼锌产量530.2万吨，较上年增长11.14%。
而铝阴极板是湿法冶金锌电积生产工艺中的必需消耗品，以电解锌为例，以0.21块/t·锌损耗量为计，每块铝阴极板的平均使用寿命为12个月，以2013年我国电解生产530万吨锌计算，其锌电积用铝阴极板市场需求在110万块以上。
其国内一些湿法锌电积企业自产自用铝阴极板数约60万片，占市场需求的55%左右。
湿法冶金电积阳极材料制备关键技术与应用
湿法冶金电积阳极材料制备关键技术与应用1 湿法冶金电积阳极材料制备技术简介湿法冶金电积阳极材料制备是一种用电化学方法制备阳极材料的技术，适用于生产氧化铝、氟化镁、氧化钛等工业原料。
其特点是制备过程简便、原料广泛可得，同时阳极所得材料纯度高、颗粒细小、分散性好。
2 湿法冶金电积阳极材料制备关键技术湿法冶金电积阳极材料制备的关键技术主要包括：2.1 电解槽的设计和母液的配制电解槽的设计应注意电极的布局、电流分布、电解液的循环等问题，以保证阳极材料的均匀沉积和功率消耗的合理。
母液的配制应涵盖所有参与电化学反应的离子，如元素、离子液态物质以及添加剂（如脱泡剂、分散剂等），并控制好离子浓度、pH 值等参数以促进电化学反应。
2.2 电解室的控制和监测为保证阳极的制备质量，需要通过控制电解条件来调节电解室内的电流密度、电极表面积等因素。
同时，制备过程中需要对电解室中的温度、流量、pH值等因素进行实时监测，以确保制备质量的稳定和一致性。
2.3 阴极保护和阳极材料的分离处理在制备过程中需要采取措施保护阴极不被氧化，防止杂质进入制得的阳极材料，并对阳极材料进行分离处理，以提高其纯度和质量。
3 湿法冶金电积阳极材料制备的应用湿法冶金电积阳极材料制备技术广泛应用于生产氧化铝、碳酸锂、氧化钛等工业原料中，可以生产出纯度高、颗粒细小、分散性好的阳极材料。
在电池制造、光电材料、高分子材料等领域有着广泛的应用。
随着新材料领域的发展，湿法冶金电积阳极材料制备技术的应用前景也将更加广阔。
总之，湿法冶金电积阳极材料制备技术有着广泛的应用前景，其制备过程简便、原料广泛、阳极所得材料纯度高、颗粒细小、分散性好等优点，将在未来的材料制备领域中发挥重要作用。
湿法冶金总结
湿法冶金总结1、当电解液电解时，电极上必然有电流通过，此时电极上进行的过程为不可逆过程，电极电势偏离了平衡值，这种现象称为电极极化。
电极极化与电极材料、电极表面状态、温度、压力、介质等，还与通过电极密度大小有关。
电流密度大小与电极上的反应速率紧密相关。
2、加入动物胶后，在电解液中形成一种胶状薄膜，带正电荷，飘到阴极附着在阴极表面电力线集中凸起的粒子上，增加尖端处电阻，减少了铜离子在粒子上放电的机会，待阴极表面平整后，胶膜随着电解液循环又飘到别的凸起处，因此获得表面平整的阴极铜。
用量每吨铜25—50g。
3、镍电解方法：电解精炼法，羰基法、高压浸出萃取法4、镍电解精炼特点：A电解液需要高度净化。
B阴极与阳极严格隔开，采用隔膜电解。
C低酸电解，电解液PH值在2—5.5之间。
5、氢在锌电极上有很高的过电位，改变了氢的析出电位，使其变得比锌的电位更负，也就使锌优先于氢在阴极析出。
氢的过电位才能够使用电沉积法从锌电解液中提取出纯度高的电锌来。
措施：A提高电流密度，低温电解，适当增加添加剂的用量B严格净液，保持电解液洁净。
不使中性盐杂志如铜、铁、镉等在电解液中超标，因为这些杂质都会使氢的过电位降低。
6、水解沉淀法：金属盐类和水发生分解反应，生成氢氧化物（或碱式盐）沉淀。
是湿法冶金的分离方法之一，在有色金属生产过程中常用于提取有价金属和除去杂质元素。
A制备纳米SiO2 B制备纳米α-Fe2O3粉体。
7、湿法冶金：金属矿物原料在酸性介质或碱性介质的水溶液进行化学处理或有机溶剂萃取、分离杂质、提取金属及其化合物的过程。
现代的湿法冶金几乎涵盖了除钢铁以外的所有金属提炼,有的金属其全部冶炼工艺属于湿法冶金,但大多数是矿物分解、提取和除杂采用湿法工艺,最后还原成金属采用火法冶炼或粉末冶金完成。
湿法冶金的优点：是原料中有价金属综合回收程度高，有利于环境保护，并且生产过程较易实现连续化和自动化。
现代：三废处理。
传统：先污染、后治理。
锌的湿法冶金方法概述
锌的湿法冶金
锌的湿法冶金是指使用水溶液作为冶炼锌的介质，其主要包括电解法、酸浸法和氨浸法等几种方法。
1.电解法：将锌精矿放入电解槽中，加入电解液（主要成分为硫酸和氯化铵），在外加
电流的作用下，锌离子被还原成金属锌沉积在阴极上。
这种方法具有效率高、能耗低等优点，是目前最主要的生产方式。
2.酸浸法：将锌精矿浸入硫酸水溶液中，利用硫酸的氧化作用将锌离子溶解出来。
这
种方法适用于高品位的锌矿石，但浸出过程中会产生大量的酸性废水，对环境造成污染。
3.氨浸法：将锌精矿浸入氨水溶液中，通过氨水的配位作用将锌离子溶解出来。
这种
方法对锌矿石的品位要求较低，同时产生的废水为碱性废水，对环境污染较小。
但该方法的操作成本较高。
以上三种方法各有优缺点，应根据不同情况选择合适的冶炼方式。
除了上述的电解法、酸浸法和氨浸法外，还有其他一些较为次要的湿法冶金方法。
4.氯化法：将锌精矿与氯气反应，生成氯化锌，再通过还原反应得到金属锌。
这种方
法主要应用于高品位的锌矿石，但因为氯气对环境的危害性较大，所以逐渐被淘汰。
5.氧化焙烧法：将锌精矿加入到反应炉中，通过高温氧化反应，将锌矿石中的锌转化
为氧化锌，再通过还原反应得到金属锌。
这种方法主要适用于低品位的锌矿石，但因为会产生大量的氧化废气，对环境造成了污染。
总的来说，湿法冶金方法相对于干法冶金方法来说，工艺流程更为复杂，但其适用范围更广，能够处理更多种不同品位的锌矿石，且可以生产出较为高纯度的金属锌。
但湿法冶金方法中会产生大量的废水和废气，需要进行处理和净化，以减少对环境的影响。
浅谈冶金的方法及分类
浅谈冶金方法及分类引言：早在公元3000年以前，金属自然形成，公元前467年到公元224年的晚期青铜时代，战国时期与汉代初期，冶金业发展迅速，冶金在我国有丰富而悠久的发展历史，至今，已经发展为一门多元化的学科，冶金的方法在漫长的发展中，经过对过程的简化与改进，针对不同金属的物理化学特性而具体实施的方法，现代冶金的方法也逐步定格。
关键字：火法冶金，湿法冶金，电冶金，粉末冶金火法冶金火法冶金：用燃料，电能或其他能源产生高温，在高温下从矿石中提取与精炼金属或者化合物的方法，火法冶金因为其生产过程简单，原料易得到，故起源较早，课程中我们所学到有关火法冶金的例子很多，如锌的火法冶炼ZnS→氧化焙烧→ZnO →CO还原→Zn蒸汽→冷凝→精馏精炼→纯锌其过程简化来说，火法冶金的流程：矿石准备—冶炼—精炼。
矿石准备：选矿得到的细粒精矿不易直接加入鼓风炉（或炼铁高炉），须先加入冶金熔剂（能与矿石中所含的脉石氧化物、有害杂质氧化物作用的物质），加热至低于炉料的熔点烧结成块；或添加粘合剂压制成型；或滚成小球再烧结成球团；或加水混捏；然后装入鼓风炉内冶炼。
硫化物精矿在空气中焙烧的主要目的是：除去硫和易挥发的杂质，所得到的金属除硫这一步是必须的，而且在除硫过程中应当注意环境保护，对废气的处理应当注重。
使之转变成金属氧化物，以便进行还原冶炼；使硫化物成为硫酸盐，随后用湿法浸取；局部除硫，使其在造锍熔炼中成为由几种硫化物组成的熔锍。
冶炼：此过程形成由脉石、熔剂及燃料灰分融合而成的炉渣和熔锍（有色重金属硫化物与铁的硫化物的共熔体）或含有少量杂质的金属液。
有还原冶炼、氧化吹炼和造锍熔炼3种冶炼方式。
还原冶炼：是在还原气氛下的鼓风炉内进行。
加入的炉料，除富矿、烧结块或球团外，还加入熔剂（石灰石、石英石等），以便造渣，加入焦炭作为发热剂产生高温和作为还原剂。
例如,可还原铁矿为生铁，还原氧化铜矿为粗铜，还原硫化铅精矿的烧结块为粗铅。
氧化吹炼：在氧化气氛下进行，如对生铁采用转炉，吹入氧气，以氧化除去铁水中的硅、锰、碳和磷，炼成合格的钢水，铸成钢锭。
湿法冶金原理
湿法冶金原理
湿法冶金原理是一种将金属从其矿石或废料中提取的方法。
在湿法冶金过程中，金属物质首先被溶解或氧化，然后通过化学反应将其转化为可利用的形式。
湿法冶金的原理通常涉及以下步骤：
1. 矿石或废料的浸取：将矿石或废料放入特定的溶解剂（如酸、碱或盐溶液）中，以便溶解金属物质。
2. 过滤：通过将浸取液通过滤网或其他过滤介质进行过滤，去除其中的杂质和固体颗粒。
3. 溶液处理：对过滤后的浸取液进行进一步的处理，以去除杂质、提高金属纯度或调整溶液的pH值。
4. 电解：对溶液中金属物质进行电解，使金属离子在电流作用下还原成金属沉积在电极上。
5. 结晶：通过控制溶剂的温度和浓度，将金属沉淀物以晶体形式从溶液中分离出来。
湿法冶金原理的应用非常广泛，可以用于提取多种金属，包括铁、铜、铝、锌、镍等。
尽管这种方法相对于干法冶金而言更为复杂，但由于其高效和可持续的特性，它在金属冶金工业中得到广泛应用。
湿法冶金
❖ 根据能斯特方程： G ZF
❖ 得： G2098 RT ln Kc
ZF
G2098 RT ln
b B
ZF
ZF
a A
n H
G2098 2.303RT lg
b B
ZF
ZF
a A
n H
0 A/
B
2.303RT ZF
(lg
b B
lg
a A
nPH )
0 A/ B
2.303RT ZF
lg
，气相为
❖ 3.反应的G0 等于生成物的G0 减去反应物G的0
❖ 例：Fe3 3OH Fe(OH)3
G908
G0 Fe (OH )3
[G 0 Fe
3
3G 0 OH
]
694.544 [10.586 3 (157.256)]
212.163(KJ )
❖ 三、影响物质稳定性的主要因素 ❖ 物质在水溶液中的稳定程度主要取决于溶液
PH 2
0.0591PH 0.0295 lg PH2
❖
❖ 2. 在给定条件下，溶液中有电极电位比氢更正的 氧化剂存
❖ 在。以下两反应亦属于有电子得失，也有H+参
❖
加的还 氧原 化反O02 / H应2O 。 2.3Z0F3RT
1
lg
P 4
H
O2
❖
O2ZG+F20948 H2+.3Z0+3FR4Telg=H42 H l2gOPO2
❖ 因此水溶液中当电势低于a线，则水将被 分解析出H2，高于b线则析出O2，只有在a、b 线之间H2O才是稳定的。或者说所有在水溶液 中进行的反应，其氧化还原电势应在a线、b线 之间，否则将导致水分解析出H2或O2。
6 - 重金属湿法冶金
铝作阴极，铅银合金作阳极。温度控制在 30 ～ 40oC ，电 解得电积锌。
1）阳极过程 采用铅银合金为阳极是因为一方面铅银合金表 面上的铅因形成PbO2保护膜，不致继续电解，也 不致与电解液反应，即惰性。另一方面是氧在其 上的超电位较低（槽电压低），氧易析出，所以 阳极上的反应是氧气的析出。 2H2O - 4e = O2 + 4H+ 2）阴极过程 氢在铝板上析出的超电位很大，它与锌相比较, 锌离子在阴极上更易析出，所以阴极反应为：
黄钾铁矾法： 为了减少碱的消耗，高温、高酸浸出液可先用 锌焙砂预中和，调节pH为1.1-1.5，过滤，得到的 渣返回高温、高酸浸出工段。滤液加入阳离子M+ （M+为NH4+、Na+、K+等），加热至90-100oC，保 温3~4h，生成铁矾沉淀，过滤，铁矾外排，滤液 残留的铁浓度为1-3g/L，用于中性浸出。
Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+
Zn + Cd2+ = Cd + Zn2+
除铜镉条件：温度45-50oC，锌粉用量为理论用量的 1.6-2.0倍，锌粉粒度为0.105-0.125mm以下。
（2）净化除钴 热力学上加锌粉可以将钴置换沉淀完全，但由于动力 学因素的影响，也就是反应速度太慢，实际过程中需要 加入添加剂才能将钴沉淀完全。添加剂有铜盐、砷盐、 锑盐等物质。
浸出，最终得到的浸出液除含锌离子（160~165g/L）
外，还含有各种杂质离子，这些杂质离子有：Fe3+、 Fe2+、Cu2+、Co2+、Ni2+、锑（Sb）、砷（As）等，其中 高温高酸浸出液中铁离子浓度高达30g / L以上，其他杂 质浓度较低，但危害大，都要进行净化分离。表1为中性
湿法冶锌简述
一. 概述 冶金方法或过程分为湿法冶金和火法冶金。湿法冶 金是在水溶液中进行的提取冶金过程。用试剂浸出矿石、 精矿或其他原料中所含的有价组分，使其进入液相，再 对液相中的组分进行分离和富集，最后以金属或其他化 合物的形式加以回收的方法。 整个湿法冶金过程分为三个步骤：浸出，净化，金 属沉积。
1. 浸出
硫化锌精矿经沸腾焙烧后得到的焙砂除含ZnO外，还含有各种 金属化合物，如CaO、MgO、Fe3O4、CuO、PbO、CoO、NiO以及 铁酸锌（ZnFe2O4）等。浸出锌焙砂常用的方法是酸浸，酸浸用的 酸是稀硫酸。氧化锌以及其他各种金属氧化物都比较容易溶解于稀 硫酸介质中，但铁酸锌溶解比较困难，因此为了提高锌焙砂中锌的 浸出率，锌焙砂的浸出一般分为三个阶段：中性浸出、酸性浸出、 低酸浸出。
4）添加剂的作用 锌电积要加入一定的添加剂，其作用是提高电流效率、电积锌 质量和提高电积锌的剥脱能力等。 添加剂一般由 SrCO3 （硫酸与碳酸锶起反应生成硫酸锶）、胶 （动物胶等），吐酒石（K(SbO)C4H4O6）组成。
电积锌中铅含量不易达到要求。溶液中的 Pb2+ 主要来自阳极 （铅—银合金）。是阳极电化学反应溶解的结果。进入溶液中的铅 易在阴极上析出，影响电积锌的铅含量。另外阳极泥中含 PbO2 ， 造成机械夹带。 减少电积锌中铅含量可以采取的方法：一是加入 SrCO3 ，与硫 酸反应生成 SrSO4 与 PbSO4 形成混晶沉淀除去。二是如果溶液中含 有（或加入）一定的Co2+，因其能降低阳极放电电位，减少了阳极 腐蚀，进而减低铅含量。 加入的胶易在电积锌的突出不均匀部位吸附，阻止其继续增长， 进而能阻止氢的析出和锌的溶解等。 加入吐酒石是使锌易剥脱。当阴极上的 Al2O3 膜被破坏或有凹 陷时，锌不易剥脱，加入吐酒石后，因： K(SbO)C4H4O6 + H2SO4 + H2O = Sb(OH)3 + H2C4H4O6 + KHSO4 反应生成的胶体 Sb(OH)3 带正电，吸附在铝板上，形成一层膜， 使锌易剥脱下来。
湿法冶金的名词解释
湿法冶金的名词解释湿法冶金是一种常见的冶金工艺，用水或其他液体溶解剂作为反应介质，在一定温度和压力下进行金属的分离、提纯、合成和回收。
与干法冶金相比，湿法冶金具有许多独特的优势，尤其适用于低品位矿石和复杂矿石的处理。
一、浸出和萃取浸出是湿法冶金中最基础的步骤之一，它是将金属从原始矿石中提取出来的过程。
在浸出过程中，矿石通常被破碎和抛光，然后被放入一个大型反应器中与特定的溶解剂接触。
溶解剂可以是水，也可以是酸或碱等化学物质。
溶解剂的选择取决于原始矿石的特性和所需分离金属的类型。
通过浸出，金属在溶解剂中溶解，形成含有金属离子的溶液。
而萃取是从溶液中选择性地分离和回收目标金属的过程。
一种常见的萃取方法是将溶液与一种称为提取剂的有机物接触。
提取剂分子具有两个或多个亲和性不同的配体基团，可以选择性地与特定金属离子形成络合物。
通过与提取剂相互作用，金属离子被从溶液中吸附到有机相中，从而实现金属的富集。
二、沉淀和结晶沉淀是一种常见的湿法冶金技术，用于从溶液中分离和回收金属。
在沉淀过程中，化学反应被利用来使金属以固体沉淀的形式从溶液中析出。
这通常涉及添加一种沉淀剂，例如盐酸或硫酸，与溶液中的金属离子产生反应，生成难溶的金属盐。
这种金属盐会以固体颗粒的形式沉淀下来，沉淀物可以经过过滤或沉淀分离设备进行分离和回收。
与沉淀相似，结晶也是一种从溶液中分离和纯化金属的方法。
结晶是通过控制溶液中金属的浓度和温度来实现的。
在适当的条件下，溶液中的金属离子会被引发结晶，形成结晶体。
通过结晶，金属可以以纯净晶体的形式得到回收。
三、电解和电沉积电解是一种利用电流将金属阳离子还原成纯金属的技术。
在电解过程中，一个金属阳极（即被氧化的金属）和一个金属阴极（即目标金属）被放置在电解槽中，中间由电解液隔离。
当电流通过电解槽时，金属阳离子会移动到阴极上并还原成金属原子，从而在阴极上沉积金属。
电沉积是一种类似于电解的过程，但它主要用于生产金属薄膜或涂层。
湿法冶金除铁的几种主要方法
湿法冶金除铁的几种主要方法[引入]：湿法冶金是一种广泛应用的处理方法，在提取和纯化金属方面具有重要地位。
在湿法冶金过程中，铁是一种常见的杂质，其存在会对金属产品的纯度和质量产生不良影响。
因此，有效地去除铁成为湿法冶金过程中的关键步骤。
本文将介绍几种湿法冶金除铁的主要方法，并对其进行简要对比分析。
化学沉淀法是一种常用的湿法冶金除铁方法。
该方法的原理是利用化学反应将溶液中的铁离子转化为不溶性沉淀物，从而与目标金属分离。
化学沉淀法的主要工艺流程包括配制沉淀剂、加入沉淀剂、搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥等步骤。
该方法的优点是操作简单、设备投资较小，适用于含铁量较低的溶液。
但化学沉淀法的缺点是会产生大量的废渣，且沉淀剂的纯度会影响目标金属的纯度。
溶剂萃取法是一种基于不同溶剂对目标金属和杂质溶解度差异的除铁方法。
该方法的原理是选用适当的溶剂，将目标金属与杂质分离。
溶剂萃取法的主要工艺流程包括选用溶剂、混合、萃取、分离、洗涤、干燥等步骤。
该方法的优点是分离效果好、目标金属纯度高，适用于处理含铁量较高的溶液。
但溶剂萃取法的缺点是操作复杂、设备投资较大，且溶剂的回收和再生过程容易导致环境污染。
离子交换法是一种借助于离子交换剂与溶液中的离子进行交换而除铁的方法。
该方法的原理是选用适当的离子交换剂，将其与溶液中的铁离子进行交换，从而去除铁离子。
离子交换法的主要工艺流程包括选用离子交换剂、混合、离子交换、洗涤、干燥等步骤。
该方法的优点是除铁效果好、操作简单、设备投资较小，适用于处理各种不同含铁量的溶液。
离子交换法的缺点是离子交换剂的再生和回收容易导致环境污染，且对设备有一定的腐蚀性。
[总结]：以上三种方法均为湿法冶金除铁的主要方法，各具优缺点。
化学沉淀法操作简单，但产生大量废渣且沉淀剂纯度会影响目标金属纯度；溶剂萃取法分离效果好、目标金属纯度高，但操作复杂、设备投资较大且易造成环境污染；离子交换法除铁效果好、操作简单、设备投资较小，但离子交换剂的再生和回收容易导致环境污染且对设备有一定的腐蚀性。
湿法冶金的原理与应用
湿法冶金的原理与应用1. 湿法冶金的概述湿法冶金是一种利用溶液中的化学反应来提取或纯化金属的方法。
相比于干法冶金，湿法冶金具有反应速度快、操作灵活、对矿石种类适应性强等优势。
湿法冶金主要应用于金属提取、纯化、合金制备等领域。
2. 湿法冶金的原理湿法冶金的原理是基于溶液中发生的化学反应，通过反应使金属从矿石或合金中分离出来。
湿法冶金常用的化学反应包括溶解、沉淀、电解等。
以下是湿法冶金常用的原理及其应用：2.1 溶解将矿石或合金放入溶剂中，使金属与溶剂发生化学反应，使金属离子在溶液中离解。
常见的溶解反应有氧化、酸性溶解等。
2.1.1 氧化溶解将矿石或合金暴露在氧气中，使金属发生氧化反应生成金属氧化物，进而在酸性环境中溶解生成金属离子。
氧化溶解广泛应用于铜、铅、锌等金属的提取。
2.1.2 酸性溶解在适当的酸性条件下，矿石或合金与酸发生化学反应，生成溶解金属离子。
酸性溶解常用于提取铁、铝等金属。
2.2 沉淀利用反应产生的沉淀将金属从溶液中分离出来，常见的沉淀方法有加热、加碱等。
2.2.1 加热沉淀通过加热溶液中的金属离子，使其与其他物质发生反应，生成不溶于溶液的金属化合物。
这些金属化合物以沉淀的形式从溶液中分离出来。
加热沉淀常用于分离贵金属如金、银等。
2.2.2 加碱沉淀通过加入碱性溶液，使金属离子与碱发生反应生成金属氢氧化物沉淀。
加碱沉淀常用于提取铜、铁等金属。
2.3 电解通过电解过程将金属离子还原成金属，从而从溶液中纯化金属或合金。
电解是一种重要的湿法冶金技术，广泛应用于铜、锌、铝等金属的纯化。
3. 湿法冶金的应用3.1 金属提取湿法冶金是提取金属的重要方法之一。
通过溶解、沉淀、电解等过程，将金属从矿石中分离出来。
湿法冶金常应用于铜、铅、锌、铝等金属的提取过程。
3.2 金属纯化湿法冶金可将金属从合金或杂质中纯化，提高金属的纯度。
通过选择适当的溶液、反应和沉淀条件，使金属与杂质分离，从而得到纯净金属。
铜的湿法冶金
铜的湿法冶金南昌有色冶金设计研究院王玮摘要详细介绍了铜的湿法冶金工艺,在国内外的应用情况及研究成果,总结出铜的湿法冶金工艺的发展趋势。
关键词铜湿法冶金浸出萃取电积随着铜矿资源的日渐贫化,湿法炼铜技术越来越受到人们的重视。
自60年代以来,浸出-萃取-电积工艺以其工艺过程简单、投资少、能耗、材料消耗低、污染轻、生产成本低等优点,已成为湿法炼铜的主要工艺。
目前全世界用SX-E W流程的铜占全球矿产铜量的20%左右。
以智利为最大的湿法炼铜生产国,年产量达1,116,000t,其次美国为530, 640t112。
1湿法冶金工艺1.1浸出湿法炼铜主要适用于铜的氧化矿,具有较高的回收效果,由于生物技术的引入,目前已逐步向低品位硫化铜矿方面发展。
以美国和智利为例,每年以生物氧化技术生产的铜约有100万t122。
在铜矿床的氧化矿中,常见的氧化铜矿物,有孔雀石[CuCO3# Cu(OH)2]、硅孔雀石类矿物(mCuO#nSiO2#P H2O)、赤铜矿(Cu2O)、土状黑铜矿(CuO)、铜的矾类矿物、兰铜矿[2CuCO3#C u(OH)2]、自然铜等。
铜矿床的硫化矿石中,常见的有辉铜矿(Cu2S)、铜兰(C uS)、斑铜矿(C u5FeS4)、黄铜矿(CuFeS2)、硫砷铜矿(Cu5AsS4)等。
在以上的铜矿物中,氧化铜矿是易于用稀硫酸处理的,而占铜储量多数的硫化矿物性质比较稳定,浸出动力速度较慢,通常要借助细菌的作用才能达到满意的浸出效果。
1.1.1槽浸。
在浸出槽中以50g/L~100g/l H2SO4浸出品位1%~2%的氧化矿(-1cm粒度)。
是早期应用较多的一种方式,目前已很少采用。
1.1.2搅拌浸出。
在装有搅拌浸出装置的浸出槽中用50g/l~100g/l的硫酸浸出细粒(-75L m左右)氧化矿或硫化矿焙砂。
有空气搅拌和机械搅拌两种方式。
由于给料粒度小,搅拌充分,搅拌浸出速度快,浸出率高。
赞比亚钦戈拉厂用大型巴秋克槽处理尾矿。
湿法冶金的原理与应用论文
湿法冶金的原理与应用论文1. 简介湿法冶金是一种常用的提取金属的方法，通过溶解矿石中的金属成分，然后从溶液中还原和提取金属。
本文将介绍湿法冶金的原理以及其在各个领域的应用。
2. 湿法冶金的原理湿法冶金主要使用化学反应溶解金属矿石中的金属成分，然后通过还原和提取方法得到纯金属。
其原理可以概括为以下几个步骤：2.1 矿石碎磨首先将金属矿石经过碎磨，使其颗粒变得细小，增加金属与化学溶剂的接触面积，从而提高反应效率。
2.2 溶解反应将碎磨后的金属矿石加入化学溶剂中，进行溶解反应。
溶解反应的具体方式根据金属矿石的成分和性质而定，可以是酸溶解、碱溶解或氧化溶解等。
2.3 还原和提取经过溶解反应后，金属成分转移到溶液中，而杂质则沉淀下来。
接下来，需要通过还原和提取方法将金属从溶液中分离出来。
常用的还原方法包括电解、水溶液加热脱氧等。
3. 湿法冶金的应用湿法冶金具有广泛的应用领域，以下列举了一些常见的应用：3.1 金属提取湿法冶金在金属提取方面有着重要的应用。
例如，使用盐酸可以溶解金矿石中的金属，在氰化物的帮助下，金属可以从溶液中沉积出来。
这种方法在金矿石的提取过程中非常常见。
3.2 电镀工业湿法冶金在电镀工业中也有着广泛的应用。
电镀是一种通过电流使金属离子沉积在工件表面的方法。
湿法冶金提供了溶剂和还原剂，使金属能够以离子的形式存在于溶液中，并通过电流控制使其沉积在工件上。
3.3 化学分析湿法冶金在化学分析领域也有重要的应用。
通过将待分析物溶解在适当的溶剂中，可以方便地进行化学分析。
溶解后的溶液可以经过稀释、加热或者加入其他试剂来进行反应，并通过测量反应结果来进行分析。
3.4 冶金废料处理湿法冶金在冶金废料处理中有着重要的作用。
通过湿法冶金的方法，可以将冶金废料中的有价值金属提取出来，并减少对环境的污染。
湿法冶金的废料处理方法能够对冶金行业进行有效的废料无害化处理。
4. 结论湿法冶金作为一种重要的金属提取方法，具有广泛的应用领域。
湿法冶金-电沉积详解
湿法冶金
电沉积
电解过程
1 概述
电解的实质是电能转化为化学能的过程。
有色金属的水溶液电解质电解应用在几个方面：
电解过程
• 硫酸锌水溶液的电沉积
• 铜的电解精炼
电解过程
• 如果在未接上电源以前没有任何因素使平衡破坏，那么两 个铜电极的平衡电位应该相同。 • 当把电极接上电源以后，电极电位便发生变化，并且在电 路中有电流通过。电源的负极向其所连的阴极输入电子，使 电极电位向负的方向移动。正极则从其所连的阳极抽走电子， 使电极电位向正的方向移动。 当电解池电路来接通以前，没有电流通过，并且两个电极的 电位相同并都等于 ε e 。在电路接通以后，设阴极电位取值 ε K ，而阳极电位取值 ε A 。这时，在电极上开始有反应进 行，其速度决定于阴极电流强度IK和阳极电流强度IA。
MnO2 + 2H2O － 3e = MnO4- + 4H+ 2Cl- －2e = Cl2↑
E=1.50V
E=1.71V E=1.35V
Cl- + 4H2O－2e = ClO4- + 8H+
E=1.39V
2) 阴极过程： (1) 锌和氢在阴极上的析出 电解液中杂质元素的含量很低时，阴极放电的离子只能是 Zn2+ 和 H+。当电解液含 Zn50g/l，H2SO4115g/l，40 ℃条件下 ( 正 常电解时电解液成分范围内)，
电沉积基本原理
1) 阳极过程： 正常电解时阳极反应为： 2H2O －4e = O2 + 4H+ E=1.229V 而 Pb － 2e = Pb2+ E=-0.126V 电位更负，更易溶解。溶解的Pb2+与SO42-反应，在阳极表面形 成致密的保护膜，阻止铅板继续溶解。而且会升高阳极电位。 当阳极电位接近0.65V时，会有下列反应发生： Pb + 2H2O －4e = PbO2 + 4H+ E=0.655V 这样为被覆盖的铅会直接生成PbO2，形成更致密的保护层。 当电位超过1.45V时，溶液中的Pb2+和PbSO4也会氧化成PbO2。 Pb2 + + 2H2O － 2e = PbO2 + 4H+ E=1.45V PbSO4 + 2H2O － 2e = PbO2 + H2SO4 + 2H+ E=1.68V
湿法炼铅过程中铅电积的研究进展
各种文献中相继发表 ， 这些研究 的内容包括铅精矿 的直接 电解 ，ｂ 在 各种 不 同的体 系中 电积等 。 Ｐ
１ 铅精矿 的直接 电解
在硫 化铅 精矿作 为 阳极进 行 的水 溶液 电解过 程
（ ） 过 氧化 使 ＰＳ中 的硫 变 成 元 素 硫 ， 铅 ３通 ｂ 使 转变 为 Ｐ ¨ 、ｂ Ｉ和 ＰＳ 然 后 再从 氧化 产 物 中 ｂ Ｐ Ｃ： ｂＯ ，
中 ， 铅可 氧化 成 Ｐ 和元 素硫 ， 硫化 ｂ 与此 同时 ， 阳 在
极产 生 的 Ｐ 在 阴极 被还 原 成 金 属 铅 。最 常见 的 ｂ
分别提取铅和硫。 这三种途径中， １ 和 （ ） （ ） ２ 的研 究 尚无重大进
展。据 Ｔ ｏ ｐ ｎＭ Ｋ …研究报道 ， 电流密度 ３ ｈｍ ｓ ． ｏ 在 ． ２ ／ｍ Ａ ｄ 的条 件 下 ， 电 流 效 率 达 ６ ％ ， ９ ％ 的 铅 ６ 有 ７
俞 小 花 鲁 顺 利 谢 刚 。 李 荣 兴 李 永 刚 ，田 林 。 ， ， ， ，
（ ． 明理 工大 学材料 与冶金 学 院 ，云南 １昆 昆明 ６ ０ ９ ； ２ 文 山学 院生化 系 ， ５０３ ． 云南 文山 ６０２ ； ５ ２ ３
３ 云 南冶金 集 团总公 司技术 中心 。 南 昆明 ． 云
要 有三种途 径 ：
初期 ， ２ 从 Ｏ世纪 ５ ０年代 开始 ， 于铅 电解 的报告在 关
（） １ 通过 还原使 Ｐ Ｓ直接 分解 成 Ｐ ｂ ｂ和 Ｈ Ｓ ； （ ） 过酸分解 使 ＰＳ中的硫 变成 Ｈ Ｓ使铅 转 ２通 ｂ ，
变为 Ｐ 进 入溶液 ， ｂ 或转 变成 固体 Ｐ Ｃ 和 Ｐ Ｓ ｂ１ ｂＯ ， 然后从含 铅溶液 、ｂ ｌ、 ｂ Ｏ Ｐ Ｃ Ｐ Ｓ 中 回收铅 ；
湿法冶金（一）
湿法冶金（一）湿法冶金是利用浸出剂将矿石、精矿、焙砂及其他物料中有价金属组分溶解在溶液中或以新的固相析出，进行金属分离、富集和提取的科学技术。
由于这种冶金过程大都是在水溶液中进行，故称湿法冶金。
湿法冶金的历史可以追溯到公元前200年，中国的西汉时期就有用胆矾法提铜的记载。
但湿法冶金近代的发展与湿法炼锌的成功、拜尔法生产氧化铝的发明以及铀工业的发展和20世纪60年代羟肟类萃取剂的发明并应用于湿法炼铜是分不开的。
随着矿石品位的下降和对环境保护要求的日益严格，湿法冶金在有色金属生产中的作用越来越大。
湿法冶金主要包括浸出、液固分离、溶液净化、溶液中金属提取及废水处理等单元操作过程。
一、浸出浸出是借助于溶剂选择性地从矿石、精矿、焙砂等固体物料中提取某些可溶性组分的湿法冶金单元过程。
根据浸出剂的不同可分为酸浸出、碱浸出和盐浸出。
根据浸出化学过程分为氧化浸出和还原浸出。
根据浸出方式分为堆浸、就地浸、渗滤浸、搅拌浸出、热球磨浸出、管道浸出、流态化浸出。
根据浸出过程的压力可分为常压浸出和加压浸出。
影响浸出速度的因素主要有固体物料的组成、结构和粒度、浸出剂的浓度、浸出的温度、液固相相对流动的速度和矿浆粘度等。
（一）以溶剂分类1．酸浸出是用酸作溶剂浸出有价金属的方法。
常用的酸有无机酸和有机酸，工业上采用硫酸、盐酸、硝酸、亚硫酸、氢氟酸和王水等。
硫酸的沸点高，来源广，价格低，腐蚀性较弱，是使用最广泛的酸浸出剂。
在有色冶金中硫酸常用于氧化铜矿的浸出、锌焙砂浸出、镍锍和硫化锌精矿的氧压浸出等。
盐酸的反应能力强，能浸出多种金属、金属氧化物和某些硫化物。
如用来浸出镍锍、钴渣等。
但盐酸及生成的氯化物腐蚀性较强，设备防腐要求较高。
硝酸是强氧化剂，价格高，且反应析出有毒的氮氧化物，只在少数特殊情况下才使用。
2.碱浸出用碱性溶液作溶剂的浸出方法。
常用的碱有氢氧化钠、碳酸钠和硫化钠。
铝土矿加压碱浸出是碱浸出最重要的应用实例。
碱浸出还用于浸出黑钨矿、铀矿（Na2CO3浸出UO3）、硫化和氧化锑矿（Na2S+NaOH浸出）等。
湿法冶金的新型方法和新技术
湿法冶金的新型方法和新技术湿法冶金指的是以水或其他液体为介质进行冶金反应和提取金属的过程。
相较于传统的干法冶金，湿法冶金具有许多优点，如能够处理低品位矿石，提高金属的回收率，同时也有环保的优势。
然而，湿法冶金在实践中常常受到高能耗、低效率等问题的困扰。
因此，如何通过创新来解决这些问题，同时在湿法冶金中发掘新型的方法和技术成为了一个备受关注的话题。
1. 新型溶解剂在湿法冶金中，溶解剂是起到关键作用的。
然而，传统的溶解剂往往存在着高毒性、高耗能、低效率等问题，同时还有可能对环境造成污染。
近年来，研究人员开始探索新型溶解剂的应用，以取代传统的有机溶剂。
例如，离子液体便是一种绿色环保型的溶解剂。
它具有良好的溶解性能、热稳定性，且低毒性，不会对环境造成污染。
目前，离子液体已经被应用于多个领域，如冶金、化学、材料等方面。
在湿法冶金中，离子液体的应用可以提高冶金反应的效率和选择性，同时也能够减少耗能量。
2. 微波技术微波技术作为一种高效能的杀菌、加热技术，目前也开始在湿法冶金中得到应用。
相较于传统加热方法，微波技术的加热速度更快、温度均匀性更好，能够大幅减少加热过程中的能耗、时间和成本。
另外，微波技术的应用也可以促进反应动力学过程的进行，有效提高了晶体生长的速率和品质，提高了生产效率和成品率。
3. 电渣重熔技术电渣重熔技术是一种湿法冶金中比较常用的技术。
它可以通过对金属废料进行熔化、分离、精炼等工艺过程，达到再生和再利用的目的。
与传统的工艺相比，电渣重熔技术具有熔化效率高、节约能源、广泛适用性等优点。
同时，它还能够有效降低金属污染和环境影响的问题。
4. 离子型液态金属冶炼技术离子型液态金属冶炼技术又称离子原子层沉积技术，是一种基于离子的先进冶金技术。
它可以通过一系列的化学和物理过程来升华金属的精炼过程，同时可以帮助以快速、高效、节能的方式完成金属的提纯和分离。
此外，离子型液态金属冶炼技术还能利用其高能量特性，改变金属的物化性质，提高金属的性能。
火法冶金与湿法冶金的优缺点比较
赖世斌
绪言
(1)冶金—从矿石中提取金属的过程. ► 原理—某一领域所有普遍意义的 科学道理或共同规律. ► (2)有色金属分类
►
有色 金属
稀有金属
重金属 (Cu,Pt,Zn)
ρ≈7∽11g/㎝3
轻金属 (Al,Mg) ρ<5g/cm3
(w,Ti)
在地壳中的含量丰富 只不过开发的比较晚 ,所以才叫稀有金属
: ,
电冶金
电冶金
电热冶金 电化冶金
水溶液中
熔盐电解
电解精炼(Cu)
电沉积(Sn)
火法冶金与湿法冶金的优缺点比较
火法冶金
湿法冶金
优 (1)历史悠久,操作有经验; (1)对矿石的品位无特殊要求; 点 (2)生产能力大,综合回收 (2)操作温度低,劳动条件好; (3)可以直接制取化合物. 高. 缺 (1)劳动条件差,高温操作; 点 (2)空气污染严重; (3)能耗大,操作复杂; (4)对矿石品位要求较高. (1)生产能力低,反应速度 慢; (2)对设备的腐蚀性大; (3)流程长,液固分离困难.
冶炼对炉渣的要求
► ①熔点低（能耗）②密度低（与主体金属分层）③
适当组成（如酸碱度）④腐蚀性小（保护炉衬）
炉渣的组成，对于大多数炉渣和钢渣，这三种氧化物是FeO、CaO、 SiO2，对高炉和某些有色冶金炉渣则为CaO、Al2O3、SiO2。
组成炉渣的各种氧化物可分为三类：
(1)碱性氧化物：CaO、MnO、Feo、MgO等，这类氧化物能供给氧离 子O2-，如：CaO=Ca2++O2-
CS-C2S-C2AS三元系图分析
第一章：冶金炉渣
炉渣，熔化后称为熔渣，是各种氧化物的熔 体。在冶炼过程的技术经济指标在很大程度 上与炉渣有关。
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金属离子的阴极还原
•周期表中愈靠近左边的金属元素的性质愈活泼，在水溶液中的阴极 上还原电沉积的可能性也愈小，甚至不可能；愈靠近右边的金属元 素，阴极上还原电沉积的可能性也愈大。 • 在水溶液中，对简单金属离子而言，大致以铬分族元素为界线； 位于铬分族左方的金属元素不能在水溶液中的阴极上还原电沉积； 铬分族诸元素除铬能较容易地自水溶液中在阴极上还原电沉积外， 钨钼的电沉积就极困难；位于铬分族右方的金属元素都能较容易地 自水溶液中在阴极上还原电沉积出来。
1 2
影响因素： 金属标准电位、放电离子在溶液中的活度及其析出于电极 上的活度、放电时的超电位有关。
电结晶过程
• 在有色金属的水溶液电解过程中，要求得到致密平整的阴极沉积表面。 • 在阴极沉积物形成的过程中，有两个平行进行的过程：晶核的形成和 晶体的长大。 • 影响阴极沉积物形貌的主要因素 （1）电流密度 --〉过电位
电能效率
• 所谓电能效率，是指在电解过程中为生产单位产量的金属 理论上所必须的电能W’与实际消耗的电能W之比值（以 百分数表示）
W' 100 W I 'Eef (%) 100 I ET Eef ' (%) i 100 ET
(%)
Ef W" " (%) 100 i 100 W ET
不溶阳极
•作为不溶性阳极，通常采用以下一些材料： （1）具有电子导电能力和不被氧化的石墨（碳）； （ 2 ）电位在电解条件下，位于水的稳定状态图中氧线 以上的各种金属，其中首先是铂； （3）在电解条件下发生钝化的各种金属，如硫酸溶液 中的铅；碱性溶液中的镍和铁。 •在硫酸溶液中，采用铅或铅银合金作阳极 。铅阳极的 稳定性较差，含0.0l9mol分数银的铅银合金比较稳定。 • 氧在覆盖着二氧化铅的阳极上的超电位很大；氧在铅 银阳极上的超电位较低。
氢在阴极上的析出过程
第一个过程—水化(H3O)+离子的去水化。
[(H3O)· xH2O]+(H3O)+＋xH2O 第二个过程 —去水化后的 (H3O)+ 离子的放电，结果便有为金属 （电极）所吸附的氢原子生成： (H3O)+H2O＋H+ H+＋eH(Me) 第三个过程—吸附在阴极表面上的氢原子相互结合成氢分子：
MnO2 + 2H2O － 3e = MnO4- + 4H+ 2Cl- －2e = Cl2↑
E=1.50V
E=1.71V E=1.35V
Cl- + 4H2O－2e = ClO4- + 8H+
E=1.39V
2) 阴极过程： (1) 锌和氢在阴极上的析出 电解液中杂质元素的含量很低时，阴极放电的离子只能是 Zn2+ 和 H+。当电解液含 Zn50g/l，H2SO4115g/l，40 ℃条件下 ( 正 常电解时电解液成分范围内)，
– – 若通过还原过程生成的不是纯金属而是合金，则由于生成物的活度 减小而有利于还原反应的实现。 若溶液中金属离子以比水合离子更稳定的络合离子形态存在，则由 于析出电位变负而不利电解。
–
在非水溶液中，金属离子的溶剂化能与水化能相差很大
金属电沉积的影响因素
在金属电沉积过程中，对耗能和电沉积产品 质量的影响因素很多：
•
ET = Ef＋EΩ＋ER
E IR I 1 l r nd A
电流效率
• 所谓电流效率，一般是指阴极电流效率，即金属在阴极上 沉积的实际量与在相同条件下按法拉第定律计算得出的理 论量之比值（以百分数表示）。
b i (%) 100 qIt
•按照法拉第定律,当通过电解槽的电量为96500库仑时,在阴极上应析出1 克当量的电解产物。 •电流效率达不到 100％的主要原因是在电极上存在副反应、已析出的金 属反溶和电路的漏电和短路等。 •电解电位、电流密度、电解液的成分、浓度和温度等
电解过程
• 硫酸锌水溶液的电沉积
• 铜的电解精炼
电解过程
• 如果在未接上电源以前没有任何因素使平衡破坏，那么两 个铜电极的平衡电位应该相同。 • 当把电极接上电源以后，电极电位便发生变化，并且在电 路中有电流通过。电源的负极向其所连的阴极输入电子，使 电极电位向负的方向移动。正极则从其所连的阳极抽走电子， 使电极电位向正的方向移动。 当电解池电路来接通以前，没有电流通过，并且两个电极的 电位相同并都等于 ε e 。在电路接通以后，设阴极电位取值 ε K ，而阳极电位取值 ε A 。这时，在电极上开始有反应进 行，其速度决定于阴极电流强度IK和阳极电流强度IA。
液相传质过程
• 电迁移 • 对流 • 扩散
阴极过程
• • • • • 金属电沉积的热力学条件 一些基本参数的含义 氢的超电位 几种阳离子的共同放电 阴极沉积产物形貌的影响因素
金属电沉积的热力学条件
• 原则上，只要电极电势足够负，任何金属离子都有可能在 阴极还原为金属。 但溶液中其他离子的存在会导致金属离子不能析出。 • 金属离子在阴极的电沉积顺序还取决于金属离子的活度、 溶液pH值、金属离子在溶液中的存在状态、析出金属的形 态、溶剂成分、溶液组成等因素。
氢的超电位与许多因素有关，主要的是：阴极材料、电流 密度、电解液温度、溶液的成分等等，它服从于塔费尔方 程式：
H a b ln DK
2
阳离子在阴极上的共同放电
• 阳离子共同放电的条件是：
Me Me
1 2
0 Me1
Me1 Me2 RT RT 0 ln Me1 ( k ) Me2 ln Me2 ( k ) zF Me z zF Me z
（2）温度
（3）搅拌速度 (4) 氢离子浓度
（5）添加剂
另外，电极表面、电解液组成等都会影响。
阳极过程
• 阳极反应
• 阳极钝化 • 可溶阳极与不溶阳极
阳极反应
（1）金属的溶解： Me一zeMez+（在溶液中） （1） （2）金属氧化物的形成： Me＋zH2O－ze = Me(OH)z十zH+ （2） =MeOz/2＋zH+＋z/2H2O （3）氧的析出： 2H2O－4e=O2＋4H+ （3a） 或 4OH－－4e=O2＋2H2O （3b） （4）离子价升高： Mez+－neMe(z+n)+ (4) （5）阴离子的氧化： 2Cl－－2eCl2 （5）
在阳极极化时，阳极电极电位将对其平衡电位偏离，则发生阳极金 属的氧化溶解。随着电流密度的提高，极化程度的增大，则偏离 越大，金属的溶解速度也越大。 当电流密度增大至某一值后，极化达到一定程度时，金属的溶解速 度不但不增高，反而剧烈地降低。这时，金属表面由“活化”溶 解状态，转变为“钝化”状态。这种由“活化态”转变为“钝化 态”的现象，称为阳极钝化现象。 阳极的钝化，对金属精炼的可溶性阳极电解过程常常造成困难。但 是，在金属硫酸盐溶液以铅作不溶性阳极的电解过程中，由于阳 极钝化而在铅表面上形成的二氧化铅薄膜，则有利。 为了防止钝化的发生或把钝化了的金属重新活化，常采取一些措施 ，例如加热、通入还原性气氛、进行阴极极化、改变溶液的pH值
H a b lg DK
V 当DK=600A/m2时， H 1.24 0.113lg 600 1.554
所以氢离子的析出电位EH实=0.0233-1.554=-1.53V
而一般金属的超电位在0.02~0.03之间，所以EZn实=-0.76560.03 = -0.7956V。可见EZn实 > EH实，所以阴极反应主要为
电极上有电流通过时所表现的电极电势（I）跟可逆电极电势（r）之间偏差的大 小（绝对值），叫做超电势，记作η 无论是电解还是电池放电，不可逆电极过程总是使阳极电势升高，阴极电势降低。 产生过电势的原因：浓差极化、电化学极化（又称活化极化）和电阻极化
槽电压、电流效率和电能效率
• 对一个电解槽来说，为使电解反应能够进行所必须外加的 电压称为槽电压 .
湿法冶金
电沉积
电解过程
1 概述
电解的实质是电能转化为化学能的过程。
有色金属的水溶液电解质电解应用在几个方面：
（1）从浸出（或经净化）的溶液中提取金属；
（2）从粗金属、合金或其他冶炼中间产物（如锍）中 提取金属。
（3）合金制备。
电解过程
阴、阳两个电极反应
• 阴极，发生的反应是物质得到电子的还原反应，称为 阴极反应。 • 阳极，发生的反应是物质失Me)
第四个过程—氢分子的解吸及其进入溶液，由于溶液过饱和的 原因，以致引起阴极表面上生成氢气泡而析出：
xH2(Me)Me＋xH2（溶解）
xH2（溶解） xH2（气体）
氢的析出超电位
现代认为氢在金属阴极上析出时产生超电位的原因，在于 氢离子放电阶段缓慢 。
氢离子在阴极上放电析出的超电位具有很大的实际意义。 就电解水制取氢而言，氢的超电位高是不利的，因为它会 消耗过多的电能。但是对于有色金属冶金，诸如锌、铜等 的水溶液电解，较高的氢的超电位对金属的析出是有利的。
在正常电解时，阳极电位达到1.9~2.0V左右，所以阳极表面 主要覆盖物应为 PbO2，所以电解过程中阳极反应主要是分解
水放出氧气。除此之外，如果电解液中有 Mn2+、Cl- 等离子时，
会发生下列反应： Mn2+ + 2H2O － 2e = MnO2 + 4H+ E=1.25V
Mn2+ + 4H2O － 5e = MnO4- + 8H+
EZn 2
Zn
0.7656 V
EH
H
0.0233 V
电位更正，更易沉积。但实际上由于氢离子在金属电极上有很 高的超电位，而锌离子的产电位很小，所以锌电解的阴极过程 主要是Zn2+的放电。 H+的超电位在不同金属阴极上是不同的，它服从塔菲尔定律： a为常数，主要取决于阴极材料及表面状态； b为随温度变化的参数，通常0.11~0.12范围内。