直接電沉積介紹

一：工作原理

傳統(tǒng)電解法是利用直流電進(jìn)行溶液的氧化還原過程，金屬離子可以在陰極上直接還原，由高價金屬還原為低價金屬。

常規(guī)的電沉積法需要在慢慢循環(huán)的或靜止的電解液池中含有正負(fù)極。金屬離子定向移動在陰極上富集。

使用直接電沉積法，電解液用更高流速快速通過正負(fù)極，回收效率得到提高。具體情況是：

1、每個電積池由6或8英寸的不銹鋼或PVC管構(gòu)成。對6英寸長的電積池，每個陰極的面積是0.5 m2；8英寸長的是1 m2。陽極穿過電積池的。管的內(nèi)表面是陰極。

2、電積池有兩種：一種生產(chǎn)的是金屬板，另一種生產(chǎn)的是金屬粉末。生產(chǎn)金屬粉末的電積池中，陽極直徑更大并且電極間距更小。

3、為了電沉積，可滑動的起始層（通常由不銹鋼制成）插在電積池里面。當(dāng)電流通過陽極和陰極之間時，被回收的金屬被沉積在這“可移動的/可再用的"起始層上。

4、電解液從底部通過循環(huán)泵抽提流過電積管。在電積管的陽極和陰極之間通電，金屬在陰極上開始形成金屬板，或生成金屬粉末。

二、直接電沉積法控制條件：

1、電極材料：直接電沉積設(shè)備為直徑在150～300mm的一對同心管所組成的筒套，內(nèi)心管是鈦甚噴涂有銥(Ir)和銠(Ru)等金屬層，內(nèi)心管為陽極；外圍管則是由不銹鋼片倦成為陰極。

2、筒電壓：極板間距影響電能消耗和電積時間，間距大，則電積時間長、耗電量大。間距太小時雖然電極效率高，但安裝和維修都不方便。

3、電流密度：電流密度即單儉極板面積上通過的電流數(shù)量，單位以A/(0.1m)2 表示。電沉積液的濃度大時，可適當(dāng)提高電流密度：濃度小時，則要適當(dāng)降低電流密度。電流密度與電積時間成反比關(guān)系。

4、PH值：實(shí)踐證明，PH值低雖對電積有利，但對形成氫氧化物上沉淀不利，合適的PH通過試驗(yàn)來確定。

5、空氣攪拌：攪拌的作用是促進(jìn)離子對流和擴(kuò)散，減少電極附近濃差極化現(xiàn)象，并起到清潔電極的作用，防止沉淀物在電積筒中沉降。通常采用壓縮空氣攪拌。

收集金屬

通過全自動化的沖刷法，金屬粉末可從電積池中自動地獲得。

當(dāng)富集液通過時，金屬沉積在陰極上，當(dāng)金屬沉積到一定厚度時抽出不銹鋼圓筒，再取出金屬板，將抽出的不銹鋼圓筒再次裝入管式電池中循環(huán)使用。

三：工業(yè)廢水中鎳的高效回收

許多含鎳廢水和副產(chǎn)品流中可以回收金屬鎳出售，包括：

ü化學(xué)鍍鎳

ü處理污泥

ü硝酸鎳分解液（硝酸回收也可能）

ü鎳—銅硫酸酸浸液

ü污水處理中的低品位鎳流

ü黑酸精煉廠中的硫酸鎳

ü廢水中的碳酸鎳或鎳氫氧化物

ü氯化鎳電鍍液

結(jié)合離子交換和直接電積技術(shù)，鎳可以選擇性地從大部分溶液和污泥中除去，并通過電積獲得高純金屬鎳，不需要額外精煉即可出售或再利用。直接電沉積廠的包裝是定制的，適合流液的成分和體積，并且存在硝酸時可以回收或再利用。由于結(jié)合了回收鎳和其它值錢金屬（如銅），回收硝酸（如果存在），顯著減少副產(chǎn)物和/或廢物處理成本等的價值，投資回報一般是快速的。

工藝的優(yōu)點(diǎn)：

ü沒有污泥產(chǎn)生

ü實(shí)現(xiàn)對鎳和銅陰極的全部價值

ü沒有對低品位鎳污泥或廢水的運(yùn)輸成本

ü分離鎳、銅（和其他金屬）為純金屬制品銷售

ü可以處理大量體積的溶液

ü在許多情況下，/全回收選項可以提供

ü可以提供適合容量和金屬含量要求的模塊化設(shè)計

三：電沉積技術(shù)

創(chuàng)造價值

提升價值

減少技術(shù)風(fēng)險

拓寬工藝選擇

直接電沉積創(chuàng)造價值

在效能上的根本性提高，使得我們的客戶利用直接電沉積 技術(shù)回收以前不能回收或處理的廢水中的有價值的金屬成為可能。技術(shù)上的重大經(jīng)營和資本成本的效益已經(jīng)改變了金屬項目開發(fā)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模--創(chuàng)造了以前不曾有過的活力。

直接電沉積提升價值

通過一個簡單的單步工藝回收金屬，電氣冶金和直接電沉積技術(shù)為客戶提升價值。與傳統(tǒng)方法相比，我們提供：

＞在金屬回收工藝中減少資本成本

＞用一個簡化的流程減少經(jīng)營成本

＞加速資本回報

＞提高了產(chǎn)品的純度

在電沉積工藝上—從電解溶液中回收金屬。通過技術(shù)創(chuàng)新、智能工程和使用現(xiàn)代材料，公司開發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)的直接電沉積設(shè)備，大幅度提高效率，降低成本和擴(kuò)展了潛在的用途，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了它的傳統(tǒng)設(shè)備。

拓寬工藝選擇

由于其固有的簡單性和效率，直接電沉積技術(shù)在金屬回收領(lǐng)域允許更直接的和靈活的選擇，通過:

＞處理低金屬濃度流的能力

＞比傳統(tǒng)電解池更高的生產(chǎn)率

＞金屬濃度在一個較寬的范圍都有效率

＞溶液中對污染物具有較高的耐受性

＞提取各種金屬的能力

＞選擇性電沉積金屬的能力

＞整體上更高純度的產(chǎn)品

＞生產(chǎn)金屬陰極或粉末

降低技術(shù)風(fēng)險

直接電沉積技術(shù)是：

＞簡單的操作

＞以最小的移動部件構(gòu)建

＞維護(hù)容易和便宜

＞模塊化和便攜式

＞易于擴(kuò)展或搬遷

＞不使用試劑或化學(xué)品

＞一體化流程

直接電沉積更安全環(huán)保

在傳統(tǒng)的金屬電極期間（如鋅，銅），在電極上產(chǎn)生氧氣的氣泡。當(dāng)這些氣泡到達(dá)表面時破裂，釋放出酸霧，可影響操作人員的身體健康，環(huán)境和工廠的基礎(chǔ)設(shè)施。

國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)，在歐洲的一個受人尊敬的國際科學(xué)組織，將硫酸煙霧歸類為可致人癌癥的物質(zhì)。具體來說，IARC得出的結(jié)論是：“有足夠的證據(jù)表明，職業(yè)性接觸含硫酸的強(qiáng)無機(jī)酸霧氣會致癌。"此外，美國政府工業(yè)衛(wèi)生會(ACGIH)已經(jīng)連續(xù)幾年將硫酸酸霧列為“對人致癌可疑物質(zhì)"。

作為一種固有的設(shè)計特點(diǎn)，直接電沉積提供消除釋放了酸霧的場所。直接電沉積技術(shù)捕捉所有可能產(chǎn)生的氣體，并使它們可用于收集和安全處置或再利用。直接電沉積的這一功能顯著地改善了工作環(huán)境。

直接電沉積廠是一個全封閉式的溶液管理系統(tǒng)，在這其中，氣體的通路是嚴(yán)格控制的，無需額外的控制，如表面活性劑或泡沫層。

多年的連續(xù)創(chuàng)新和項目開發(fā)工作使我們在電氣冶金中的電沉積領(lǐng)域具有高度專業(yè)化的專業(yè)知識。我們的技術(shù)人員熟悉各種金屬回收的技術(shù)和問題。通過這個技術(shù)基礎(chǔ)，提供：

應(yīng)用：

＞從濾液中用一個單一的步驟回收銀、黃金或其他貴重金屬

＞從礦山濾液或廢水中直接回收高質(zhì)量的銅

＞用高電流密度電沉積回收金屬

＞從礦石濾液中回收鎳或鈷

＞從制備鋅或鎳的工藝流程中回收銅

＞從工業(yè)廢料中回收鋅

＞從煉油廠排出液中回收銅、鋅或貴重金屬

＞從酸浸液中回收銅

＞從電鍍廢水中回收堿金屬或貴金屬

＞從廢水中回收重金屬，使得重金屬在廢水中的濃度達(dá)到可以忽略不計的水平

直接電沉積工作過程

電沉積是用電解的方法從溶液中回收金屬的一個過程。把兩個電極插入溶液中并在電路中通電流，結(jié)果是金屬離子遷移并鍍在負(fù)電極上（陰極）——從而提供一個有效的分離技術(shù)。

這個過程被廣泛用于在礦山精煉行業(yè)中回收和純化金屬，如銅，鋅，鎳，鈷和貴金屬。

當(dāng)電解池開始電鍍，離子遷移到陰極表面，金屬離子在靠近電極的溶液中形成一個“消耗區(qū)"(離子不再在原處—它們已經(jīng)移到了陰極表面)。這導(dǎo)致在陰極發(fā)生額外消耗電流的'競爭'反應(yīng)（例如氫的減少）。凈結(jié)果就是，除非溶液中目標(biāo)金屬的濃度高，否則電解過程的效率將大大低于理論的可能值。

解決限制因素在于，在一個特定量的目標(biāo)液中，獲得高‘頻率’的金屬離子（高濃度的目標(biāo)金屬）——實(shí)現(xiàn)它往往是一個昂貴的過程，有時是不實(shí)際的。

直接電沉積可以用一個非常簡單和有效的方式解決這個問題

直接電沉積設(shè)備的高性能是通過電積液通過陽極上的小孔噴射向陰極表面，讓金屬離子更直接和有效的方式到達(dá)陰極。直接電沉積很高的物質(zhì)傳輸能力來自對電沉積容器和對目標(biāo)溶液運(yùn)行方法的根本性的重新設(shè)計。直接電沉積池最本質(zhì)的區(qū)別是由一對同心管構(gòu)成，而不是平面的電極。組件的端口安裝塑料蓋，形成一個封閉的空間，目標(biāo)溶液可以通過循環(huán)泵從陽速噴射到陰極，使電積液在小流量和低壓力下有效的混合，持續(xù)供應(yīng)金屬離子到陰極

我公司的直接電沉積設(shè)備已獲得發(fā)明（號: .5），形成模塊化設(shè)計的核心并由廈門金星源膜科技有限公司提供。該技術(shù)可以建立個性化的設(shè)計——在幾乎任何配置上的專門應(yīng)用。目前可以提供兩個標(biāo)準(zhǔn)模型：

可生產(chǎn)金屬管電沉積設(shè)備

電流密度達(dá)到1000 a/m2以上（安培/平方米）

產(chǎn)品是一種高質(zhì)量的固態(tài)陰極管

串行或并行安排直徑150 mm---300 mm電沉積筒

的移動部分是一個流程泵

可生產(chǎn)金屬粉末電沉積設(shè)備

電流密度達(dá)到2000 a/m2以上

產(chǎn)品是容易脫離的金屬粉末

收獲過程自動化

提供完整的PLC控制

串行或并行安排直徑200 mm---300 mm電沉積筒

四：從酸浸液中回收高純銅

從酸浸液中得到的電沉積陰極純度一般>99.99%

?你正在為用傳統(tǒng)電積法技術(shù)維持有效的酸浸條件而掙扎嗎？

?你發(fā)現(xiàn)從污水中制備硫酸銅在經(jīng)濟(jì)上是困難的嗎？

?你正在支付大量的處理和補(bǔ)充費(fèi)用，你的銅正失去它的價值嗎？

使用電沉積技術(shù)你可以：

?容易維持你的酸浸液銅離子濃度在1000ppm之下

?回收溶解在溶液中的銅作高純度陰極(>99.99%)

?回收那些在其他方面當(dāng)作污水處理的酸。

?大大降低你的經(jīng)營成本

?降低你的工藝風(fēng)險和提供更安全的工作環(huán)境

費(fèi)用降低印證價值增強(qiáng)

使用電沉積設(shè)備的經(jīng)營成本大大低于制備相當(dāng)?shù)牧蛩徙~的設(shè)備，以致于用電沉積設(shè)備替換現(xiàn)有的制硫酸銅的設(shè)備的回報周期在18-36個月之間。

創(chuàng)造價值

有一個可靠的酸洗過程對你的整個生產(chǎn)企業(yè)的表現(xiàn)是至關(guān)重要的，因?yàn)樵诖_保高質(zhì)量的產(chǎn)品生產(chǎn)方面，它是一個核心組成部分。運(yùn)行這樣一個過程的相關(guān)費(fèi)用也影響你的成本底線，直接電沉積可以幫助你扭轉(zhuǎn)這種影響，同時提供一個清潔和安全工作環(huán)境。

直接電沉積技術(shù)的許多地方將提高你酸浸過程的整體技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性能，他們包括：

?持續(xù)控制銅離子濃度在3000ppm以下

?回收酸

?減少污水

?降低經(jīng)營成本

?生產(chǎn)高純度的陰極銅(>99.99%)

?減少酸的消耗，裝卸和運(yùn)輸

?提高安全性

?沒有鉛污染

?無需定時更換陰極

?占用空間相對更小

?在一個較寬的濃度范圍都有效

?模塊化設(shè)計，即插即用哲學(xué)

五：高效回收礦山廢水中的銅

用直接電沉積技術(shù)進(jìn)行銅的回收具有雙重效益：高效除去了礦山廢水中的銅并得到了高品質(zhì)的商業(yè)陰極銅，補(bǔ)償了對礦點(diǎn)污水的處理成本。許多礦點(diǎn)在偏遠(yuǎn)地區(qū)，伴隨著的是試劑和能耗的高成本。直接電沉積模塊化系統(tǒng)提供在交貨現(xiàn)場數(shù)周內(nèi)可快速安裝并運(yùn)作。

直接電沉積銅回收裝置可自動工作生產(chǎn)陰極銅，不需要長距離運(yùn)輸濃縮液或污泥而只得到銅成分的利益。直接電沉積聯(lián)合裝置可簡單回收在含鐵（鐵和亞鐵）和含酸溶液中的銅(到達(dá)20g/L).

用離子交換法一旦溶液中的銅離子除去到很低濃度，溶液就可按傳統(tǒng)污水處理技術(shù)進(jìn)行處理，并使用少得多石灰和產(chǎn)生更少的污泥。銅從離子交換柱中解吸，用直接電沉積直接電沉積技術(shù)回收形成可直接銷售的陰極銅。

在用一個緊湊型自動化的裝置商業(yè)化處理高濃度鐵和酸溶液中所含的少量銅時。和沉淀技術(shù)相比，主要優(yōu)勢是能夠產(chǎn)生一個高價值的產(chǎn)品，限度地減少運(yùn)輸費(fèi)用和收入的。

模塊是獨(dú)立的，安裝和操作簡單，啟動快速，操作自動化。流量均勻分布在電解池中的方式促進(jìn)了高效率和選擇性回收銅，生產(chǎn)出高質(zhì)量的銅。

工藝優(yōu)點(diǎn)：

?潛在回報少于一年

?從廢物流中除去銅到< 1="">

?全自動系統(tǒng)產(chǎn)生倫敦金屬交易所等級的銅

?封閉系統(tǒng)-沒有油煙或酸霧

?模塊化設(shè)計提供了快速運(yùn)行—快速安裝和啟動

?運(yùn)輸純銅到市場—不是濃縮液或污泥

?處理波動的能力—在銅和其他溶液中的污染物之間

?有能力處理高濃度酸（高達(dá)30克/升）和高濃度三價鐵（高達(dá)20克/升）

?適合關(guān)閉的礦山和看所的堆浸

?電能僅需低運(yùn)行的成本–沒有添加試劑

?沒有熔化或熔化的。