水溶液电解制粉法(preparation of powder by electrolysis from aqueous solution)

电解金属盐的水溶液而制取金属粉末的一种粉末制取方法。电解法制取金属粉末的原理是：在金属盐的水溶液中通过直流电时，电解质发生电化学反应，金属阳离子移向阴极，得到电子而被还原，并在阴极淀积。金属阳离子的补充是由与阳离子同种的金属做成的阳极在电解时丢失电子而不断溶解来供给；当采用不溶解的阳极(如石墨等)时，金属阳离子则靠该金属盐或其氧化物作电解质来供给。

特点 电解法制粉的特点是：工艺流程简单，投资少；可利用半成品和废料作原料，控制电解电位达到纯化精炼的目的；产品纯度高，电解时只有单一金属在阴极淀积，杂质则被清除。但电解法消耗电能大，生产效率较低，成本较高，加之有环境污染须采取措施，因而限制了电解法在工业生产中的应用。

电解时，金属阳离子向阴极移动是依靠扩散、对流和迁移等过程来实现的。电解质的种类、温度、粘度、浓度、离子大小、搅拌情况、电场大小以及阴极阳极间的距离、阴极形状等都对金属电解淀积过程产生影响。

工艺要求 电解法制粉要求阴极淀积物易于粉碎，如为鳞片状、海绵状和松散颗粒等，这可由工艺上调整、控制电流密度、酸度和金属阳离子浓度来实现。为了得到细的电解粉末，通常采取的措施是：采用大的电流密度，提高阴极板上单位面积析出金属的速度，生成大量的晶核；减小阳极和阴极间的距离；周期性地刮除阴极板上的淀积物，这些都会使粉末细化。

用电解法可以制取单一金属粉末，也可以制取合金粉末。制取合金粉末需采用铸造合金阳极或合金组元联合阳极，若用不溶解阳极则电解质需由合金组元的多种金属阳离子组成。制取单一金属粉末时，依照法拉第定律，电解时应该淀积的该金属的量(g)是：

q=alt式中n是该金属的电化当量；I是电流强度；f是通电时间。

工业实例 工业上的电解制粉，大多是指水溶液电解法制粉。惰性较大的金属，例如铜、镍、钴、镉、铁、锌和锰等，可用电解法制取。以电解法制取铜粉为例：是用铅一锑作不溶解阳极，用铜板作阴极，硫酸铜水溶液作电解质。

阳极反应为20H-→1/2O2+H2O+2e

阴极反应为Cu+++2e→Cu0

电解时，通过调整和控制电流密度、铜离子浓度、酸度和温度等来制取所需的铜粉。电解后粉末滤去电解质，连续地用稀酸和水清洗，再进行真空干燥。干燥温度以50℃为宜。若用金属铜作阳极来制取铜粉，工艺过程基本相似，所得产品纯度可达99％以上。