[发明专利]电解沉积金属的方法和电解系统

权利要求书

1.在电解槽(1)中从含有金属盐的电解液中电解沉积金属的方法，所述电解槽(1)包含交替布置的多个阳极(2)和多个阴极(3)，各阳极(2)布置在阳极袋(4)的内部，所述阳极袋由使所述电解液以受控方式透过的材料组成且在其内部限定阳极空间(5)和在其外部限定自由阴极空间，其中阴极(3)位于所述自由阴极空间中，由此金属沉积在所述阴极的表面上且酸和氧气在所述阳极上产生，且借助于压力差防止在所述阳极上产生的氢离子经隔膜织物进入，从而所述电解液从所述阴极空间不断地流到在所述阳极袋内部的所述阳极空间中；且将阴极电解液供应到电解槽的阴极空间中，从那里作为溢流除去并再循环回到所述阴极空间，且所述阳极电解液作为溢流或通过抽吸单独地从各阳极袋除去，其特征在于，从具有不同透过性的隔膜织物的集合中选择隔膜织物作为所述阳极袋的材料，确定所述隔膜织物的透过性对所述阴极电解液的粘度和所使用的压力差的依赖性，且基于这些确定的依赖性通过所使用的电流密度、所述压力差和所述阴极电解液的粘度调整所述阳极电解液从所述阳极袋的流出速度，从而获得至少50g/l的所述阳极电解液的酸含量。

2.权利要求1的方法，其特征在于测量所述阴极电解液(8)中金属盐的浓度和/或所述阴极电解液的粘度，且如果所述阴极电解液中的金属盐浓度和/或所述粘度超过预定的极限值，则增加所述阴极电解液的循环速度，且如果所述阴极电解液中的金属盐浓度和/或所述阴极电解液的粘度低于所述预定的极限值，则降低所述阴极电解液的循环速度。

3.权利要求1或2的方法，其特征在于所述压力差通过改变在所述阳极电解液与所述阴极电解液的液位之间的高度差来调整。

4.权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于所述阳极电解液(7)通过溢流从各阳极袋(4)中除去，从而为了提供流体静压，使所述阳极电解液的液位保持低于所述阴极电解液的液位。

5.权利要求4的方法，其特征在于所述阳极电解液(7)借助于溢流管(9)从各阳极袋(4)中除去，该溢流管(9)的顶端(10)限定所述阳极袋中的所述阳极电解液的液位。

6.权利要求1-5中任一项的方法，其特征在于所述阳极电解液(7)从所述溢流管(9)传送到收集器(11)。

7.权利要求1-6中任一项的方法，其特征在于所述阳极电解液(7)借助于第一抽吸管(12)从各阳极袋(4)中除去。

8.权利要求1-7中任一项的方法，其特征在于将氧气和/或酸雾从所述阳极袋(4)中抽出。

9.权利要求8的方法，其特征在于所述氧气和/或酸雾经第一抽吸管(12)、第二抽吸管(13)和/或溢流管(9)从所述阳极袋(4)中抽出。

10.权利要求1-9中任一项的方法，其特征在于待电解沉积的金属为镍、钴或锰，且所述金属盐为相应金属的硫酸盐。

11.用于从含有金属盐的电解液中电解沉积金属的电解系统，其包含电解槽(1)，各电解槽含有交替布置的多个阳极(2)和多个阴极(3)，各阳极(2)布置在阳极袋(4)内部，该阳极袋(4)包含由使所述电解液以受控方式透过的隔膜织物形成的壁，所述壁限定在其内部的阳极空间(5)和在其外部的阴极空间，所述阴极(3)位于所述外部空间中，由此金属沉积在所述阴极的表面上且酸和氧气在所述阳极上产生，且借助于压力差防止在所述阳极上产生的氢离子透过所述隔膜织物离开，使得所述电解液从所述阴极空间不断地流入在所述阳极袋内部的所述阳极空间中；且将所述阴极电解液供应到所述电解槽的所述阴极空间中，从那里作为溢流除去并再循环回到所述阴极空间，且所述阳极电解液作为溢流或通过抽吸单独地从各阳极袋除去；所述系统包含供应所述阴极电解液到所述阴极空间、使其作为溢流或通过抽吸除去并将其再循环回到所述阴极空间的装置，和从各阳极袋单独地除去所述阳极电解液的装置，其特征在于，从具有不同透过性的多种隔膜织物中选择其中织物透过性对于所述阴极电解液的粘度和所使用的压力差的依赖性为已知的织物作为所述阳极袋的隔膜织物；且所述阳极电解液的流出速度由所使用的电流密度、所述压力差和所述阴极电解液的粘度来调整，使得从所述阳极袋除去的所述阳极电解液的酸含量为至少50g/l。

12.权利要求11的系统，其特征在于其包括测量在所述阴极电解液中的金属盐浓度的装置，和基于所述实测浓度调整所述阴极电解液的循环速度的装置。