[发明专利]一种提高金属纯度的方法

说明书

本发明公开了一种提高金属纯度的方法，所述方法为电解法，包括可电解金属、可电解金属单晶、电解槽、电解液，以可电解金属单晶为始极，以可电解金属为阳极，在电解槽里进行电解，得到高纯度金属。本发明采用直接电解法就可以获得高纯度金属，处理工艺非常简单，无需特殊设备，且所需设备少，能耗低，相对于现有技术，不仅处理成本可显著降低，大约只有现有方法的十分之一，而且非常易于实现工业化。

技术领域

本发明是涉及一种提高金属纯度的方法，属于金属处理技术领域。

背景技术

金属的纯度越高，其应用价值就越高，如：单晶铜的价格是电解铜的一千倍。但目前提高金属纯度的方法非常复杂，生产成本高，如：单晶铜高达每吨上千万元，限制了其广泛应用范围。虽然现在已有很多发明试图解决提高金属纯度的方法，如：中国专利局于2014.09.17公开的专利申请号为CN201310080272.2、发明名称为《一种用电解方法制备出6N-Cu的方法》的发明专利中公开了一种用电解方法制备出6N-Cu的方法，该发明采用酸浸泡后，在过滤袋里进行电解。该发明虽然可以生产高纯度金属产品，但采用酸处理的时间长，生产效率低，并产生废酸水，污染大，成本高。因此，研发一种成本低、污染小的提高金属纯度的方法，将具有重要经济价值和社会意义。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种成本低、污染小的提高金属纯度的方法。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种提高金属纯度的方法，所述方法为电解法，包括可电解金属、可电解金属单晶、电解槽、电解液，以可电解金属单晶为始极，以可电解金属为阳极，在电解槽里进行电解，即得到高纯度金属。所谓可电解金属是指可以进行电解的金属，如：金属铜、银、镍等，以可电解金属单晶为始极，可电解金属在电解时会沉积在始极上，由于始极是单晶金属，可电解金属离子在始极上析出时按照单晶金属的结构析出，也在上面沉积成单晶金属，从而得到高纯度金属。

当所述始极为板状时称之始极板，在所述始极板浸泡在电解液中的边缘处包裹可拆解的绝缘胶。由于始极板是单晶金属，通过单晶结构可以提高其纯度，但在单晶金属始极板浸泡在电解液中的边缘处的电流密度比较大，会出现不规则的枝晶状金属形状，通过包裹可拆解的绝缘胶，在边缘处将无法沉积金属，从而可避免长枝晶，进一步提高金属的纯度。

作为一种优选方案，所述始极为圆柱形，所述阳极为环状形，所述始极位于阳极中部。为了保证在可电解金属离子析出时以单晶状态沉积在始极上，所述始极为圆柱形，因为圆柱形的单晶金属是质量更加完善的状态。所述阳极为环状形，始极位于环状阳极的中部，这种方式可以保证可电解金属离子析出时更加均匀，从而保证所得到的金属的纯度更高。

作为进一步优选方案，将所得到的单晶金属为阳极，以可电解金属单晶为始极进行重复电解，可得到更高纯度的单晶金属。

作为一种优选方案，使所述电解槽的电解液浓度低于可电解金属的现有电解浓度，因为电化学反应的速度与电解槽里的电解液的浓度有关，浓度越高反应速度越快，降低金属离子的沉积速度，使缓慢沉积析出金属结晶，从而可保证金属纯度。

作为一种优选方案，所述电解槽的电解液采用比现有电解液的电离平衡常数小的金属化合物，因为电离平衡常数越小，溶液中的金属离子的浓度越低，沉积速度越慢，沉积时金属的排列越有序，产品纯度越高，而要提高金属的纯度，必须降低金属离子的沉积速度。

作为进一步优选方案，所述电离平衡常数小的金属化合物选用金属络合物，因为络合物的稳定性高，电离平衡常数小，金属沉积的速度慢，因而可保证金属的纯度。

作为进一步优选方案，所述金属络合物为金属氰化物。因为氰化物的稳定性最好，得到的金属纯度更高。