铜粉生产

自20世纪20年代起, 国外开始工业化生产铜粉, 主要为电解法和氧化还原法。随后出现了置换沉淀法、 水冶法和雾化法等新工艺。

2.1 电解法制备铜粉

电解法制备铜粉是以硫酸铜和硫酸组成的溶液为电解液的电解工艺, 是一种借助电流作用实现化学反应的过程, 即由电能转变为化学能的过程。电解铜粉的制备工艺流程如图2-1所示。

图2-1 电解铜粉的制备工艺流程图

2.1.1 电解原理

1. 电解法制备铜粉的电极反应

电解液通入直流电后, 在阳极上发生氧化反应, 在阴极上发生还原反应。电解铜粉时电解槽中的电化学体系为

(-)Cu(粉)|CuSO4, H2SO4, H2O|Cu(纯)(+)

电解质在溶液中电离或部分电离成离子状态

CuSO4→Cu2++SO2-4

H2SO4→2H++SO2-4

H2O→H++OH-

当施加外直流电压后, 溶液中的离子起传导电流的作用, 在电极上发生电化学反应, 将电能转化为化学能。加入硫酸是为了增强溶液的导电性。