【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硫属化合物的电解方法，属于电化学冶金。
技术介绍
1、自然界中金属通常以化合物的形式存在于矿物中，从矿物中提取金属流程主要为火法冶金流程，目前绝大多数的精矿及高品位原矿都是经由火法冶金流程处理。火法冶金是在高温条件下使矿石或精矿经受一系列的物理化学变化过程，使得其中的金属与脉石或其他杂质分离，而得到金属的冶金方法。火法冶金流程原料适应性好，并且生产效率高，适合大规模生产粗金属。但是火法冶金流程在熔炼、吹炼的过程中会产生大量烟气，对环境造成污染。为了解决火法冶金流程中存在的不足，并进一步提高产品金属质量，有一部分冶金生产厂选择使用湿法冶金流程。湿法冶金是将矿石、经选矿富集的精矿或其他原料经与水溶液或其他液体相接触，通过化学反应等，使原料中所含有的金属转入液相，再对液相中所含有的金属元素进行分离富集，最后以金属或其他化合物的形式加以回收的方法。相对于火法冶金流程，湿法冶金流程更加的环保，并且可以产出品质更高的金属产物。虽然湿法冶金流程解决了一部分火法流程中存在的问题，但是湿法冶金流程本身也存在一些缺陷，例如浸出反应速率较慢、处理的原料种类有限、整体流程较长等。电化学冶金是一种新的冶金思路，具体是指利用电化学反应使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出的过程，其代表性的工艺有矿浆电解工艺、镍锍阳极电解工艺、氧化铝的熔盐电解等。电化学冶金的进步性在于显著提高了生产效率，简化了一部分冶金流程；其局限性在于该工艺对于原料的导电性有很高的要求，导电性较差的原料电解难度大，且会消耗大量电能。
2、矿浆电解法实际生产是将
3、镍锍电解是一种利用镍冶炼过程的中间产物直接产出金属镍的一种生产工艺。镍锍电解的主要工艺是将造锍熔炼产出的高温镍锍进行保温缓冷并铸成镍锍板，将镍锍板作为阳极、钛种板作为阴极，在硫酸盐-氯化物溶液体系中进行电解，在阴极产出较纯的产品镍(＞99.9％)。镍锍电解技术是目前较为成熟的硫化物电解技术，虽然已经投入实际生产，但是也存在一些缺陷。镍锍电解对于阳极镍锍的质量以及电解液成分都有较高的要求，镍锍内部的成分偏析以及铸造时产生的气孔、夹渣等，都会影响阳极整体的导电性，使槽电压升高并产生阳极钝化；电解液中若混入杂质(如泡沫覆盖剂中带入的磺酸根离子)，会导致阳极泥板结，并阻碍镍的溶解及传质过程。
4、综上，急需一种直接从矿物或冶金中间产物中直接提取金属的电化学方法，并避免上述工艺中存在的不足。
技术实现思路
1、针对硫属化合物的电解分离问题，本专利技术提出一种硫属化合物的电解方法，本专利技术在阳极中添加导体粉末可改善硫属化合物的导电性能，有利于阳极的快速溶解，促进金属离子的溶出，在阴极实现硫属化合物中金属离子的还原，在阳极实现硫属元素的氧化。本专利技术可解决硫属化合物电解难度大、能耗高等问题。
2、一种硫属化合物的电解方法，具体步骤如下：
3、(1)将硫属化合物原料与导体粉末混合均匀得到混合粉，将混合粉压制成型得到硫属化合物电极；
4、(2)以硫属化合物电极为阳极，以石墨电极、不锈钢电极、铜电极、涂层钛电极、铅电极或锌电极为阴极，阳极和阴极交替等距离放置于溶液电解体系或高温熔盐电解体系中进行电解反应，使非金属元素s氧化并从阳极分离，金属离子进入电解质体系，并在阴极表面还原为金属单质。
5、所述步骤(1)导体粉末为石墨粉、铜粉、铁粉、金粉、银粉、铝粉中的一种或多种，硫属化合物与导体粉末的质量比为10:1～1:5。
6、所述阳极制备的工艺采用压制成型的方法制备阳极电极片，其形状可以是圆形片状、矩形片状、圆柱状，阳极电极面积为1cm2～10m2；当选用圆形片状阳极时，其半径为1～2000mm，厚度为1～100mm，当选用矩形片状电极时，长度范围为100～2500mm，宽度范围为100～2000mm，厚度范围为1～100mm，当选用圆柱状电极时，圆柱底面半径为1～2000mm，高为1～1000mm；其中压制成型的压力为10～30mpa，压制速度为1～15mm/s，保压时间为0.1～10h；阴极的纵截面形状与阳极相对应，纵截面面积为1cm2～10m2；阴极的厚度或半径为0.2～3000mm；其中压制成型的压力为10～30mpa，保压时间为0.1～10h；
7、优选的，阳极形状可以是圆形片状、矩形片状，当选用圆形片状阳极时，其半径为60～700mm，厚度为10～80mm，当选用矩形片状电极时，长度范围为200～2500mm，宽度范围为100～1000mm，厚度范围为10～100mm；阳极电极面积为200cm2～1.5m2，压制成型的压力为8～15mpa，保压时间为0.5～1h；阴极的电极面积为200cm2～1.5m2；
8、优选的，所述步骤(1)导体粉末为石墨粉、铜粉、铁粉的一种或多种，硫属化合物与导体粉末的质量比为1:0.5～1:5。
9、优选的，所述纯化合物为硫化锂、硫化钠、硫化镁、硫化钾、硫化钙、硫化锰、硫化铁、硫化亚铁、硫化钴、硫化铜、硫化亚铜、硫化锌、硫化钼、硫化银、硫化镉、硫化亚锡、硫化锑、硫化铅、硫化铋、氧化锂、氧化钠、过氧化钠、氧化镁、氧化铝、氧化钾、氧化钙、氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化铜、氧化钼、氧化银、氧化镉、氧化锑、氧化铅、氧化铋、碲化锂、碲化钠、碲化镁、碲化铝、碲化钙、碲化锰、碲化铁、碲化钴、碲化铜、碲化锌、碲化钼、碲化银、碲化镉、碲化锡、碲化锑、碲化铅、碲化铋、碲化铟、硒化锂、硒化钠、硒化镁、硒化铝、硒化钾、硒化钙、硒化锰、硒化铁、硒化钴、硒化铜、硒化铜、硒化锌、硒化钼、硒化锌、硒化银、硒化镉、硒化锡、硒化锑、硒化铅、硒化铋、硒化铟的一种或多种；
10、高品位硫属化合物矿为铝土矿、氧化锰矿、碳酸锰矿、磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿、菱铁矿、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、辉锑矿、脆硫铅锑矿、方铅矿、白铅矿、硫酸铅矿的一种或多种；
11、冶金流程中间硫属化合物产物为铜锍、锑锍、镍锍、铅冰铜、铋冰铜的一种或多种。
12、更优选的，硫属化合物原料为硫化锑、硫化铜、硫化铁、辉锑矿、脆硫铅锑矿、黄铁矿、铜锍、锑锍的一种或多种；所述硫属化合物原料中金属含量为30.87～61.87wt.％。
13、所述步骤(1)硫属化合物粉末与导体粉末采用干混或湿混的方法进行混合，湿混采用的液体粘结剂为煤油、乙二醇、甘油或聚乙烯醇；优本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种硫属化合物的电解方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述硫属化合物的电解方法，其特征在于：步骤(1)导体粉末为石墨粉、铜粉、铁粉、金粉、银粉、铝粉中的一种或多种，硫属化合物与导体粉末的质量比为10:1～1:5。
3.根据权利要求1所述硫属化合物的电解方法，其特征在于：硫属化合物原料为纯化合物、高品位硫属化合物矿、冶金流程中间硫属化合物产物的一种或多种，硫属化合物原料中金属含量为20～80wt.％。
4.根据权利要求3所述硫属化合物的电解方法，其特征在于：纯化合物为硫化锂、硫化钠、硫化镁、硫化钾、硫化钙、硫化锰、硫化铁、硫化亚铁、硫化钴、硫化铜、硫化亚铜、硫化锌、硫化钼、硫化银、硫化镉、硫化亚锡、硫化锑、硫化铅、硫化铋、氧化锂、氧化钠、过氧化钠、氧化镁、氧化铝、氧化钾、氧化钙、氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化铜、氧化钼、氧化银、氧化镉、氧化锑、氧化铅、氧化铋、碲化锂、碲化钠、碲化镁、碲化铝、碲化钙、碲化锰、碲化铁、碲化钴、碲化铜、碲化锌、碲化钼、碲化银、碲化镉、碲化锡、碲化锑、碲化铅、碲化铋、碲化铟、硒化锂、硒化钠、硒化镁、硒
5.根据权利要求1所述硫属化合物的电解方法，其特征在于：步骤(2)溶液电解体系为酸性溶液电解体系、碱性溶液电解体系或有机溶液体系。
6.根据权利要求5所述硫属化合物的电解方法，其特征在于：所述溶液电解体系包含基础溶液和添加剂，
7.根据权利要求6所述硫属化合物的电解方法，其特征在于：所述溶液电解体系中基础溶液的浓度为20～480g/L，添加剂含量为5～90g/L。
8.根据权利要求1所述硫属化合物的电解方法，其特征在于：高温熔盐电解体系包括熔盐和添加剂，所述熔盐为氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化钾、氯化锂、氧化钙的一种或多种，添加剂为硫化钠和/或氟化铝。
9.根据权利要求8所述硫属化合物的电解方法，其特征在于：高温熔盐电解体系中熔盐占60～100wt.％，添加剂占0～40％。
10.根据权利要求1所述硫属化合物的电解方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种硫属化合物的电解方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述硫属化合物的电解方法，其特征在于：步骤(1)导体粉末为石墨粉、铜粉、铁粉、金粉、银粉、铝粉中的一种或多种，硫属化合物与导体粉末的质量比为10:1～1:5。
3.根据权利要求1所述硫属化合物的电解方法，其特征在于：硫属化合物原料为纯化合物、高品位硫属化合物矿、冶金流程中间硫属化合物产物的一种或多种，硫属化合物原料中金属含量为20～80wt.％。
4.根据权利要求3所述硫属化合物的电解方法，其特征在于：纯化合物为硫化锂、硫化钠、硫化镁、硫化钾、硫化钙、硫化锰、硫化铁、硫化亚铁、硫化钴、硫化铜、硫化亚铜、硫化锌、硫化钼、硫化银、硫化镉、硫化亚锡、硫化锑、硫化铅、硫化铋、氧化锂、氧化钠、过氧化钠、氧化镁、氧化铝、氧化钾、氧化钙、氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化铜、氧化钼、氧化银、氧化镉、氧化锑、氧化铅、氧化铋、碲化锂、碲化钠、碲化镁、碲化铝、碲化钙、碲化锰、碲化铁、碲化钴、碲化铜、碲化锌、碲化钼、碲化银、碲化镉、碲化锡、碲化锑、碲化铅、碲化铋、碲化铟、硒化锂、硒化钠...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨佳，崔兆丰，钱建成，谈仁杰，刘大春，孔祥峰，杨红卫，徐宝强，杨斌，夏立新，潘顺伟，施洪勇，谈宏磊，侯堪文，王薇，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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