專利名稱：制備金屬氫氧化物的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從相應(yīng)的金屬離子和氫氧根離子制備金屬氫氧化物和/或金屬氧化物-氫氧化物的方法，其中利用電化學(xué)膜工藝在陽極隔室中使金屬在陽極上溶解生成相應(yīng)的金屬陽離子，在用陰離子交換膜隔開的陰極隔室中使水在陰極上還原生成氫氧根離子，氫氧根離子在電場(chǎng)作用力的驅(qū)動(dòng)下通過陰離子交換膜轉(zhuǎn)移到陽極隔室中。
金屬氫氧化物和金屬氧化物-氫氧化物是制備該類金屬相應(yīng)氧化物的無機(jī)或有機(jī)鹽類、或者純金屬本身的重要中間產(chǎn)物。例如生產(chǎn)變阻器或者電池組所用的電子學(xué)設(shè)備中，具有確定組份的氧化鈷，可以通過鍛燒氫氧化鈷來制備，或者通過還原生成具有確定顆粒大小分布的金屬鈷粉末。氫氧化鎳可以用作顏料，或者和各種摻雜劑以及顆粒結(jié)構(gòu)一起用于電池組中。氫氧化鋅可以用作制備顏料的原料，而銅化合物可以被轉(zhuǎn)化成催化活性物質(zhì)。
因各種不同應(yīng)用而制備氫氧化物時(shí)，主要目的是盡可能制備密實(shí)而又自由流動(dòng)的物質(zhì)，以便于進(jìn)一步工藝處理。由氫氧化鈷或者氧化鈷-氫氧化鈷制得的鈷金屬粉末，具有一定粒度分布，得到的顆粒結(jié)構(gòu)是它能夠與碳化鎢一起熔結(jié)成具有碳化物那種特定針尖狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。
對(duì)于尤其是用于氫化鎳蓄電池的新開發(fā)使用的泡沫陽極，要求氫氧化鎳的物理性質(zhì)在其應(yīng)用和所用的處理技術(shù)兩方面均屬于最佳的。在使用鎳泡沫電極的高性能電池(基于漿液技術(shù))時(shí)，要求材料具有良好的流動(dòng)性，密實(shí)的顆粒形態(tài)、窄的顆粒大小分布以及均勻一致的質(zhì)量。此外，還要求產(chǎn)品能夠和傳統(tǒng)使用的添加物，如鈷金屬粉末和氧化鈷等很容易混合。
一項(xiàng)日本專利Hei 4-80513描述了這種生產(chǎn)過程的有關(guān)原料和主要特征。通過把鎳鹽溶液和固態(tài)或液態(tài)的堿金屬氫氧化物連續(xù)地加入到恒定pH和恒定溫度條件的反應(yīng)器中，結(jié)晶析出具有直徑在1～100μm之間的氫氧化鎳顆粒。最有利的試驗(yàn)條件給定為pH＝11和48℃。
在氨或銨鹽存在下用沉淀法制備足夠密實(shí)的氫氧化鎳也是已知的。按照《法拉第學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)》(Trans.Faraday Soc.)51(1955)961報(bào)導(dǎo)，由硝酸鎳和氨水溶液制備得到鎳銨絡(luò)合物溶液，再使它在常壓或減壓下沸騰，或者通蒸氣處理可以得到氫氧化鎳。這種氫氧化物和沒有氨存在時(shí)沉淀生成的氫氧化鎳相比，有著較低的比表面積(13～20m2/g)。在氨或銨鹽存在下制備密實(shí)的氫氧化鎳，也為日本專利申請(qǐng)A 536119和A 61-18107所公開。在提到的第一項(xiàng)專利申請(qǐng)中，描述了將堿性溶液加到pH至少為3.0的相應(yīng)溶液中沉淀得到氫氧化鎳，電化學(xué)試驗(yàn)表明，用此方法制得的產(chǎn)物和市售氫氧化鎳相比，呈現(xiàn)出特別高的充電電容率。
然而，這樣的產(chǎn)物還不能滿足前面提到的顆粒形態(tài)，顆粒大小分布以及流動(dòng)性等項(xiàng)要求。
歐洲專利申請(qǐng)A 353837描述了密實(shí)狀態(tài)氫氧化鎳的制備過程，及其后用于堿性電池的重要特征。將硝酸鎳或硫酸鎳溶解于稀氨水溶液中，制成四氨絡(luò)二價(jià)鎳鹽溶液，隨后有控制地加入氫氧化鈉溶液使之按照下列反應(yīng)分解(1)反應(yīng)時(shí)溫度保持在40到50℃之間，pH范圍是11～13。孔隙度隨pH值下降而降低。已經(jīng)清楚地是只有在反應(yīng)速率足夠低時(shí)才能得到無孔產(chǎn)物。此外，按照上面所說的工藝制備的氫氧化鎳的特點(diǎn)是結(jié)晶度高，比表面積低、孔隙度低，因此物理密度高。對(duì)這種產(chǎn)物的缺點(diǎn)也有描述，它被歸因于高密度所致。低比表面積造成較低的質(zhì)子導(dǎo)電性和較高的電流密度，這將促使產(chǎn)生多余的γ-NiOOH，從而導(dǎo)致電極膨脹。雖然在低pH值下結(jié)晶的氫氧化鎳的密度高，但它具有形成NiOOH的傾向。由于選擇了中間的pH值，從而在要求高密度和多孔性之間找到某種程度的折衷。按照所說工藝制得的氫氧化鎳，是包含有3～10％的鋅和1～3％的鎂的固態(tài)溶液。這些摻雜物能阻礙γ-NiOOH的生成。
日本專利Hei 4-68249包含了一項(xiàng)以球狀顆粒形態(tài)結(jié)晶氫氧化鎳的連續(xù)工藝。其中，把鎳鹽溶液(0.5～3.5摩爾/升)、稀堿溶液(1.25～10摩爾/升)以及氨和/或銨鹽溶液，用計(jì)量泵連續(xù)地泵入一個(gè)加熱的園筒形容器中并加以強(qiáng)力攪拌，容器上帶有一根溢流管可用以引入氣態(tài)氨。氨濃度以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為10～28％，銨鹽溶液濃度為3～7.5摩爾/升。為了絡(luò)合鎳離子，每一摩爾鎳鹽需加入0.1～1.5摩爾的氨。在10～30小時(shí)后，體系達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，之后就可以連續(xù)地取出具有穩(wěn)定質(zhì)量的產(chǎn)物。在容器中的停留時(shí)間是0.5～5小時(shí)。
所說工藝的一個(gè)重要特征是通過加入控制pH的堿性溶液，使反應(yīng)在確定的pH范圍pH＝9～12±0.1下進(jìn)行并保持溫度恒定在20～80℃范圍內(nèi)，偏差不大于±2K。在這些條件下將得到密實(shí)的球形顆粒，其大小在2～50μm。特別是改變氨的流入量，停留時(shí)間和攪拌速度可以調(diào)節(jié)顆粒大小。在降低攪拌速度、增加氨的流入量時(shí)，將使顆粒變大。增加容器中的停留時(shí)間將使產(chǎn)物顆粒變粗，且粒度分布范圍變窄。結(jié)晶產(chǎn)物隨后經(jīng)過濾、用水洗滌和干燥。按此工藝制得的產(chǎn)物具有文章開始時(shí)提到的性質(zhì)且不需要研磨。
歐洲專利申請(qǐng)A 462889公開了一項(xiàng)氫氧化鎳的制備工藝。結(jié)晶的溫度范圍在80℃以上。用的是摻有鈷、鎘和/或鋅的硝酸鹽或硫酸鹽溶液。以重量百分?jǐn)?shù)而言，鈷含量為1～8％，鎘和/或鋅的含量為3～10％。借助于銨鹽，在NH3/Ni摩爾比為0.3～0.6時(shí)發(fā)生絡(luò)合。在該工藝中pH維持在9.2±0.1。此外，還使用了三葉攪拌器，其直徑相當(dāng)于容器直徑的一半，轉(zhuǎn)速為300～1000轉(zhuǎn)/分鐘。和早先描述的工藝一樣，產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌和干燥。
這些工藝的缺點(diǎn)是一方面有大量的中性鹽類不可避免地形成，其量至少是氫氧化鎳的化學(xué)計(jì)量的兩倍。且都進(jìn)入了流出物中另一方面是這些工藝流出物中，除了以可溶性絡(luò)合物形式存在的少量鎳以外，還有大量的氨必須處理。
在用沉淀結(jié)晶法制備球形氫氧化鎳的化學(xué)過程中，每產(chǎn)生一摩爾的氫氧化鎳必須同時(shí)產(chǎn)生2摩爾的氯化鈉。一方面鑒于對(duì)流出廢物更為嚴(yán)厲的環(huán)境指標(biāo)和限制，另一方面由于水溶液消耗太高和處理所生成鹽類的代價(jià)等經(jīng)濟(jì)考慮，必須開發(fā)出更為周密的生產(chǎn)回路。
在這項(xiàng)工藝中，以鎳為例，先是通過電解在陽極上溶解形成金屬鹽溶液，隨后與陰極上生成的氫氧根離子結(jié)合成為氫氧化鎳沉淀。沉淀沉降后，又經(jīng)歷各種相繼的洗滌步驟以除去沉淀期間仍然存在或截留的任何鹽類。凈化沉淀產(chǎn)物，從而得到純凈的產(chǎn)物。
在下面的專利中也已描述了金屬氫氧化物的制備工藝。
在日本專利申請(qǐng)A 63/247385中，采用Toyo Soda的全氟化陰離子交換膜和惰性電極來實(shí)現(xiàn)金屬氫氧化物的電解制備。待制備金屬氫氧化物的相應(yīng)金屬鹽類用作陽極一側(cè)的電解質(zhì)。陰極一側(cè)則用堿性溶液。
在歐洲專利申請(qǐng)A 0559590中，有著類似的安排，利用電極的陽極溶解作用不斷地補(bǔ)充金屬鹽。只是在工藝要求方面，特別是膜的利用、電解質(zhì)溶液和試驗(yàn)條件等說明得不夠充分。
本發(fā)明的目的是提供一項(xiàng)制備金屬氫氧化物和/或金屬氧化物-氫氧化物的工藝且能消除前面提到過的那些缺點(diǎn)。
本發(fā)明目的是由相應(yīng)的金屬離子和氫氧根離子制備金屬氫氧化合物和/或金屬的氧化物-氫氧化物的的方法實(shí)現(xiàn)的，其中利用電化學(xué)膜工藝在陽極隔室中由相應(yīng)金屬的陽極溶解生成相應(yīng)的金屬陽離子，在用陰離子交換膜隔開的陰極隔室中由水的陰極還原生成氫氧根離子，并在電場(chǎng)作用力的驅(qū)動(dòng)下通過陰離子交換膜轉(zhuǎn)移到陽極隔室中，其中金屬溶解是在pH＞7和存在絡(luò)合劑的條件下實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明選用氨和/或具有1～6個(gè)碳原子鏈的有機(jī)一元胺和/或二元胺作為絡(luò)合劑。金屬指的是鈷、鎳、銅、鐵、銦、錳、錫、鋅、鋯、鈦、鋁、鎘、和鈾中的一種或多種金屬，特別是優(yōu)選鈷和/或鎳。在此后描述本發(fā)明中的工藝時(shí)將選用氫氧化鎳的制備作為例子，但并非由此來限制本發(fā)明。
適用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中工藝的膜隔式電解池的構(gòu)型及其原理介紹如下。用陰離子交換膜將電解池分隔成陰極隔室和陽極隔室，形成兩個(gè)分開的回路區(qū)。陰極一側(cè)的回路區(qū)就是陰極電解液，陽極一側(cè)回路區(qū)則是陽極電解液。優(yōu)選用氫氧化鈉溶液或者氫氧化鉀溶液等堿溶液，作為陰極電解液，如果溶液本身有著高導(dǎo)電性且所用堿性溶液的陽離子也用于陽極一側(cè)會(huì)則有利于工藝效率。陰極本身可以由淬火和回火鋼、鍍鉑的鈦、鎳或者鎳合金構(gòu)成。
制備氫氧化鎳用的初始物料，即氨、氯化鈉和少量硫酸鎳組成陽極電解液。氯化鈉主要用來增加溶液的導(dǎo)電性，利用加入少量硫酸鹽可以改進(jìn)鎳電極的陽極溶解。陽極電解液中存在氯離子和/或硫酸根離子能得到特別好的結(jié)果。陽極本身由純鎳組成，最好是電化學(xué)法生產(chǎn)的純鎳陽極。
當(dāng)制備其他金屬的氫氧化物和/或氧化物-氫氧化物時(shí)，陽極由相應(yīng)的金屬組成。因此原則上用的是一種自我消耗性的陽極。
在提供外部電位而造成有效遷移的條件下，鎳溶解為Ni2+離子釋放出電子。氨的存在阻止了堿性條件下自發(fā)生成Ni(OH)2沉淀的趨勢(shì)，并導(dǎo)致通過一些中間步驟形成二價(jià)鎳氨絡(luò)合物。
陽極(2)(3)陰極(4)(5)陰極上的反應(yīng)是俘獲電子產(chǎn)生氫，并以氣態(tài)逸出，同時(shí)生成的氫氧根離子則由于它們的電荷性質(zhì)，可通過陰離子交換膜轉(zhuǎn)移到陽極回路區(qū)。隨后在陽極電解液中由于超過了溶解度極限而生成氫氧化鎳沉淀。達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)發(fā)生配合基(對(duì)于氫氧根的氨)的交換，產(chǎn)生沉淀。
球形產(chǎn)物的生成基本上取決于結(jié)晶條件，即各個(gè)組分的濃度和陽極回路區(qū)的溫度控制。沉淀產(chǎn)物隨后不斷地從陽極電解液中分離。由于生成產(chǎn)物和溶劑之間密度上的很大差異，分離可以在工藝技術(shù)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的沉淀筒中進(jìn)行。通過過濾(微型過濾)步驟進(jìn)行分離可以得到顆粒大小均勻的產(chǎn)物。本方法改變的主要優(yōu)點(diǎn)在于，不再需要那些回收各種初始物料的各個(gè)附加的工藝步驟，因?yàn)檫@些初始物料需要保留在陽極電解液中。
為了實(shí)行所描述的電化學(xué)膜工藝，必須保證其中所用的陰離子交換膜能滿足下列要求它必須是耐堿的，特別是對(duì)于所接觸的溶液(對(duì)于直到飽和濃度的氨溶液)是化學(xué)上穩(wěn)定的，要耐氧化(Ni2+/Ni3+；Cl-，ClO3-)，耐溫直到80℃；它必須有高選擇滲透性，低的膜阻力，高機(jī)械強(qiáng)度，形穩(wěn)性和足夠的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
工業(yè)上有價(jià)值的離子交換膜通常都有微觀不均勻性和/或內(nèi)共聚形態(tài)。待實(shí)現(xiàn)的目的因而是，離析過程中的機(jī)械性質(zhì)和電化學(xué)性質(zhì)可由膜來調(diào)節(jié)。因此膜是由基體聚合物，一種織物或粘合劑，以及聚合電解質(zhì)或者離子聚合物構(gòu)成。可以按照離子交換膜的不均勻性程度，區(qū)分為均相膜、共聚物膜、微觀不均勻的接技共聚物或嵌段共聚物膜和多相膜。
聚合物網(wǎng)絡(luò)可以有不同的結(jié)構(gòu)。以便在絕大多數(shù)應(yīng)用中都能呈現(xiàn)足夠好的電學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)。聚氯乙烯和聚丙烯酸酯常用作電中性的基體聚合物。聚乙烯，聚丙烯或者聚砜可用作其他的基體聚合物，它們只有在堿性條件下才具有長(zhǎng)期的化學(xué)穩(wěn)定性。
因此，本工藝中的陰離子交換膜選用聚乙烯、聚丙烯、聚醚酮、聚砜、聚苯基氧和/或聚苯基硫?yàn)榛w。
陰離子交換膜中具有離子傳導(dǎo)作用的聚合電解質(zhì)，是由帶有過量正電荷和流動(dòng)的負(fù)電荷平衡離子的網(wǎng)絡(luò)組成。固定的離子結(jié)構(gòu)可由弱堿性的氨基和亞氨基構(gòu)成，并來自強(qiáng)堿性銨和季銨基團(tuán)-NH3+-RNH2+-R3N+＝R2N+特別優(yōu)選的是本工藝中用的陰離子交換膜具有烷基化聚乙烯咪唑、聚乙烯吡啶和/或烷基化1，4-重氮二環(huán)[2，2，2]辛烷等的交換基團(tuán)。
特別適用的膜在德國專利申請(qǐng)A 4211266中有描述。
固定離子的類型和濃度基本上決定了膜的選擇滲透性和電阻，而且也影響到膜的機(jī)械性質(zhì)，特別是膜的膨脹性受固定離子濃度的影響。強(qiáng)堿性季銨基團(tuán)在所有pH值都離解，而伯銨基團(tuán)離解較難。因此，市售陰離子交換膜絕大多數(shù)中都加了季銨基團(tuán)，除非生產(chǎn)具有特殊性質(zhì)的膜。
最常用的體系是基于氯甲基化的聚苯乙烯、苯乙烯/二乙烯基苯共聚物和苯乙烯/丁二烯共聚物，并隨后用三甲基胺進(jìn)行季銨化作用的。
陰離子交換膜的長(zhǎng)期化學(xué)穩(wěn)定性僅僅受下列因素的影響——聚合物基體的破壞(基體聚合物或共聚物在堿性溶液中的穩(wěn)定性不足)——固定離子結(jié)構(gòu)/聚合物基體系統(tǒng)的形態(tài)發(fā)生改變——固定離子在堿性或氧化條件下的化學(xué)降解用膜電解法從氨的溶液中制備球形氫氧化鎳時(shí)，必須選用電化學(xué)、機(jī)械和化學(xué)性質(zhì)同樣最佳的陰離子交換膜。這意味著對(duì)制造商生產(chǎn)的膜及其材料選擇和理化性質(zhì)必須制定出要求并加以評(píng)價(jià)。對(duì)本發(fā)明中使用的膜可以歸納出下列要求就電化學(xué)性質(zhì)而言，要求電阻＜10Ωcm2，選擇滲透性＞92％，膨脹性＜25％，離子交換容量＞1.2毫摩爾/克。
就機(jī)械性質(zhì)而言，織物應(yīng)由能耐溫、耐堿和耐氧化作用的聚合物(聚丙烯、聚乙烯、聚醚酮)構(gòu)成，并以化學(xué)穩(wěn)定的季銨鹽(乙烯咪唑，1，4-重氮二環(huán)[2，2，2]辛烷)作為固定填料。
德國專利申請(qǐng)A 4211266描述了適用的膜，特別優(yōu)選的是該發(fā)明的方法連續(xù)地將生成的金屬氫氧化物和/或金屬氧化物-氫氧化物從陽極電解液中分離，而將絡(luò)合劑返回到陽極隔室。
用下述舉例來解釋本發(fā)明，但并不意味著因此而有任何限制。
實(shí)例1，氫氧化鈷的制備電解池的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)電解池如

圖1所示。它由兩個(gè)鎳陰極、兩個(gè)聚乙烯隔離片、兩張膜、一個(gè)自我消耗性的鈷陽極和四個(gè)厚度可變的隔室組成。電解池的構(gòu)造方式是鎳陰極相當(dāng)于電解池的外壁，且具有表面積為120×200mm2的有效電極表面。疊合的電極表面上發(fā)生電接觸。陰極上面架有一個(gè)5mm厚的聚乙烯框架，上面依次放著膜。膜和鈷陽極之間隔有另一個(gè)10mm厚的框架，陽極放在此框架上且?guī)в袑?dǎo)線。鈷陽極由20mm厚的純鈷組成。整個(gè)結(jié)構(gòu)用支架將其壓緊在一起，不會(huì)泄漏液體。將聚乙烯柵格芯網(wǎng)插在陰極和膜的中間，柵格防止陰極與膜接觸。隔離陽極和膜的框架上帶有孔，陽極電解液可以通過這些孔進(jìn)出。陰極一側(cè)也類似，在分隔陰極——膜的框架上開有入口，以保證陰極電解液能夠在整個(gè)陰極隔室內(nèi)均勻流動(dòng)。
陰極電解液和陽極電解液各含有100g/l氯化鈉。陰極電解液還含有40g/l氫氧化鈉。
陰極電解液以100l/h的速度循環(huán)泵入，這速度相當(dāng)于它在陰極隔室中的停留時(shí)間為9秒。電解期間以650l/h的速度將陽極電解液泵入其循環(huán)回路，這相當(dāng)于它在陽極隔室中的停留時(shí)間為2.7秒。陽極電解液的溫度是50℃。陽極電解液中的氨濃度調(diào)整為2摩爾/升，因蒸發(fā)造成的損失可通過向陽極電解液回路添加氨來補(bǔ)償。
生成氫氧化鈷的固體濃度保持在80g/l且平均停留時(shí)間為4小時(shí)。
選擇的電解條件是電流強(qiáng)度為12安，這相當(dāng)于500安/平方米的流量，每小時(shí)生成Co(OH)2形式的氫氧化鈷21克，隨后以0.261懸浮液的形式從回路中除去，再通過過濾分離，用水洗滌后得到干凈的氫氧化鈷。生成的氫氣從陰極電解液貯存容器中除去。
陽極電解液pH10.5-11.5膜Neosepta AMH，由Tokuyama Soda制造終產(chǎn)物的組成氫氧化鈷，經(jīng)分析是比例為80/20的Co(OH)2和CoOOH的混合物松密度1.6g/cm3鈷含量63.5％顏 色暗棕色實(shí)例2，氫氧化鎳制備電解池結(jié)構(gòu)類似于例1中的方式，在電極和膜之間的電極隔室里，鎳在存在氨的條件下電化學(xué)溶解，生成的胺絡(luò)合物分解成氫氧化鎳。
電解液組成陽極電解液16.5摩爾/升NiSO4220ml/升NH3(25％)2摩爾/升NaCl陰極電解液1摩爾/升NaOH陽極超純鎳陰極鍍鉑的鈦溫度電解溫度40℃絡(luò)合物分解溫度70℃電流密度1000安/平方米電極一膜之間的間隙2mm溢流速度＞10cm/s陽極電解液pH10.5-11.5膜Neqsepta AMH，由Tokuyama Soda制造電解時(shí)生成的胺絡(luò)合物，是在反應(yīng)器中電解液的溫度升高之后分解為氫氧化鎳的。
a)密實(shí)的球形氫氧化鎳的制備胺絡(luò)合物在攪拌著的反應(yīng)器中分解，分解產(chǎn)物隨后凝聚成密實(shí)的球形顆粒。凝聚物質(zhì)作為懸浮液從陽極電解液回路中連續(xù)地分離通過溢流管。
溢流而出的氫氧化鎳松密度1.35g/cm3平均顆粒大小10μmb)當(dāng)存在有纖維狀鎳或者平均顆粒大小為200μm的球形離子交換樹脂這類底物時(shí)，沉積在分解反應(yīng)器中底物上面的是均勻的層狀氫氧化物。
權(quán)利要求
1.一種由相應(yīng)的金屬離子和氫氧根離子制備金屬氫氧化物和/或金屬氧化物-氫氧化物的方法，其中，利用電化學(xué)膜工藝在陽極隔室中由相應(yīng)金屬的陽極溶解生成相應(yīng)的金屬陽離子，在用陰離子交換膜隔開的陰極隔室中由水的陰極還原生成氫氧根離子，并在電場(chǎng)力的驅(qū)動(dòng)下通過陰離子交換膜，轉(zhuǎn)移到陽極隔室中，其特征在于金屬溶解是在pH＞7和存在絡(luò)合劑的條件下實(shí)現(xiàn)的。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于所用的絡(luò)合劑選自氨和具有1～6個(gè)碳原子的有機(jī)一元胺和有機(jī)二元胺。
3.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于所用的金屬選自鈷、鎳、銅、鐵、銦、錳、錫、鋅、鋁、鈦、鋁、鎘和鈾。
4.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于所用金屬選自包括鈷和鎳的金屬組。
5.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于所用陰極電解液是堿性水溶液。
6.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于所用陽極電解液中存在有氯離子和/或硫酸根離子。
7.按權(quán)利要求4的方法，其特征在于陽極電解液中存在有氯離子和/或硫酸根離子。
8.按權(quán)利要求4、5或6的方法，其特征在于所用絡(luò)合劑選自氨和具有1～6個(gè)碳原子的有機(jī)一元胺和有機(jī)二元胺，其特征還在于所用的金屬選自鈷、鎳、銅、鐵、銦、錳、錫、鋅、鋯、鈦、鋁、鎘和鈾。
9.按權(quán)利要求4、5或6的方法，其特征在于所用離子交換膜是選用以聚乙烯、聚丙烯、聚醚酮、聚砜、聚苯基氧和/或聚苯基硫?yàn)榛w材料的膜。
10.按權(quán)利要求9的方法，其特征在于所用的離子交換膜具有選自烷基化聚乙烯咪唑、聚乙烯吡啶和/或烷基化1，4-重氨二環(huán)[2，2，2]辛烷等的交換基團(tuán)。
11.按權(quán)利要求4，5或6的方法，其特征在于生成的金屬氫氧化物和/或金屬氧化物-氫氧化物從陽極電解液中分離，而絡(luò)合劑則返回到陽極隔室。
全文摘要
本發(fā)明涉及這樣一種工藝過程利用電化學(xué)膜工藝在陽極隔室中由金屬的陽極溶解生成相應(yīng)的金屬陽離子，在用陰離子交換膜隔開的陰極隔室中由水的陰極還原生成氫氧根離子，并在電場(chǎng)作用力驅(qū)動(dòng)下通過陰離子交換膜，轉(zhuǎn)移到陽極隔室中，兩種離子結(jié)合生成金屬氫氧化物和/或金屬氧化物-氫氧化物混合物。
文檔編號(hào)C25B13/00GK1121964SQ9510668
公開日1996年5月8日 申請(qǐng)日期1995年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月24日
發(fā)明者D·瑙曼, A·奧爾布里希, J·施莫爾, W·古特內(nèi)特, B·包爾, T·曼策爾 申請(qǐng)人:弗勞恩霍弗實(shí)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì), H.C.施塔克公司