电积和电解概念及相关设备情况分析
思瀚产业研究院 三耐环保    2025-03-21

电积：指电沉积，是金属或合金或金属化合物在电场作用下从其化合物水溶液、非水溶液或熔盐中在电极表面沉积出来的过程。

电解：指将电流通过电解质溶液或熔融态电解质，在阳极和阴极上引起氧化和还原反应的过程，电化学电池在外加直流电源时可发生电解过程。

（1）电积和电解

电积/电解是电化学冶金工业中必不可少的关键技术环节，其基本工作原理是在在电流的作用下，带正电荷的阳离子迁移到阴极，与阴极上释放出的电子结合被还原成金属原子，并不断沉积形成金属层（阴极产品）；带负电的阴离子则迁移到阳极上放出电子，而氧化生成中性元素或分子，阳极上放出的电子不断流向阴极，继续将金属离子还原成原子，完成电化学反应循环，电化学反应完全发生在电极表面。当电积/电解周期完成后，从阴极上剥离电化学沉积的金属层，即为纯金属产品。

电解和电积都是在电流作用下，电解液中的离子分别在阳极和阴极发生氧化还原反应，金属阳离子在阴极获得电子，还原析出，形成金属沉淀物（阴极产品），但在阳极的选择和制备工艺上存在一定的区别。

电解是采用可溶性阳极，金属离子由阳极表面溶解进入电解液，在电解液中与阴极表面发生电化学还原反应，达到分离杂质和提纯金属的目的。一般传质过程是由扩散和自然对流共同完成。可溶性阳极通常为待精炼的粗金属，它在电解过程中溶入电解溶液，以补充在阴极上从溶液中析出的金属。电积为使用不溶性电极作阳极，使经浸出、净化处理的电解液中的待提取金属离子在阴极还原，从而制出纯金属。

例如，精炼铜的电化学冶炼工艺为电解过程，直接由粗铜作为可溶性阳极进行精炼提取；电积铜的电化学冶炼工艺则为电积过程，以铅基合金、铝基铅合金等惰性材料作为不溶阳极，从含铜离子的盐溶液中提取金属铜。

（2）电积及电解相关设备

在相关电化学领域，电积及电解过程一般需要一整套专业的精炼设备；以永久阴极电解法对铜精炼为例，精炼设备一般包括电解槽、阴极板、阳极板、阴极剥片机组、行车等；同时由于相关电解及电积过程多伴随刺激性酸雾，故一般生产企业亦会包含对于酸雾的处理系统。

电解槽：电解槽由槽体、阳极和阴极组成，部分电解采用隔膜电解方式，即用隔膜将阳极室和阴极室隔开。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。

阴极板：作为电化学冶金中的阴极，阴极板通常是由不可溶的材料制成，如不锈钢板、钛板等。

阳极板：分为可溶阳极和不可溶阳极，可溶阳极由需要精炼的含杂金属制成，用于电解过程；不可溶阳极由惰性材料制成，用于电积过程。

剥片机组：剥片机组是专门针对电化学冶金工艺而研发的将不锈钢阴极极板与精炼金属分离开来的一种成套大型自动化装备。

行车：行车是电化学精炼过程中用来吊装的工具。行车按照既定的轨道移动，将物料运输至需要的生产线上，可以极大程度减少人力搬运、减少劳动成本、减轻劳动负担、提高生产效率。

酸雾处理系统：解决电化学过程中产生的有害酸雾，提升工作环境并减少有害气体排放。

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