许多高科技产品在制造过程中会用到稀有金属铱和钛,铱或钛通常以复合物的形式应用于工业产品,如铱钛网,由于其独特的性质和稀有价值,如何从铱钛网废料中提取铱和钛,是科学家和工程师们所关注的重要问题。电解法是从铱钛网废料中提取纯净铱和钛的一种常用方法,这种方法综合成本较低、绿色环保。电解法的原理是利用电流在电解液中流动,导致离子的迁移,从而实现物质的分离。
首先需要把废弃的铱钛合金网废料进行预处理,去除表面杂质,然后用破碎机将铱钛网废料切碎、粉碎至粉状,使材料电解更充分。然后加入酸液浸泡萃取,溶解除去大部分的钛,经过酸浸后的残渣,含有绝大部分的铱以及少量残留的钛,需要进行烧结,转化为可以电解的氧化物,作为电解的原料。
在电解槽中,我们先以氧化物为阳极,悬挂铱片作为阴极。加入含有氯化铵溶液电解质到电解槽中,根据铱的还原电位,调节电流密度在适宜的范围,然后通入直流电。因为铱比钛活泼,还原电位低,电解通电后,铱会先被氧化成离子,铱会沉积于阴极铱片上。等待一段时间后电解完成,从阴极收集到99.9%纯度的铱。
铱提炼完后的电解液和阳极残渣,重新配置电解池,以其为阳极,悬挂钛片作为阴极,再次通电进行电解,提炼出剩余的钛金属。
经过电解,我们就可以得到纯净的铱和钛金属。然后通过洗涤、干燥等后处理,可以得到满足工业应用要求的铱和钛金属。
整个电解提炼过程中,需要精心控制各个参数,比如电流密度、温度、搅拌等,并经常更换电解质溶液。