[科普中国]-电化冶金

电化冶金的全称是电化学冶金，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。

简述电化冶金是利用电极反应而进行的冶炼方法，对电解质水溶液或熔盐等离子导体通以直流电，电解质便发生化学变化，在阳极(电流从电极向电解液流动)上发生氧化反应(称为阳极反应)，而在阴极(电流从电解液流向电极)上则发生还原反应(即阴极反应)。

在电化冶金中，根据所使用的电解液是水溶液还是熔盐，分为水溶液电解和熔盐电解。这两种电解方法按目的可分为电解提取和电解精炼。电解提取是以金属盐的水溶液或熔融盐类作为电解液，通过电解在阴极产出金属。电解精炼也是以金属盐水溶液或熔盐作为电解液，但用粗金属作为原料，通过电解在阴极产出纯金属。电解提取时的阳极不溶解；电解精炼时用粗金属制成的阳极，在电解过程中发生电化学溶解而消耗。故电解提取也称为不耗(不溶)阳极电解，电解精炼则称为消耗(可溶)阳极电解，即电解沉积。电化冶金是一门综合性强的学科，它主要涉及电化冶金过程的原理和工艺。电极过程的热力学和动力学，电解液的物理化学性质和结构，电解槽的磁场、电场、热场、流场等均属电化冶金过程研究的对象。而电解槽及电极的结构、材质，电解工艺条件的确定、测量和控制则是电化冶金工艺的主要研究对象。1

原理电化冶金是利用电极反应而进行的冶炼方法，对电解质水溶液或熔盐等离子导体通以直流电，电解便发生化学变化，在阳极(电流从电极向电解液流动的电极)上发生氧化反应(称为阳极反应)。

M→M2++2e- (金属溶解)

而在阴极(电流从电解液流向的电极)上则发生还原反应(即阴极反应)：

M+2e-→M (金属离子还原，析出该金属)

以粗金属做阳极，而阳极反应又是目的金属本身的溶解反应，这一过程称为电解精炼或可溶性阳极电解；使用不溶性电极作阳极，对溶解于电解液中的金属离子进行还原、分解的过程，称为电解提取。根据电解液性质不同，对水溶液进行电解，称为水溶液电解；对熔盐电解液进行电解，称为熔盐电解。2

分类电化冶金是利用电化学反应，使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。电化冶金分为水溶液电化冶金和熔盐电化冶金两类：

1)水溶液电化冶金(也称水溶液电解精炼或水溶液电积粗炼)：如果在低温水溶液中进行电化作用，使金属从含金属盐类的溶液中析出的(如铅电解精炼、锌电积)，称为水溶液电化冶金。它是在低温溶液中进行物理化学反应的、典型的湿法冶金，亦可列入湿法冶金之中。

2)熔盐电化冶金(也称熔盐电解)：如果在高温熔融体中进行电化作用，使金属从含金属盐类的熔体中析出的(如铝电解)，称为熔盐电化冶金。它不仅利用电能转变为电化反应，而且也利用电能转变为热能，借以加热金属盐类成为熔体。在高温熔融状态下进行物理化学反应是火法冶金的主要特征，因此，熔盐电化冶金也可列入火法冶金一类中。3

本词条内容贡献者为:

李航 - 副教授 - 西南大学