
【化】 electrometallurgy
electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
smelt metal
imitate; knowledge; learn; mimic; school; study; subject of study
電冶學(Electrometallurgy)是冶金工程的重要分支,指利用電能提取、精煉金屬或制備合金的科學技術領域。其核心原理是通過電解過程實現金屬離子的還原或氧化,主要分為電解提取(從礦石或溶液中獲取金屬)和電解精煉(提純粗金屬)兩大類。
電冶學通過控制電流在電解池中的傳導,使金屬離子在陰極發生還原反應沉積為純金屬(如:ce{Cu^{2+} + 2e^- -> Cu}),或在陽極氧化溶解雜質。關鍵技術參數包括電流密度、電解液成分及溫度控制。
電解精煉廣泛應用于銅、鎳、鋅等金屬的純化,例如銅電解精煉可産出純度99.99%的陰極銅(美國能源部《冶金工業技術指南》)。
鋁工業通過霍爾-埃魯特法(ce{2Al2O3 + 3C -> 4Al + 3CO2})電解氧化鋁,占全球原鋁産量的90%以上(《Journal of The Electrochemical Society》綜述)。
電沉積用于鍍鉻、鍍鎳等表面工程,增強材料耐腐蝕性與機械性能(國際電化學學會技術報告)。
電冶技術推動有色金屬工業的綠色轉型,現代電解鋁工藝能耗較20世紀降低40%,同時電積鋅技術實現廢水零排放(加拿大冶金協會年度報告)。當前研究聚焦離子液體電解、熔鹽電解等低碳工藝,以應對碳中和目标挑戰。
權威參考文獻來源
電冶金學是冶金學的一個分支,主要研究如何利用電能實現金屬的提取、精煉和加工。以下是其核心要點:
電冶金學的核心特征在于主要冶金反應所需的能量由電能提供()。與依賴燃料燃燒的傳統熱冶金不同,它通過電解、電熱轉化等方式直接利用電能驅動化學或物理過程,例如電解熔融鹽提取金屬、電爐熔煉等()。
如需更詳細的工業案例或工藝流程,可參考來源中的(豆丁網)和(中科建安)。
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