周期反向电流法高电流密度电解精炼铜的研究.pdf

周期反向电流法高电流密度电解精炼铜的研究 鲁道荣， 李学良， 何建波， 韦联辉 （合肥工业大学化工学院， 合肥“） 摘要模拟铜电解精炼工业生产条件， 在小型电解槽中研究周期反向电流法高电流密度电解精炼铜的可行性。并用 “、 的电解铜。以 ’ * ,的周期反向电流电解时， 铜沉积的电 结晶生长形态为脊状 00’1.文献标识码文章编号00 ,00 （,0） , 4 4 收稿日期,0 4 04 基金项目安徽省自然科学基金资助项目 （,.,’） 作者简介鲁道荣 （0.’ ） ， 女， 安徽人， 硕士， 副教授； 通讯地址 合肥工业大学化工学院物理化学教研室 铜是现代化国民经济建设的重要材料， 高纯度铜 主要来源于铜电解精炼。提高铜精炼的电流密度是 提高电解铜生产能力的关键， 却长期未能很好地解 决， 这主要因为直流电解受扩散极限电流密度 ,. * ,限制， 无法在高电流密度下得到合格的电解铜。 近年来国外部分电解铜厂为提高铜电解精炼的电流 密度， 采用了周期反向电流法、 脉冲电流法、 超声波法 等 〔0 A 4〕 。国内在此方面的研究较少。本文在小型电 解槽中较系统地研究了周期反向电流法电解精炼铜 的四个关键参数 电流密度、 电流周期、 添加剂最佳用 量及有害杂质的极限含量。并用 “、 ） 制作， 电极的面积为 1,* C 1,*。电 解前用不同型号的砂纸将电极表面磨光， 并用丙酮 和稀硫酸溶液分别浸泡， 除去电极表面的油渍和氧 化物。电解温度 D 0E， 电解时间 ’F、 F、 ,F， 所 得铜沉积用蒸馏水洗净后立即用氮气吹干置于真空 干燥器中。主要实验仪器 GHI4, 型稳压直流 电源， 电流周期调控器， *,. 型毫安毫伏电表， 超 极恒温槽， 美国 JKK*LM 公司等离子体发射光谱仪， 日本理学公司 N *LO P8 型 射线衍射仪， 日本日 立公司 . 型扫描电子显微镜。电解液组成 （2 3* 4） 5BQ’.R,Q 0.， R,Q’,， 添加剂 I56、 骨胶、 硫脲适量， 有害杂质 I4/Q’ 、 7 ,Q4、 89,（Q’） 4适量。所用试剂均为分析纯， 电解液用二 次蒸馏水配制。 ,结果与讨论 “最适宜电流周期和电流密度的选择 用周期反向电流法电解精炼铜， 首先要解决的 问题是选择最适宜的电流周期和电流密度。在研究 此问题时， 应排除有害杂质的影响， 因而采用不含杂 质的电解液 （5BQ’.R,Q 0.， R,Q’,， I56 1.， 骨胶 10， 硫脲 123* 4） 进行实验， 从阴极铜沉积外观来确定最适宜的电流周期和电流 密度。实验数据见表 0。 表 电流周期和电流密度对电解铜表面状况 的影响 （温度 4* 96274 *8284 96 854 794 /49*898E 987-4 28E 96 854 794 /49*89-E 0.1 BFJK -.， 4-. /4567. E.B 4F..6 4-. 32 56 4-. /6 -. 56 4-. /50.4.3 28 4-. /6 -.， 4-.6 757;54/657.0.64 28 /6 -. /6 5 732 .74/26 ED 0.56 28 5 D650/7 0.5;3/6D/ D4.0“ ,-. 0.5;3/66 F/ E. 2EB 45/6.“ ,-. D4.0 ;. /6 4-. 0.4-2 / /01. 56 4-. 21.354/26 / 726.6/.64“ ,-. 0.4-2 -5 5 -/ ..7B 432D/ 7. 26 5652 132;7/64 /6/754. 4-54 4-. 1;3. （“S） ..74323.8/6. 7211.3 F/4- 4-. 0224- ;3857. 756 E. 2E45/6. 26 4-. 822F/6;4/26， 5/4/. KU “’ 8230 / 1/6.B-51. 56 E27B-51. 56 73D45 23/B .6454/26 （**） / 132024.“ ,-.3. 53. 20. .88.74 28 05 A;564/4D 28 /01;3/4D /6 ..7432D4. 26 7211.3 .12/4/26 43;74;3.“ 4 6’13/4D； 73D45/6. 823054/26； 73DB 45 23/.6454/26 有色金属第 ’ 卷 万方数据