铜电解精炼电解液成分

电解液成分铜电解精炼所用的电解液为硫酸和硫酸铜组成的水溶液。这种溶液导电性好，挥发性小，且比较稳定，使电解过程可以在较高的温度和酸度下进行。另外，硫酸铜的分解电压较低，砷、锑、铅等在硫酸溶液中能生成难溶化合物，因而杂质对阴极质量的影响相对较小，而且贵金属在硫酸溶液中也能得到较完全的分离。这些都使得以硫酸溶液作为铜电解液，比采用其它溶液如盐酸溶液、硝酸溶液、铵盐溶液等具有较大的优越性。电解液的主要成分是Cu2+和H2SO4 其次是随铜一起溶解的阳极中的杂质，如Ni、Fe、As、和Sb等。另外，电解液中还含有某些能改善阴极质量的添加剂。电解液中Cu2+含量一般为40~50g/l。若Cu2+浓度过低就不能够保证足够的Cu2+在阴极上析出从而使得杂质元素在阴极上析出；尤其是在较高电流密度下电解时，阴极周围的铜离子浓度较低，杂质析出的可能性增大；若Cu2+浓度过高，增加电解液电阻，而且由于阳极表面Cu2+浓度升高，当电解液温度降低时会析出Cu2SO4. H2SO4结晶，堵塞管道。 H2SO4的作用是提高电解液的导电性，其含量一般采用180~240g/l。H2SO4的含量增加，电解液中Cu2SO4的溶解度则相应的降低。但在使用含铜浓度过低的电解液时，一但电解液循环发生障碍，阳极发生钝化、阴极附近的铜离子浓度补充不及时的时候，杂质就可能在阴极上析出。当电解液含铜低于12~18g/l时，杂质砷、锑、铋就有可能在阴极上放电析出的危险。电解液的成分与阳极成分、电流密度等电解的技术条件有关，也与对阴极铜的质量要求有关。一般若以200A/m2 的电流密度进行电解，电解液的含铜应该保持在37~45g/l；电流密度为200-250A/m2时，含铜量应该保持在40～45克/升;电流密度为250～300A/m2时，电解液含铜则略有提高，至45--50克/升;电流密度高于300A/m2时，电解液含铜则提高至45-60克/升。由于具体条件不同，各工厂的电解液成分也不相同，一般成分为：呈CuSO4形态的铜35～50g/L，H2SO4 100～200 g/L。对于大多数生产高纯阴极铜的工厂，还控制其它杂质的浓度范围，如：砷<7g/L，锑<0.7 g/L，铋<0.5 g/L，镍<20g/L等。在电解过程中必须根据各种具体条件加以掌握，控制电解液的含铜量