收藏词条 编辑词条 铜周期反向电解
创建时间:2008-08-02
铜周期反向电解(periodic reversal current electrorefining of copper)
周期性短时间地改变电解槽电流方向的一种铜电解精炼方法。铜电解常用的电流密度为200~250A/m2,如为增加电解铜产量而采用更大的电流密度时,势必会发生阳极钝化(见电解钝化),引起阴极沉积不良。采用周期反向电解,可在电流密度提高到400A/m2、电解铜产量增加15%的条件下,得到质量合格的电解铜。
周期反向电解早在1948年就已用于电镀生产。20世纪60年代,由于市场对铜的需求量上升,日本、瑞典、赞比亚和中国等为了增加铜的产量,对此进行了深入研究,日本等国的一些炼铜厂已推广应用了这种方法。
周期反向电解的核心是电流的反向。直流电反向后,正常生产时的阳极板瞬间变成了阴极,极板附近的铜离子又重新电积到极板上,降低了这一区域的铜离子浓度,暂时消除了极板表面处硫酸铜饱和并结晶析出的趋向,避免发生阳极钝化现象;而在原来的阴极,由于极性变化,已析出的铜又电化溶解,这种溶解最先出现在电流较集中的极板表面凸起处,使阴极变得光滑,起到了提高阴极板的物理性能和降低杂质含量的作用。
直流电周期反向的时间是,正向通电100~200s,反向通电5~10s,电流换向暂不通电时间为0.1~0.4s。换向时电流密度不变。周期效率Ec的计算公式如下:
Ec=[tp-(ir/ip)tr]/tc×100%
式中tp为正向通电时间,s;ip为正向电流,A;ir为反向电流,A;tr以为反向通电时间,s;tc为一个反向周期,s。
提高周期效率,阳极钝化趋势增强;降低周期效率,电流效率下降。在反向期内电能产生负效应,因此在采用周期反向电解提高生产能力的同时,也必然增加每吨阴极铜的电耗。