銅電積添加劑(鹽酸)探討.doc

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1、關(guān)于銅電積工藝是否添加鹽酸的探討銅電積行業(yè)對(duì)添加鹽酸的正面作用并未有明確的結(jié)論，但Cl-帶來的負(fù)面影響是加快了不溶陽極的溶解，縮短陽極使用壽命，影響陰極產(chǎn)品質(zhì)量?，F(xiàn)分別從電積工藝添加鹽酸帶來的危害及銅電解精煉添加鹽酸的作用兩方面來探討銅電積工藝是否必要添加鹽酸。一、電積工藝添加鹽酸帶來的危害銅電積普遍采用變質(zhì)Pb-Ca-Sn不溶陽極，在電積的過程中陽極發(fā)生的反應(yīng)主要是氧的析出。在酸性溶液中，氧的析出只有在電極電位更正于平衡電位的條件下才能實(shí)現(xiàn)。在此之前，陽極處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，將可能發(fā)生如下反應(yīng)：金屬鉛按下列反應(yīng)氧化

2、成二價(jià)的硫酸鉛：Pb＋SO42-－2e＝PbSO4(1)ε0＝－0.356V/SHE二價(jià)的硫酸鉛氧化成四價(jià)的二氧化鉛：PbSO4＋2H2O－2e＝PbO2＋H2SO4＋2H+(2)ε0=1.685V/SHE金屬鉛直接氧化成四價(jià)的二氧化鉛：Pb＋2H2O－4e＝PbO2＋4H+(3)ε0＝0.655V/SHE氧的析出：2H2O－4e＝O2＋4H+(4)ε0＝1.229V/SHE因此，鉛基不溶陽極嚴(yán)格意義上來說是鉛基PbO2陽極。由于鹽酸的添加，電積液中的Cl-在電場的作用下吸附在陽極表面，陽極表面的PbO2晶格中的氧離子

3、可被Cl-取代，使得鉛基表面的PbO2層變?yōu)镻bCl2鹽層，破壞了陽極表面的PbO2鈍化層，加快了陽極的溶解。同時(shí)，Cl-還可能氧化成ClO3-，其結(jié)果也將加速陽極的腐蝕。因此，添加鹽酸不僅使鉛陽極腐蝕加劇，造成鉛陽極單耗增加，而且還導(dǎo)致陰極銅含鉛高。此外，Cl-會(huì)腐蝕設(shè)備，使電積槽上空含氯升高，惡化操作條件。二、銅電解精煉添加鹽酸的作用火法煉銅后的電解精煉是以粗銅為可溶陽極，在電解過程中陽極銅不斷溶解，銅離子擴(kuò)散到陰極還原為金屬銅。添加鹽酸的作用有：（1）減少陽極的鈍化。鉛在銅熔體中的溶解度很小，鉛以金屬顆粒存在于陽

4、極銅中。在電解過程中，比銅負(fù)電性的鉛優(yōu)先從陽極溶解，生成難溶的PbSO4、PbO2等薄膜覆蓋于陽極表面，使槽電壓上升且引起陽極的不均勻溶解，鹽酸的添加能加速鉛及其化合物的溶解，減少陽極的鈍化；（2）減少銀的損失。銀在陽極銅中主要以過飽和固溶體的形式存在，陽極溶解時(shí)以該固溶體特有的電位與銅同時(shí)溶解，鹽酸的添加可使溶液中的Ag2SO4和Ag-以AgCl的形式沉淀于陽極泥中，減少銀的損失。三、個(gè)人觀點(diǎn)銅電解精煉工藝中以鹽酸作為添加劑是不爭的事實(shí)。但在以Pb-Ca-Sn等鉛基合金為不溶陽極的銅電積工藝中，未發(fā)現(xiàn)添加鹽酸的作用。

5、相反，添加鹽酸將加劇鉛陽極的腐蝕，造成鉛陽極單耗增加，導(dǎo)致陰極銅含鉛高，而且還會(huì)腐蝕設(shè)備（包括采用不銹鋼陰極時(shí)對(duì)陰極的腐蝕），使電積槽上空含氯升高，惡化操作條件，增加不必要的成本。同時(shí)，同行業(yè)（如智利Tesoro銅礦為除Cl-專門增設(shè)了Cl-洗滌工序）的電積工藝也表明，鹽酸不是銅電積工藝的必備添加劑。