复合添加剂在交直流叠加电解精炼铜中的电化学行为研究.pdfVIP

2010年4月第 2期 王绍灼等 ：复合添加剂在交直流叠加电解精炼铜 中的电化学行为研究 ·55 · }，试验。研。究、{ 、．． ．． -． -． _◆ ．◆ -． -◆ ．， 复合添加剂在交直流叠加电解 精炼铜中的电化学行为研究 王绍灼，李德刚，于先进，董云会，张丽鹏 (山东理工大学化学工程学院，山东 淄博 255049) 摘『 要】 自制一 系列新型复合添加剂 ，通过大量实验遴选 出一种效果较好的复合添加剂 ，采用三 电极 体 系的动 电位法测定 了在该添加剂作用下阴极铜 沉积循环伏安 曲线和 交流 阻抗 曲线 图，结合金相显微镜 照片，研究其在交直流叠加 电解精炼铜 中的作用并对其作用机理进行简单的阐述。结果表明：自制复合添 加剂具有增极化作用 ，可以显著改善 阴极铜表面质量 ，但不改变阴极铜沉积反应机理 ；添加剂存在 时 ，交 直流叠加 电解在保证 阴极铜质量前提下 ，可以将 电流密度提高到 360Am／ 左右 ；电解 时间较长时 ，交直 流 叠加 电解仍然可以一定程度上改善 阴极铜质 量。 [关键词] 铜 电解精炼 ；交直流叠加 ；循环伏安 ；交流 阻抗 ；复合添加荆 f中图分类号】 TF8l1 [文献标识码] B [文章编号] 1672—6103(2010)02—0055—05 O 前言 验将交直流叠加 电源应用 到铜电解精炼 中，通过大 铜具有高导 电性 、耐蚀性和延展性 ，广泛应用 量实验遴选出一种效果较好的的复合添加剂 ，对其 于国防、电子及机械等工业 。高纯铜主要来源于电 电化学行为进行 了初步研究 ．并探讨 了该添加剂存 解精炼 。长期 以来 ，电解铜主要是通过直流电解生 在时高 电流密度 以及较长 电解 时问对交直流叠加 产 。但直流电解 由于受扩散极限电流密度 280A／mz 电解精炼铜的影响。 限制n【，无法在高 电流密度下得到质量合格的电解 1 实验研究 铜。交直流叠加电源是在直流电基础上叠加一个频 1．1 仪器和试剂 率和振幅可调 的交流 电信号而组合 的一种新型 电 主要实验仪器为德 国ZAHNER公司IM6e电化 源 ，在金 电解中已有广泛应用阁．王晓莉等也用此类 学工作站 ，电化学测试采用三 电极电化学系统 ：阴 电源做过交直流叠加技术 电镀铜 的研究网，均取得 极为环氧树脂密封的 自制铜电极 (直径为 lon1)，辅 理想的效果 。但迄今未见此类 电源在铜 电解精炼中 助 电极为铂 电极 (规格 1cmxlcm)，参 比电极为饱 应用的报道 和硫酸亚汞电极。HB17300SL5A直流稳定 电源 ：德 在铜 电解精炼中，为了得到表面致密光滑 ，纯度 国LEICA公司 LeicaDMI5000M倒置金相显微镜 ： 高的阴极铜 ，常在 电解液中加人适量 的添加剂。添 电热恒温水浴锅 ；自制有机玻璃 电解槽 ；烧杯 、玻璃 加剂不仅能够使阴极铜表面细致光滑 ．还可以减少 棒等若干。 杂质含量。目前对氯离子 、明胶 、硫脲等添加剂的作 电解精炼实验所用阴阳极