添加剂对阴极铜结晶的影响研究.PDF

第 27 卷 第 6 期 昆　明　理 　工 　大 　学 　学 　报 Vol . 27 　No . 6 2002 年 12 月 Journal of Kunming University of Science and Technology Dec . 2002 添加剂对阴极铜结晶的影响研究 彭楚峰 ,何蔼平 ,刘爱琴 ( 昆明理工大学 材料与冶金工程学院 ,云南 昆明　650093) 摘要 : 研究了在一定条件下 ,硫脲 、明胶等添加剂的不同组合对高镍铜阳极电解阴极铜表面晶粒 状况的影响 ,得出最佳实验条件为 : 明胶 12 mg/ L ,硫脲为 10 mg/ L . 此实验对改善阴极铜表面质 量有一定指导及现实意义. 关键词 : 添加剂 ;高镍铜阳极 ;表面质量 ; 晶粒 中图分类号 :TQ4259 文献标识码 :A 文章编号 :1007 - 855X (2002) 06 - 036 - 05 0 引 言 我国某厂阳极铜镍含量偏高达 06 %～08 % ,大大高于一般工厂铜阳极板化学成分[ 1 、2 、3 ]含铜应大于 99 % ,含镍 02 %[4 ] 的要求. 该厂由于阳极含镍高 ,造成阴极铜结晶粗糙 ,长粒子等问题 ,一直是影响阴极 铜质量的主要因素. 在铜电解生产中 ,除了阴、阳极的质量和电解液成分之外 ,添加剂的种类 、加入量以及加入方式等都是 比较关键的问题. 添加剂的配合使用在很大程度上直接影响着电铜的质量. 目前 , 国内外常用的添加剂有 : 胶 、硫脲 、盐酸 、干酪素和阿维同A (AvitoneA) 等. 胶包括骨胶和明胶. 它是电解作业的主要添加剂之一 ,其 作用是使析出的阴极沉积物平整光洁 ,改善阴极表面的物理状态. 硫脲为表面活性物质 ,一般认为疏源能 在阴极上生成硫化亚铜微粒 ,作为补充结晶中心 ,而使阴极结晶变细 ,与胶联合使用 ,可以细化晶粒 ,获得 结构均匀致密的阴极铜. 但是 ,添加剂对阴极结晶作用如何 ,其它因素对晶体外形和粒度的影响如何 ,未见报道. 本文针对高镍 铜阳极电解过程中 ,硫脲和明胶对阴极铜面质量的影响进行研究. 1 实验原料及实验设备 1. 1 实验原料 本实验采用自配电解液 ,其成分见表 1. 阴极选用某厂现行电解所产始极片 , 阳极采用某厂所产高镍 、 高氧铜阳极板 ,成分见表 2 . 添加剂分别采用明胶 、硫脲等的不同浓度组合. - 1 ( - 6) 　　　　　　　表 1 　铜电解阳极液成分/ g ·L 　　　　　　　　　　表 2 　铜电解阳极板化学成分 % 杂质 ×10 元素 Cu Ni H SO Cl H 元素 Cu S As Sb Ni O 2 4 含量 45 1525 1666 00 15 340 含量 985 30 51 12 7 050 11 240 1. 2 实验设备 实验选用仪器 、药品、设备如下所示 ,设备连接图见图 1. 仪器 :500mL 的烧杯 ,胶头滴管 ,量筒 、量杯. ZD KW 型不锈钢电热恒温水浴锅 ,控制最高温度 65 ℃,误差 5 %. 电流表 、电压表 ,要求精确到 00 1. 可控硅整流器 ,误差 :A 为 ±5 % ,V 为 ±5 %. ( ) ( ) 物理天平 、光电天平 、光学显微镜 A ×IOPHOT 、扫描电镜 J SM5600LV . 药品:化学纯硫酸 、硫酸镍 、硫酸铜 、明胶 、硫脲. 收稿 日期 :2002 - 04 - 29 .