铜的电解精炼中硫酸铜的浓度怎么变(电解精炼铜的电极反应式) 铜的电解精炼:& nbsp& nbsp火法精炼生产的精铜品位一般为99.2% ~ 99.7%，还含有0.3% ~ 0.8%的杂质。 电解的目的是进一步去除火法精炼难以去除的、对铜的导电性和机械性能有害的杂质，将铜的品位提高到99.95%以上，并回收火法精炼铜中的有价元素，特别是贵金属、铂族金属和稀散金属。 & nbsp& nbsp& nbsp铜的电解精炼是将火法精炼的铜铸入阳极板，以电解产生的薄铜片(始极片)作为阴极。将两块板交替装入含有电解质(硫酸铜和硫酸的水溶液)的电解槽中。在直流电的作用下，阳极铜被电化学溶解，纯铜沉积在阴极上。 由于化学性质的差异，贵金属和部分杂质进入阳极泥，而大部分杂质以离子的形式留在电解液中，实现了铜和杂质的分离。 & nbsp& nbsp& nbsp铜电解处理过的阳极的成分(%)为:Cu 99.2~99.7，Ni 0.09 ~ 0.15，As 0.02 ~ 0.05，Sb 0.018 ~ 0.3，Ag 0.058 ~ 0.1，Au 0.003 ~ 0.007，Ni 0.09。 & nbsp& nbsp& nbsp1号铜的成分要求(%):Cu+Ag不小于99.95；且p不大于0.001；砷、锑、锡和镍不大于0.002；铅和锌不大于0.003；硫不超过0.004 & nbsp& nbsp& nbsp铜的电解精炼原理如下:& nbsp& nbsp阳极反应:Cu-2e = Cu2+:& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspeθCu/Cu2+= 0。34V & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspMe-2e = = Me 2+& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspeθMe/Me2+< 0。34V & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspH2O-2e = = 2H ++ 1/2 O2 & nbsp；& nbsp& nbsp& nbspeθH2O/O2 = 1.229v & nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspSO42――2e = = SO3+1/2 O2 & nbsp；& nbsp& nbsp& nbspeθSO42-/O2 = 2.42v & nbsp；& nbsp& nbsp在式中，Me代表电负性大于Cu的金属，如Fe、Ni、Pb、As和Sb，它们从阳极溶解到溶液中。 而失去电子与H2O 2 SO4 2-的反应在正常情况下是不会发生的，因为它的电位比铜的电位更正。 贵金属电位校正，不溶解，进入阳极泥。 & nbsp& nbsp& nbsp阴极反应:Cu2 ++ 2e = = Cu:& nbsp；& nbsp& nbspeθCu/Cu2+< 0。34V & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp2H ++ 2e = = H2 & nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspeθH+/H2 = 0。0V & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspme2 ++ 2e = = Me & nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbspeθSO42-/O2 > 0。34V & nbsp& nbsp& nbsp在这些反应中，标准电位高于铜的金属离子可以在阴极被还原，但在阳极不溶，所以在阴极只有铜离子的还原是主要反应。 & nbsp& nbsp& nbsp铜电解精炼的一般过程如图1所示。 & nbsp& nbsp& nbsp铜电解槽的安装示例如图2所示。 & nbsp1 & nbsp铜电解精炼总工艺流程图:2 & nbsp铜电解槽安装实例图1-进液管；2-阳极；3-阴极；4-液体出口管；5-排水管；6-卸泥管:& nbsp；& nbsp国内部分冶炼厂铜电解精炼技术运行情况见表1。 & nbsp& nbsp& nbsp电解精炼后阴极铜的质量要求见表2。 1 & nbsp商用电解槽技术操作条件的例子命名为电解液组成Cu/g . l-1h2so 4/g . l-1Ni/g . l-1as/g . l-1sb/g . l-1fe/g . l-1bi/g . l-1cl/g .阳极寿命/d阴极循环/d添加剂用量/g t-1硫脲/g t-1酪蛋白/g t-1盐酸/ml t-1: 45 ~ 55165 ~ 185小于10小于1012 ~ 144 & nbsp小于80小于40小于40小于300: 35 ~ 45160 ~ 190小于10小于1.5小于0.3小于3小于0.2:190 ~ 23058 ~ 6210020 ~ 25 & nbsp；上下& nbsp244 ~ 6 & nbsp30 ~ 6045 ~ 50 & nbsp400 ~ 600 & nbsp40 ~ 45150 ~ 70小于15小于15小于0.5小于4小于0.3: 2066 ~ 68(高槽):85 & nbsp25 ~ 35 & nbsp上下186 & nbsp1003410150 & nbsp21884 . 52 . 90 . 581 . 881 . 030 . 06240 > 6010530:中央罐底部进液口，上部出液口2412:10030 ~ 4020 ~ 3050 ~ 70mg/L & nbsp；& nbsp38 ~ 46180 ~ 200小于15小于20小于7小于2小于10.05 ~ 0.065224 ~ 26560 ~ 658525 ~ 30:上下& nbsp12 ~ 154 ~ 5 & nbsp40 ~ 7020 ~ 2510 ~ 200 ~ 1200 & nbsp2 & nbsp高纯阴极铜化学成分(GB/T 1385-92)元素含量/%总元素含量/%总元素含量/%:1 sete bi≤0.00020≤0.00020≤0.000200.000304 s≤0.0015≤0.0015 & nbsp；5SnNiFeSiZnCo & nbsp≤0.0010 & nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp≤0.0020 & nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp2CrMnSbCdAsP & nbsp& nbsp≤0.0004 & nbsp；≤0.005 & nbsp；0.00156 ag≤0.0025≤0.00253 Pb≤0.0005≤0.0005 & nbsp；总杂质含量≤0.0065:& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp国外铜电解技术经济指标见表3。 表3:国外铜电解主要技术经济指标举例:东宇厂南方线材公司(美国)、阿马里洛厂榆树厂、韦尔瓦厂、贝德厂、唐斯威厂、小明宾厂、沃尔索尔厂。电解方式剩余率/%电流效率/%槽电压/mV DC功耗/kW·h·t-1蒸汽消耗/kg·t-1常规159828029580RRC1693400360 综合1598260250:PRC 1596.5353656566154PRC2095400400 & nbsp750ISA1698330300 & nbspISA1895 & nbsp290 & nbsp20套路25.396320253:通用1490500500:& nbsp；& nbsp& nbsp自20世纪70年代以来，铜的电解精炼技术取得了很大进展。 除了周期反向电流(PRC)电解、永久不锈钢阴极- ISA法、KIDD法等新工艺外，在装卸槽自动化、侧检、大功率可控硅整流设备等方面取得了长足进展，使工艺向大型化、高效化、低耗化方向发展。 & nbsp& nbsp& nbsp永久不锈钢阴极技术在铜电解精炼过程中的应用，不使用种板槽生产起始极片，全部用于生产阴极铜，避免了由于各种原因引起的起始极片变形造成极间短路的可能性，从而可以进一步减小极间间距，提高电流密度和电解槽利用率；永久性不锈钢阴极的应用也为进一步提高出料罐的自动化程度创造了条件。 KIDD过程是ISA方法的继承和发展。KIDD与ISA相比，最大的区别是阴极底部没有涂蜡，消除了打蜡的不利影响，降低了运行成本，不会使阳极泥和长颗粒附着在表面，不会在阴极上形成薄膜。 永久阴极铜电解技术工业化应用已有20多年。到1998年，永久阴极铜电解技术生产的精铜已占世界总产量的40%以上。 & nbsp& nbsp& nbsp在铜电解过程中，电解液中铜和杂质的含量逐渐增加，添加剂的含量不断积累，硫酸的含量逐渐降低，使得电解液的成分偏离了要求的控制范围。 因此，需要定期定量抽取电解液进行净化处理，并更换等量的新溶液，调整电解液成分；同时，回收了有价值的金属杂质。 常规的提纯方法有:(1)加铜中和或直接浓缩生成硫酸铜；(2)电解沉积；(3)中和浓缩生产硫酸铜，电解去除砷和锑，冷冻结晶生产硫酸镍；(4)高酸结晶生产硫酸铜，电除砷、锑、铋，电热蒸发生产粗硫酸镍。 一般在需要批量生产硫酸铜时，使用(1)、(2)、(3)；不需要大批量生产时，可以用方法(4)，方法(2)适用于小工厂。 新的纯化方法有:(1)透析(阴离子交换膜)；(2)提取方法；(3)共沉淀法:(4)氧化法去除砷、锑和铋 & nbsp& nbsp& nbsp铜电解液的净化过程如图3所示。 & nbsp图3 & nbsp铜电解液净化工艺关键词标签:有色金属 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
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