第四章 电 积 目录 一、工艺流程介绍 二、电积的目的 三、电积原理 四、阴极铜沉积物的构造与影响因素 五、始极片生产过程中的注意事项 六、电积岗位的工作内容 七、阴极铜粒子形成的原因与防治方法 八、气孔的形成原因与防治方法 九、电流效率与影响因素 十、槽电压与影响因素 十一、电积系统开车顺序 一、铜矿选冶厂电积部分的工艺流程图 二、电积的目的 • 通过电积法,使铜以高纯状态在阴极析出,达到与其它杂质分离的目的。 三、电积原理 • 电流通过电解质溶液,在阴极和阳极引起电化学变化的过程称为电解,以不溶解电极作阳极的称为电积。 • 在电积过程中,当电流通过电积液时,阴极发生铜离子沉积过程,阳极为铅、银或铅、钙、锡合金,它本身在电积过程中不发生溶解,只起导电作用。 • 电积过程的电化学反应: • (一)阴极反应:Cu 2++2e→ Cu • (二)阳极反应:2H2O→ 4H++O2↑ +4e • (2HO-- 2e → 2H++O2↑ ) • (三)总反应:CuSO4+H2O→ Cu+H2SO4+ O2↑ 四、阴极沉积物的构造与影响因素 (一)电结晶的机理 在电积液中,金属离子在电流的作用下,不断在阴极沉积的过程,称为电结晶。电结晶过程可分为两步,第一步是晶核的形成;第二步是晶核的长大。这两个过程的速度决定着金属结晶的粗细程度。如果晶核的生长速度较快,而晶核生成后的成长速度较慢,则生成的晶核数目较多,晶粒较细。反之晶粒就较粗。也就是说在铜电解精炼过程中,当晶核的生成速度大于晶核的成长速度时,就能获得结晶细致,排列紧密的阴极铜。 (二)阴极沉积物的构造 对阴极沉积物,除了要求化学品位符合标准外,还要求有好的物理规格,即要求结晶均匀致密,表面光洁。因为结晶粗糙的表面,会使许多杂质机械地夹杂在金属中,影响它的质量,而且表面容易被氧化。 (三)影响阴极铜结晶的因素 铜电解精炼(或电积)过程的实质是一个动态平衡,在这个平衡体系中,任何一道工序的失调都将打破这个平衡体系的平衡,最终影响阴极铜的质量。 1.电流密度的影响:电流密度的表达式为:Dk=I/S,我们常说的电流密度,一般指阴极电流密度。 低电流密度下,已形成的晶核可以不断均匀长大,而新的结晶核则不易形成。所以,在低电流密度下易等到粗晶粒结晶。虽然结晶均匀,但却不致密,阴极铜较软,从外观可以看到闪闪的亮星,也缺乏金属的声音。 高电流密度下,已形成的结晶核长大的速度就逐渐减慢而停止,促使形成新...