浅谈影响电解铜质量的因素及措施

往需要添加一定的活性物质，最为常见的主要包括明胶、硫脲、
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干酪素、盐酸等。明胶可以提高阴极铜结晶的纯度和净度，提高 光滑度，极大压制表面结粒。硫脲能够提高阴极铜结晶的细化 和密度，发挥细化结晶的功能。盐酸是一种添加剂，能够将部分 AgCl 沉淀转移到阳极泥，控制贵金属的沉积，提高阳极的光滑度。 2.5 电流密度、同极距
使得 AS、Sb、Bi 等物质能够有效在阴极处析出，Cu2+ 浓度的变
化将直接影响电阻、槽电压、电能消耗的变化，同时呈现出正相
关的关注。在到达某一点时会析出硫酸铜。
表 2 解液的组成成分
元素 g/L
Cu 45~54
Ni ≤ 15
As ≤ 15
Sb ≤ 1.2
Bi ≤ 0.6
H2S2O4 170~190
浅谈影响电解铜质量的因素及措施
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赖长盛
（江西铜业（清远）有限公司，广东 清远 511500）
摘 要 ：近年来，冶炼行业的工艺和技术获得了较大的进步，电解铜也拥有了较高的质量和水平，电解铜的质量与下游产品质
量之间呈现出明显的正相关关系，同时高品质的电解铜，将极大提升下游产品的经济效益。对电解铜质量的影响因子是复杂多
2.3 电解液温度、循环
电解液容易受到温度的影响，温度与电解液的粘稠度之间
呈现出负相关的关系，也就是当温度相对较低时，将加大电解
液的粘稠度，进而阻碍了阳极泥的堆积，电解液电阻值较高，需
要产生较大的能耗。不可忽略的是，铜离子本身的扩散能力与
阴极处铜离子贫化几率呈现负相关的关系，当温度到达某一高
点时，整个添加剂将会在短时间内有效分解，增加电解液的蒸
接影响电解液的循环量，大多数情况下单槽电解液循环量 18L/
min~35L/min，循环方式主要有上进下出与下进上出。平行流技
术选择大电流密度，是一种强化循环形式。本单位为加快阳极泥
沉淀，借助上进下出，循环量大概在 20L/min~22L/min。
2.4 添加剂
为了确保电解铜的高质量和高纯度，对于电解活动阶段，往
1 电解基本原理 借助火法来冶炼铜能够生成 98%~99.8% 铜含量的产品，难
以有效对接现代工业的需求。所以，大多数火法冶炼铜往往要 借助电解铜的形式，有效弥补火法冶炼中出现的杂质，生成电 解铜。19 世纪 70 年代，电解铜这一工艺开始应用在工业领域中， 实现了基本原理的沿用。现阶段，在银联投资过程当中，大多都 借助传统法与永久性阴极法，此次研究的重点在于传统法，一般 认为传统法师采取火法精炼的形式，将阳极板与纯铜薄片分别 设置在阳极和阴极，选择硫酸铜与硫酸的混合液充当电解液，那 么在接通电源之后，阳极处的铜能够与电位较负的金属同时与 溶液混合，其他贵金属和难以溶解的物质将在电解槽的底端沉 积。溶液内的铜能够从阴极处析出，而电位较负的金属与电解 液进行的净化活动同时消除。另外，析出的铜纯度高达 99.99％， 属于一种高纯阴极铜，也就是电解铜。
发 量，进 而 不 利 于 作 业 环 境 的 进 化，会 产 生 大 量 能 耗。当 电 解
液在 60℃ ~65℃时，整个铜的质量相对较高，能耗量较小。针对
避免浓差极化、热量扩散、添加剂、体积恒定等目标，必须借助
电 解 液 的 循 环，阳 极 板 的 成 分、电 流 密 度、电 解 槽 的 容 积 都 直
2 铜电解主要控制技术及参数 2.1 原料
对于原料来说需要满足各类指标，其一物理规格要对接各
收稿日期 ：2021-05 作者简介 ：赖长盛，男，生于 1992 年，汉族，江西瑞金人，本科，助理工程师。 研究方向 ：铜业生产。
个阳极板的重量差小于 5%，保持同等厚度，另外下厚度要小于
上厚度 ；板面尽可能不要弯曲、药无气泡、毛刺与其他的附着
铜的电解提纯 ：把铜含量 99％的粗铜打造成厚板与纯铜打 造的薄片分别放置为阳极和阴极，选择硫酸与硫酸铜的混和液 充当电解液。接入电源 , 铜将在阳极变为铜离子转向阴极，在阴 极处出现电子，同时将析出纯铜，也就是电解铜。粗铜内杂质也 将以离子的形式存在，最为常见的铁、锌等活跃元素，然而此类 离子不同于铜离子，难以有效析出，因此在电解的过程中，可以 通过协调电位差的形式，使得此类离子免除阳极处析出。其他活 跃度相对较低的元素，则将会直接堆积在电解槽的底端，最为常 见的主要有金和银等元素。由此最终产品的铜板也就是电解铜， 有着较高的质量，能够用于打造电气产品。对于电解槽底端的离 子群属于“阳极泥”，拥有大量的金和银，其价值较高，产生巨大 的经济收益。
样的，所以抓住最为关键的影响因素具有重要意义，在创新优化工艺、调整指标来提高电解铜的质量，成为大多数行业主体普
遍关注的问题，此次研究围绕电解铜技术参数、不合格电解铜与处理方式具体展开。
关键词 ：电解铜 ；质量 ；影响因素
中图分类号 ：TF811
文献标识码 ：A
文章编号 ：11-5004（2021）10-0001-2
物 ；耳部也要保持完好无损，不能出现冷隔层等情况。鼓肚、弯
曲的阳极板会发生极间短路，极大威胁电效。下表 1 具体展示了
原料的化学指标情况。
表 1 原料的化学指标
元素 Cu
Ni
As
Sb
Bi
Pb
Sn
O
% ≥ 99.20 ≤ 0.3 ≤ 0.19 ≤ 0.03 ≤ 0.04 ≤ 0.02 ≤ 0.07 ≤ 0.1
电流密度对于铜电解生产发挥重要的作用，将会制约阴极 铜沉积物结垢和特性，当电流密度相对较小时，存在的细粒、粘 附的阴极沉积物，阻碍后续生成晶核。维持电流密度不变，在硫 酸浓度与硫酸铜浓度的作用之下，也将会直接影响电解液的电 压，同时二者浓度与电阻、电压均呈现出正相关的关系 ；保持电 解液成分一定，电流密度将直接确定电解液的电压，同时二者之 间呈现出正相关的关系，当电流密度与电压相对较高时，电耗也 相对较大，本单位大多保持 250A/m2。同极距是槽内相邻阴极或 阳极中心之间的间距，合理的缩短极距能够减小电解液的电压 降，保持小电耗，同时出现多个槽内的阴阳极片数，保持高生产 率，另外加大电极短路的漏洞，本单位选择了一个半小时。
2.2 电解液成分
铜电解液是一种硫酸铜与硫酸的混合液，假设将阴极与阳
极看作是同电解阶段的支柱，那么电解液就是整个铜电解活动
中必不可少的载体，使得铜离子实现了有效的转移，电解液、阴
阳极的成分和电解铜的质量存在着相关性。下表 2 是对于结液组
成成分的具体展示。H2S2O4 有着一定的局限性，同时硫酸和硫酸 铜的溶解度呈现出负相关的关系，当硫酸相对较低时，硫酸铜的 溶解度相对较高，电解液中 Cu2+Байду номын сангаас浓度要尽可能大于 35g/L，从而