铜电解精炼——电流效率的测定

铜的电解精炼

铜的电解精炼火法精炼产出的精铜品位一般为99.2% ～99.7%，另外还含有0.3% ～0.8%的杂质。

电解精炼的目的就是进一步脱除火法精炼难以除去的、对铜的导电性能和机械性能有损害的杂质，将铜的品位提高到99.95%以上，并且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。

铜的电解精炼是将火法精炼铜铸成阳极板，以电解产出的薄铜片（始极片）作为阴极，二者相间地装入盛有电解液（硫酸铜与硫酸的水溶液）的电解槽中，在直流电的作用下，阳极铜进行电化学溶解，阴极上进行纯铜的沉积。

由于化学性质的差异，贵金属和部分杂质进人阳极泥，大部分杂质则以离子形态保留在电解液中，从而实现了铜与杂质的分离。

铜电解所处理的阳极成分（％）一般为：Cu 99.2～99.7，Ni0. 09～0.15，As 0. 02～0.05，Sb 0. 018～0.3，Ag 0. 058～0.1，Au 0. 003～0.007，Bi 0. 0026，Se 0. 017～0.025。

产品一号铜的成分要求（％）：Cu＋Ag不小于99.95；Bi和P不大于0.001；As、Sb、Sn、Ni不大于0.002；Pb和Zn不大于0.003；硫不大于0.004。

铜电解精炼的原理如下：阳极反应：Cu－2e ==Cu2+EΘCu/Cu2＋＝0. 34VMe－2e ==Me 2+EΘ2＋＜0. 34VMe/MeH2O－2e==2H＋＋1/2O2 EΘH2O/O2＝1.229VSO42――2e ==SO3＋1/2O2 EΘSO42－/O2＝2.42V式中Me代表Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更负电性的金属，它们从阳极上溶解进入溶液。

H2O和SO42－失去电子的反应由于其电位比铜正，故在正常情况下不会发生。

贵金属的电位更正，不溶解，而进入阳极泥。

阴极反应：Cu2＋＋2e ==Cu EΘCu/Cu2＋＜0. 34V2H＋＋2e==H2EΘH＋/H2＝0. 0VMe2＋＋2e ==Me EΘSO42－/O2＞0. 34V在这些反应中，具有标准电位比铜正、浓度高的金属离子才可能在阴极上被还原，但它们在阳极不溶解，因此只有铜离子还原是阴极的主要反应。

铜电解精炼——电流效率的测定

铜电解精炼——电流效率的测定一、实验目的1.了解铜电解精炼的基本原理；2.熟悉铜电解精炼的实验方法及电流效率的测定。

二、基本原理铜的电解精炼，是将火法精炼的铜铸成阳极板，用纯铜薄片作为阴极板，相间地装入电解槽中，用硫酸铜及硫酸的水溶解作电解液，在直流电的作用下，发生下列反应：1.阳极反应Cu-2e=Cu 2+ V 34.0εC u/C u 2=+(1)Me-2e=Me 2+ V 34.0εM e/M e2<+(2)2OH --2e=H 2O+O 2 V 59.1ε2—O/OH 2= (3)SO 42--2e=SO 3+O 2 v 42.2ε2—24O/SO= (4)正常情况下,由于OH -及SO 42-的标准电位远比铜的电位正.(3)、(4)反应不可能进行；电位比铜负的贱金属将在阳极上优先溶解，但其含量很少，贵金属（如Au 、Ag 电位远比铜的电位正，不能进行阳极溶解）和某些金属（如硒、碲等和铜形成不溶解的化合物）不溶。

成为阳极泥沉入槽底；因此，在阳极上进行的主要反应是铜以二价形态溶解。

2.阴极反应)7(V34.0εMee 2Me )6(V0εH e 2H 2)5(V34.0εCu e 2Cu Me /2Me 2H /H 2Cu/Cu222<=+==+==+++++++氢的标准电位较铜负，而氢在铜阴极上析出的超电压又很大，故在正常情况下，（6）式不可能进行，电位较负的贱金属不能在阴极上析出，留在电解液中，待电解液定期净化时除去。

因此在阴极上进行的主要反应是二价铜离子析出，这样，在阴极上析出的铜纯度很高，称为电解铜，简称电铜（含铜量99.98%—99.99%）。

电解精炼时，各种杂质的脱除率均在90%以上。

铜电解精炼时的电流效率，一般系指阴极电流效率而言。

它是电铜实际产量与按照法拉第定律计算的理论产量之比，而以百分数表示的一个指标；它直接影响铜电解精炼的电能消耗，电流效率愈低或槽最压愈高，电能消耗愈大，工厂中的电流效率，在一般情况下，约为95—98%。

第3课时铜的电解精炼

第3课铜的电解精炼【复习练习】1.用铁作电极电解CuCl 2溶液。

写出电极反应式。

2.用Ag 作电极电解AgNO 3溶液，写出电极反应式。

【导入新课】 1.铜的电解精炼铜是重要的金属材料，它的主要用途之一是，这要求铜具有很高的纯度。

冶炼铜矿石所获得的铜通常含有、、、、和等微量杂质，俗称。

这些杂质的存在使粗铜的导电性不够理想。

工业上常常通过除去这些杂质制得精铜。

如图电解法精炼铜的装置：粗铜作为极精铜作为极电解质溶液为硫酸酸化的溶液阳极上发生的电极反应：① ② ③ ④阴极上发生的电极反应：阳极泥：电解过程中，作为阳极的不断，铜在阴极上不断结果使变成，其纯度可达到2.电镀【概念】电镀：电镀的主要目的：【活动·探究】电镀材料：铁钉，铜片，石墨棒，CuSO4溶液，导线，电源任务：镀铜。

请根据电解原理，设计一个给铁钉镀铜的实验方案，确定用什么电极材料，用什么电镀液、镀件做什么极。

小结：电镀时：阴极：；阳极：电解质溶液：铜的电解精炼与电镀都是电解原理在日常生活中的运用【练习】请设计一个给锌镀银的实验方案，画出图形，写出电极反应式【迁移应用】课本P18Na 2C 【练习】1．下列描述中，不符合生产实际的是( ) A ．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B ．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C ．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D ．在镀件上电镀锌，用锌作阳极 2．下列关于铜电极的叙述正确的是( ) A ．铜锌原电池中铜是正极B ．用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极C ．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D ．电解稀硫酸制H 2、O 2时铜作阳极3、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl 2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（） A. a 正极，b 负极；NaClO 和NaCl B. a 负极，b 正极；NaClO 和NaCl C. a 阳极，b 阴极；HClO 和NaCl D. a 阴极，b 阳极；HClO 和NaCl4、下列图示中关于铜电极的连接错误．．的是5、下列叙述中不正确的是A ．电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应B ．原电池跟电解池连接后，电子从电池负极流向电解池阳极C ．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化作用D ．电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气 6、用惰性电极实现电解，下列说法正确的是 A ．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH 不变 B ．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH －，故溶液pH 减小C ．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D ．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:17、用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，电解液的pH 增大了的是（） A 、H 2SO 4 B 、KOH C 、AgNO 3 D 、Na 2SO 4 8、阳极电极反应式：阴极电极反应式：总反应式：一定时间后，若把电源正负极调换，产生的现象有：计算1、以惰性电极电解CuSO4溶液。

《铜的电解精炼》课件

辅助设备
01
02
03
04
辅助设备包括循环系统、过滤系统、排污系统等，用于支持
电解过程的正常运行。
循环系统用于将电解液持续循环流动，以保持电解液成分的
均匀分布和温度的稳定。
过滤系统用于去除电解液中的杂质和颗粒物，以保持电解液
的清洁度。
排污系统用于定期排放电解槽底部的沉淀物和杂质，以保持
电解槽的正常运行。
阳极过程
阳极上的粗铜溶解成铜离子进入电解液，同时释放电子。
电能效率
优化电解精炼的电流密度和电压，以提高电能效率和降低能耗。
产物处理
铜饼处理
从电解精炼过程中获得的铜饼需要进行进一步的处理，如洗涤、干燥和熔炼等。
产品纯度
通过控制电解精炼的条件和后续处理，确保获得高纯度的电解铜产品。
资源回收
对电解精炼过程中产生的废弃物进行回收和处理，实现资源的有效利用。
铜的电解精炼设备
03
电解槽
01
电解槽是铜的电解精炼过程中的核心设备，用于实现铜的电解过程。
02
电解槽通常由耐腐蚀、绝缘性能好的材料制成，如聚氯乙烯或玻璃钢。
03
电解槽内部通常填充有离子交换剂或导电介质，以促进铜离子的迁移和分离。
04
电解槽的设计和结构需根据生产规模、电解液成分和工艺要求进行定制。
《铜的电解精炼》ppt 课件
目录
• 铜的电解精炼简介 • 铜的电解精炼工艺流程 • 铜的电解精炼设备 • 铜的电解精炼的优缺点 • 铜的电解精炼的发展趋势和未来展望
铜的电解精炼简介
01
铜的电解精炼的定义
01
铜的电解精炼是一种通过电解的方法将粗铜提纯为纯铜的过程。

铜的电解精炼实践

电解液净化的目的是：回收铜、钴、镍；除去有害杂质砷、锑；使硫酸返回使用。
2.7铜电解精炼-2.7.2~铜电解精炼实践
传统的铜电 (3) 解液净化流铜
(1)
程
的
（1）中和电
(2)
结晶-生产硫酸铜；
解精炼
（2）电解之
沉积-脱除铜电
砷锑铋；
解
(3)
（3）蒸发结晶生产粗
液的净
17
硫酸镍
3 3
3
2.7铜电解精炼-2.7.3~铜电解精炼实践
(1)铜的电解精炼之车间配置及装备
铜电解阴极结构
2.7铜电解精炼-2.7.3~铜电解精炼实践
(1)铜的电解精炼之车间配置及装备
铜电解阴极结构
2.7铜电解精炼-2.7.2~铜电解精炼原理
(1)铜的电解精炼之车间配置及装备
铜电解车间供电方式
2.7铜电解精炼-2.7.2~铜电解精炼原理
冶金学—重金属冶金
2.7铜电解精炼-2.7.3~铜电解精炼实践
(1)铜的电解精炼之车间配置及装备
图 2-36 铜电解槽的结构示意图
1－进液管；2－阴极；3－阳极；4－出液管；5－放液管；6－放阳极泥
孔
2
2
2.7铜电解精炼-2.7.3~铜电解精炼实践
(1)铜的电解精炼之车间配置及装备
长×宽×厚=800-1200×650-1000×35-54mm； 150-400kg/片-阳极
2.7铜电解精炼-2.7.2~铜电解精炼实践
(4)铜的电解精炼之电解过程的冶金计算
解:
(1)该车间6月份消耗的交流电量为：200000／0.4=500000度，
交流电单耗＝500000/1750=286度／吨；

冶金原理实验报告

冶金原理实验报告专业班级学号姓名同组成员电极过程动力学一、实验目的通过对铜电极的阳极极化曲线和阴极极化曲线的测定，绘制出极化曲线图，从而进一步加深对电极极化原理以及有关极化曲线理论知识的理解。

通过本实验，熟悉用恒电流法测定极化曲线。

二、实验原理当电池中由某金属和其金属离子组成的电极处于平衡状态时，金属原子失去电子变成离子获得电子变成原子的速度是相等的，在这种情况下的电极称为平衡电极电位。

电解时，由于外电源的作用，电极上有电流通过，电极电位偏高了平衡位，反应以一定的速度进行，以铜电极Cu|Cu2+为例，它的标准平衡电极电位是+0.337V，若电位比这个数值更负一些，就会使Cu2+获得电子的速度速度增加，Cu失去电子的速度减小，平衡被破坏，电极上总的反应是Cu2+析出；反之，若电位比这个数值更正一些，就会使Cu失去电子的速度增加，Cu2+获得电子的速度减小，电极上总的反应是Cu溶解。

这种由于电极上有电流通过而导致电极离开其平衡状态，电极电位偏离其平衡的现象称为极化，如果电位比平衡值更负，因而电极进行还原反应，这种极化称为阴极极化，反之，若电位比平衡值更正，因而电极进行氧化反应，这种极化称为阳极极化。

对于电极过程，常用电流密度来表示反应速度，电流密度愈大，反应速度愈快。

电流密度的单位常用安培/厘米2，安培/米2。

由于电极电位是影响影响电流密度的主要因素，故通常用测定极化曲线的方法来研究电极的极化与电流密度的关系。

一、实验方法及装置本实验电解液为CuSO4溶液（溶液中CuSO4.5H2O浓度为165g/l，H2SO4 180g/l）；电极用φ=0.5mm铜丝作为工作电极，铂片电极作为辅助电极。

为了测得不同电流密度下的电极电位，以一个甘汞电极与被测电极组成电池，甘汞电极通过盐桥与被测电极相通，用CHI660B电化学工作站测得不同电流密度下对应的阴极或阳极极化曲线。

装置如图所示3 1——铜丝（工作电极Ф1.0mm）；2——铂片（辅助电极）；3——甘汞电极；4——盐桥；二、实验步骤1、将铜电极的工作表面用0号金相砂纸磨光，用蒸馏水洗净，用滤纸擦干，然后放入装有CuSO溶液的电解槽中。

铜电解精炼

铜电解精炼使用电化学噪声测量检测坏铜电解精炼条件B.VEILLEUX-1,FRONT-1,E.GHALI-1and P.R.ROBERGE-21-采矿，冶金和材料工程，Ste-Foy，加拿大魁北克拉瓦尔大学 2-化学和化学工程系，加拿大皇家军事学院，加拿大安大略省的金斯顿收到2001年7月1日,接受2002年6月12日修订的形式关键词：添加剂、氯化铜电解精炼、电化学噪声测量(EN)、频域变换、明胶、胶水、峰度、偏态统计分析、硫脲摘要：使用添加剂硫脲、明胶和氯化铜电解精炼过程中可促进流利的沉淀。

然而,当他们的比率或浓度是不够时，添加剂也可以促进结疤的形成。

进行一个的初步调查确定电化学噪声(EN)测量是否可以用来监视和检测效率低下的铜电解精炼条件不当比率或浓度添加剂。

电化学噪声(EN)测量在实验室模拟工业条件下进行。

进行恒电流实验使用了含有不同浓度的添加剂的合成电解质。

A316LL阴极和工业铜阳极也被应用了。

对三种不同的数据采集频率的影响也进行了调查。

使用统计分析和频域转换来研究电化学噪声(EN)信号作为潜在的时间记录系列。

不同的计算参数给所有条件研究了相似的结果，除非添加剂在电解液导致结疤形成。

数据结果还显示,数据获取频率必须至少10赫兹频率去检测比例不适宜或浓度不好的添加剂。

一、简介在工业铜电解精炼，添加剂如硫代脲（TU），明胶（G）和氯（Cl）被添加到电解浴维持阴极质量和促进平稳阴极沉淀[1,2]。

这些添加剂主要起抑制剂的作用，吸附在阴极表面，他们参加电化学结晶过程[3,4]。

虽然在电解过程中的机制尚未完全了解[3]，但是对于阴极沉淀的需求显然被建立了。

但是，当他们的比例或浓度不足[5,6]，这些添加剂也有利于结疤形成时。

了解电解浴中每个单独的添加剂的活性浓度，因此裂解浴是非常重要的，以确保更好地控制电化学结晶过程和阴极的质量。

不幸的是，这个工作非常的难，因为不同的有价值的技术很灵敏和耗时的。

铜电解精炼冶金计算

铜电解精炼冶金计算
摘要：
一、铜电解精炼概述
二、铜电解精炼的冶金计算
三、铜电解精炼中的物质平衡计算
四、铜电解精炼设备的配置与操作
五、铜电解精炼的经济技术指标
正文：
一、铜电解精炼概述
铜电解精炼是一种重要的金属提炼方法，主要用于粗铜的精炼。

粗铜中含有一定数量的锌、铁、镍等杂质，通过电解的方法可以将铜与这些杂质分离，提高铜的纯度。

铜电解精炼通常采用硫酸铜溶液作为电解质溶液，粗铜作为阳极，纯铜作为阴极。

二、铜电解精炼的冶金计算
在铜电解精炼过程中，需要进行物料平衡计算，以确保电解过程中的物质输入与输出保持平衡。

计算条件包括产量、工作日等。

此外，还需要考虑阳极成分，包括铜、镍、砷、锑、银、铋、硫、氧、金、铅等元素的含量。

三、铜电解精炼中的物质平衡计算
在铜电解精炼过程中，物质平衡计算是关键环节。

根据产量、工作日、阳极成分等因素，可以计算出电解过程中所需的电解质溶液、电流、电力等参数。

同时，还需要考虑电解过程中的损耗和副产物的产生，确保整个电解过程
的平衡性。

四、铜电解精炼设备的配置与操作
铜电解精炼设备主要包括电解槽、阳极、阴极、电解质溶液循环系统、电源等部分。

在操作过程中，需要严格按照操作规程进行，确保设备安全、稳定、高效地运行。

同时，还需要定期对设备进行检查、维护和保养，以延长设备使用寿命。

五、铜电解精炼的经济技术指标
铜电解精炼的经济技术指标主要包括生产成本、生产效率、产品纯度等。

通过优化生产过程、提高设备利用率、降低能耗等措施，可以提高铜电解精炼的经济效益。

浅谈铜电解精炼的电流效率

浅谈铜电解精炼的电流效率发布时间：2021-07-23T00:12:52.831Z 来源：《防护工程》2021年9期作者：易淑芳曹昌盛刘宇峰范翔马登峰高玉利刘建新[导读] 对于企业来说，运营与发展的基础在于效益，效益无法获得就会使企业面临着倒闭的风险。

大冶有色金属股份有限公司湖北省黄石市 435000摘要：对于企业来说，运营与发展的基础在于效益，效益无法获得就会使企业面临着倒闭的风险。

而地球的资源是极其有限的，其中包括了可以重复使用的资源。

而这些能够重复使用的资源也是有限的。

目前，世界上的铜矿资源的产量也变得愈来愈少，其中铜的再利用就变得极其关键了；然而铜所产生的效率远远比不上铜矿的好，因此，在铜电解精炼的进程中，必须严格掌控生产成本。

基于此，本文对铜电解精炼的电流效率进行了浅谈，希望为相关的研究人员和行业工作人员提供参考。

关键词：铜；电解精炼；电流效率前言铜电解精炼的电流效率一般指的是阴极电流效率，铜在电解精炼的过程中，电流效率易受到各种各样因素的影响，诸如阴极化学溶解、极间短路以及漏电等方面。

然而其中使电流效率降低的最为主要的影响因素为极间短路。

而导致极间短路的主要原因在于阳极物理规格不好，有飞边毛翅或者是凹凸不平，始极片发生弯曲或卷角，阴极析出粗糙、长粒子凸瘤等问题所引起，因此，必须严格控制阳极与始极片的质量。

一、电流效率概述阴极电流效率就是通常所说的铜电解精炼的电流效率。

也就是电解铜的实际产量和按照法拉第宣告计算的理论产量的比较，表示方式为百分数。

如果近阳极计就是阳极电流效率。

因为阳极在溶解的过程中，少量的铜以一价铜离子的形势溶于液体中，所以，才按照二价铜来测算电流效率通常都和阴极电流效率相比要高0.2%——1.7%，而导致电解液内铜的含量持续增长[1]。

铜电解的阴极电流效率通常是（95±3）%电流效率计算公式：阴极电流效率（%）=阴极铜实际产量/法拉第定律计算的阴极铜量×100% ηi=[Q/（q?I?t?N）]×100%在本公式中：ηi——电流效率，%；Q——在电解时间t内析出的阴极铜量，g；q——铜的电化当量，10186g/（A?h）；t——电解时间，h；N——电解槽数。

铜电解过程中如何提高电流效率、降低残极率

铜电解过程中如何提高电流效率、降低残极率作者：刘延亮来源：《山东工业技术》2015年第18期摘要：铜电解过程中，电流效率和残极率是两项极为重要的经济技术指标，特别是在以钛板——始极片做阴极的传统电解工艺生产过程中，若何提高电流效率、降低残极率将是一个车间不断探索和改进生产的过程。

文中主要介绍了影响电流效率、残极率的因素及在生产实践中采取的措施。

关键词：电流效率；残极率；短路；残极；挑选1 影响电流效率的因素及处理措施1.1 电流效率的计算方式铜的电流效率：η=实际产铜量/理论产铜量（1.186*I电流强度*t通电时间*n出铜槽数*10-6）*100%，式中：实际产铜量为该批铜的过磅重量减去该批次铜始极片重量。

1.2 影响电流效率的因素及处理措施1.2.1 电解槽内阴阳极之间的短路及处理（1）阳极板表面飞边、毛刺比较多，装槽时没有清理彻底造成下槽始极片与阳极板接触形成短路，降低电流效率。

处理措施：阳极板在装槽前进行校正，一般自动化程度较高的企业选用阳极校正机组对板面板耳、校正。

但对于产能较小的企业（5万吨/年）只能采取人工对板耳校正，保证板耳与板面处于垂直并在上槽前将板面飞边毛刺清理掉，对无法校正的阳极板进行挑选，防止下槽使用；（2）传统的电解工艺过程中，阳极板下槽后由于导电排没有定位装置，阳极板在人工调整极距时常会出现一定的偏差，造成始极片在槽内极间距过小形成短路。

处理措施：阳极板下槽后可以用耐酸线绳通过“拉线”的方式将槽内阳极板及槽间阳极板对齐，防止出现极距不一形成的短路；（3）阳极板下槽前酸洗不彻底，导致阳极板下槽后铜粉粘附始极片形成短路。

处理措施：阳极板酸洗槽酸度要高、也可以提高洗槽内温度提高阳极板的酸洗效果，确保将表面氧化物杂质去除掉，在阳极板酸洗完毕后需用清水将板面冲洗一遍，防止铜粉进入电解液引起电铜表面的粒子；（4）阳极板耳部不平整或有残缺，下槽后阳极板板面在槽内出现倾斜形成短路。

处理措施：可以用撬棍将阳极板拨到倾斜的反方向，用锤头砸板耳（与导电排接触的一侧板耳），也可以用小铜片垫板耳使阳极板垂直。

电解冶炼的电流效率与能耗

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案例三：新型电解技术的研发与应用
总结词
该案例重点介绍了新型电解技术的研发背景、技术原理、应用领域及优势。
详细描述
随着能源危机和环境问题的日益严重，新型电解技术的研发和应用成为了电解冶炼领域的热点。该案例首先介绍了新型电解技术的研发背景和必要性，然后阐述了该技术的技术原理和特点。最后，案例分析了新型电解技术在不同领域的应用前景和优势，并对其未来的发展趋势进行了展望。该案例为新型电解技术的进一步研发和应用提供了有益的参考和借鉴。
提高电解温度和压力
要点一
总结词
提高电解温度和压力可以促进电解反应的进行，从而提高电流效率和降低能耗。
要点二
详细描述
在一定范围内，提高电解温度和压力可以加速离子和分子的运动，促进电解反应的进行，从而提高电流效率和降低能耗。但需要注意的是，过高的温度和压力可能会对设备造成损坏或对环境造成不良影响。
案例二：某铝冶炼企业的能耗优化实践
总结词
该案例介绍了某铝冶炼企业通过技术改造和生产优化，实现了降低能耗和提高生产效率的目标。
详细描述
该案例首先介绍了铝冶炼的生产流程和能耗现状，然后重点阐述了企业在技术改造和生产优化方面的实践。通过采用新型的电解技术和设备，优化生产工艺参数，加强能源管理和生产调度等措施，企业实现了降低能耗和提高生产效率的目标。同时，还对实施过程中的问题和解决方案进行了总结和分析，为其他企业提供了有益的参考和借鉴。
总结词：电流密度的选择需根据实际情况进行优化，以获得最佳的电流效率。
电解质的组成
电解质的组成对电流效率有重要影响。某些电解质中的离子可以与电极反应产生的气体或中间产物发生反应，从而降低电流效率。此外，电解质的导电性也会影响电流效率，导电性差的电解质会导致电能损失和热能产生。

铜的电解精炼

铜的电解精炼火法精炼产出的精铜品位一般为99.2% ～99.7%，另外还含有0.3% ～0.8%的杂质。

电解精炼的目的就是进一步脱除火法精炼难以除去的、对铜的导电性能和机械性能有损害的杂质，将铜的品位提高到99.95%以上，并且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。

铜的电解精炼是将火法精炼铜铸成阳极板，以电解产出的薄铜片（始极片）作为阴极，二者相间地装入盛有电解液（硫酸铜与硫酸的水溶液）的电解槽中，在直流电的作用下，阳极铜进行电化学溶解，阴极上进行纯铜的沉积。

由于化学性质的差异，贵金属和部分杂质进人阳极泥，大部分杂质则以离子形态保留在电解液中，从而实现了铜与杂质的分离。

铜电解所处理的阳极成分（％）一般为：Cu 99.2～99.7，Ni0. 09～0.15，As 0. 02～0.05，Sb 0. 018～0.3，Ag 0. 058～0.1，Au 0. 003～0.007，Bi 0. 0026，Se 0. 017～0.025。

产品一号铜的成分要求（％）：Cu＋Ag不小于99.95；Bi和P不大于0.001；As、Sb、Sn、Ni不大于0.002；Pb和Zn不大于0.003；硫不大于0.004。

铜电解精炼的原理如下：阳极反应：Cu－2e ==Cu2+EΘCu/Cu2＋＝0. 34VMe－2e ==Me 2+EΘ2＋＜0. 34VMe/MeH2O－2e==2H＋＋1/2O2 EΘH2O/O2＝1.229VSO42――2e ==SO3＋1/2O2 EΘSO42－/O2＝2.42V式中Me代表Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更负电性的金属，它们从阳极上溶解进入溶液。

H2O和SO42－失去电子的反应由于其电位比铜正，故在正常情况下不会发生。

贵金属的电位更正，不溶解，而进入阳极泥。

阴极反应：Cu2＋＋2e ==Cu EΘCu/Cu2＋＜0. 34V2H＋＋2e==H2EΘH＋/H2＝0. 0VMe2＋＋2e ==Me EΘSO42－/O2＞0. 34V在这些反应中，具有标准电位比铜正、浓度高的金属离子才可能在阴极上被还原，但它们在阳极不溶解，因此只有铜离子还原是阴极的主要反应。

铜的电解精炼讲义

04
铜的电解精炼的优化与改进
提高电流效率
优化电解液成分
通过调整电解液中铜离子浓度、硫酸浓度等成分，提高电流效率。
改进电极材料
选用导电性能好、催化活性高的电极材料，降低电极极化，提高电流效率。
控制电解温度和压力
保持适宜的电解温度和压力，有利于降低电极极化，提高电流效率。
降低能耗与减少污染物排放
电解槽的设计应确保足够的电解液循环和良好的热交换，以维持稳定的电解条件。
电解槽通常由耐腐蚀材料制成，如聚氯乙烯或玻璃钢，以适应电解过程中的化学反应。
电解槽的容量和尺寸根据生产规模和工艺要求而定，是影响铜的电解精炼效率和产量的关键因素。
阳极板与阴极板
阳极板是电解精炼过程中的原料，通常由粗铜制成，含有其他金属杂质。
量。
未来，铜的电解精炼技术将继续发挥重要作用，为有色金属工业的发展提供有力支持，同时推动相关领域的技术进步和创新。
THANKS
感谢观看
强化质量检测与控制
加强铜产品质量检测与控制，确保产品符合标准要求。
05
铜的电解精炼的应用与发展趋势
铜的电解精炼在有色金属工业中的应用
铜的电解精炼是提取高纯度铜的主要方法，广泛应用于电线电缆、电子、航空航天等领域。
在有色金属工业中，铜的电解精炼技术能够实现高效率、低能耗的生产，提高铜产品的质量和附加值。
控制系统还应具备自动检测和报警功能，以便在出现异常情况时及时采取措施。
操作规程与安全措施
操作规程规定了铜的电解精炼过程中的各项操作步骤和注意事项。
安全措施包括个人防护装备、防护设施和应急预案，以降低操作
过程中的风险和事故发生率。
操作人员应经过专业培训，熟悉电解精炼的原理、设备操作及安全知识，以确保生产安全和效率。

铜的电解精炼工艺(三)

铜的电解精炼工艺(三)张春发【摘要】在建设有色金属强国的宏大队伍中,一大批中青年技术专家的身影国外引入注目.企业从策划到建设到施工再到日常生产管理,需要一大批优秀的人才,而行业中的真正有才干的专家成为一种可遇而不可求的“稀缺资源”.长期以来,我们的记者们匆忙地在全国各地乃至于国外走访和调查之余的一项重要工作就是寻觅专家.【期刊名称】《资源再生》【年(卷),期】2011(000)007【总页数】3页(P50-52)【作者】张春发【作者单位】【正文语种】中文在建设有色金属强国的宏大队伍中，一大批中青年技术专家的身影国外引人注目。

企业从策划到建设到施工再到日常生产管理，需要一大批优秀的人才，而行业中的真正有才干的专家成为一种可遇而不可求的“稀缺资源”。

长期以来，我们的记者们匆忙地在全国各地乃至于国外走访和调查之余的一项重要工作就是寻觅专家。

为此，我们开辟了中国再生铜产业链发展论坛及技术升级研修班和再生铝产业链论坛暨冶炼技术研修班，其中一个目的就是要为企业搭建一个与各路专家沟通的渠道。

在此过程中，我们结识了不少中青年专家，巴彦淖尔西部铜材有限公司总工程师张春发就是其中的一位。

张春发先生毕业于唐山矿业学院有色冶金专业，在国内最著名的有色金属冶炼企业——沈阳冶炼厂从生产第一线干起，先后担任铜电解分厂技术员、技术组组长、工程师、质量管理处副处长、铜电解分厂厂长；2000年至200年6月担任河北建昌铜业集团总工程师兼铜电解分厂厂长；负责铜火法冶炼、铜电解车间的质量、技术管理。

在这些年里，他曾经帮助几家企业制定了企业规划企业发展方向、生产经营目标、各项管理方案，把一个电解铜质量不合格，没有市场销路的濒危企业变成了产品质量优良，打开销路、占领市场、运行良好的大型企业。

2010年10月张春发先生在中国再生铜产业链发展论坛和技术升级研修班上向代表们系统地介绍了电解铜生产的技术关键问题。

最近，他听说第二届中国再生铜产业链发展论坛暨技术升级研修班将在江西南昌举办，立即表示将在论坛上把电解精炼车间设计方案的选择和对比的有关问题与大家进行深入讨论。

铜的电解精炼

平衡时Cu + 浓度很小，其值随温度升高而增
大。Cu+在电解过程中引起以下两个负反应。 (1) Cu+很不稳定，易氧化。 Cu2SO4 + 1/2O2 + H2SO4 = 2CuSO4 + H2O 此反应的进行，不断地消耗H 2 SO 4 ，而且使反应
2Cu+=Cu2++Cu向左边进行，不断生成Cu+，以便
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铜电解生产现场
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二、铜电解过程理论基础
1、铜电解过程的电极反应
传统的铜电解精炼是采用纯净的电解铜薄片作阴极，阳极铜板含有少量杂质（一般为0.3% ~ 1.5%）。电解液主要为含有游离硫酸的硫酸铜溶液。电解精炼过程如图1.1 所示。
6
图1.1 铜电解精练过程示意图
1.阳极，2.阴极，3.导电杆，4.CuSO4及H2SO4的水溶液
W
1000 槽 V 1.186
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为了降低槽电压，应当采用如下措施：
（1）改善阳极质量，力求将粗铜中的杂质在火法精炼中脱除，以降低阳极电位，防止阳极泥壳的生成，同时还可以减少杂质对电解液的污染。
（2）不必要求过低的残极率，一般在18%～22% 范围内。过低的残极率会引起阳极在工作的末期，槽电压急剧升高。
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6. 槽电压：槽电压影响电能消耗，正常生产中槽电压一般为0.25~0.30V。 7. 电流效率：实际沉积铜量100 ％
理论沉积铜量
一般铜电解的电流效率为92~98%。影响电流效率的因素主要有：漏电、阴阳极短路、阴极铜被空气氧化和Fe2+的氧化和Fe3+的还原等。
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铜电解精炼的电能消耗，是按每生产1t电解铜所消耗的直流电进行计算，或是按总电能消耗（交流电耗）计算。电能的单位消耗决定于电解槽的槽电压和电流效率，并随槽电压升高或电流效率降低而增多。一般工厂的电流效率都在90%～98%之间（国内工厂一般在95%～98%），波动范围不大。而槽电压则由于受电流密度、电解液成分以及温度、阳极组成等因素的影响而波动范围很大，一般在0.2～0.4V之间，因而对电解铜的电能单位消耗具有更大的影响。电能消耗与槽电压、电流效率的关系如下：(W的计算公式)

铜电解精炼——电流效率的测定

铜电解精炼——电流效率的测定一、实验目的1.了解铜电解精炼的基本原理；2.熟悉铜电解精炼的实验方法及电流效率的测定。

二、基本原理铜的电解精炼，是将火法精炼的铜铸成阳极板，用纯铜薄片作为阴极板，相间地装入电解槽中，用硫酸铜及硫酸的水溶解作电解液，在直流电的作用下，发生下列反应：1.阳极反应Cu-2e=Cu 2+ V 34.0εC u/C u 2=+(1)Me-2e=Me 2+ V 34.0εM e/M e2<+(2)2OH --2e=H 2O+O 2 V 59.1ε2—O/OH 2= (3)SO 42--2e=SO 3+O 2 v 42.2ε2—24O/SO= (4)正常情况下,由于OH -及SO 42-的标准电位远比铜的电位正.(3)、(4)反应不可能进行；电位比铜负的贱金属将在阳极上优先溶解，但其含量很少，贵金属（如Au 、Ag 电位远比铜的电位正，不能进行阳极溶解）和某些金属（如硒、碲等和铜形成不溶解的化合物）不溶。

成为阳极泥沉入槽底；因此，在阳极上进行的主要反应是铜以二价形态溶解。

2.阴极反应)7(V34.0εMee 2Me )6(V0εH e 2H 2)5(V34.0εCu e 2Cu Me /2Me 2H /H 2Cu/Cu222<=+==+==+++++++氢的标准电位较铜负，而氢在铜阴极上析出的超电压又很大，故在正常情况下，（6）式不可能进行，电位较负的贱金属不能在阴极上析出，留在电解液中，待电解液定期净化时除去。

因此在阴极上进行的主要反应是二价铜离子析出，这样，在阴极上析出的铜纯度很高，称为电解铜，简称电铜（含铜量99.98%—99.99%）。

电解精炼时，各种杂质的脱除率均在90%以上。

铜电解精炼时的电流效率，一般系指阴极电流效率而言。

它是电铜实际产量与按照法拉第定律计算的理论产量之比，而以百分数表示的一个指标；它直接影响铜电解精炼的电能消耗，电流效率愈低或槽最压愈高，电能消耗愈大，工厂中的电流效率，在一般情况下，约为95—98%。

铜电解——电流效率的测定

宇眾環保、綠色科技、節能減排、造福人類、內部保密檔:第1頁共7頁铜电解——电流效率的测定深圳市宇众环保科技有限公司内部技术培训资料一、实验目的1.了解铜电解的基本原理；2.熟悉铜电解精炼的实验方法及电流效率的测定。

二、基本原理铜的电解，是用钛涂层阳极板作为阳极，用纯铜薄片作为阴极板，相间地装入电解槽中，用硫酸铜溶液作为电解液，在直流电的作用下，发生下列反应：1.阳极反应Cu-2e=Cu 2+V 34.0εCu /Cu 2=+(1)Me-2e=Me 2+V 34.0εMe /Me 2<+(2)2OH --2e=H 2O+O 2V 59.1ε2—O /OH 2=(3)SO 42--2e=SO 3+O 2v 42.2ε2—24O /SO =(4)正常情况下,由于OH -及SO 42-的标准电位远比铜的电位正.(3)、(4)反应不可能进行；电位比铜负的贱金属将在阳极上优先溶解，但其含量很少，贵金属（如Au、Ag 电位远比铜的电位正，不能进行阳极溶解）和某些金属（如硒、碲等和铜形成不溶解的化合物）不溶。

成为阳极泥沉入槽底；因此，在阳极上进行的主要反应是铜以二价形态溶解。

宇眾環保、綠色科技、節能減排、造福人類、內部保密檔:第2頁共7頁2.阴极反应)7(V34.0εMe e 2Me )6(V 0εH e 2H 2)5(V 34.0εCue 2Cu Me /2Me 2H /H 2Cu /Cu 222<=+==+==+++++++氢的标准电位较铜负，而氢在铜阴极上析出的超电压又很大，故在正常情况下，（6）式不可能进行，电位较负的贱金属不能在阴极上析出，留在电解液中，待电解液定期净化时除去。

因此在阴极上进行的主要反应是二价铜离子析出，这样，在阴极上析出的铜纯度很高，称为电解铜，简称电铜（含铜量99.98%—99.99%）。

铜电解时的电流效率，一般系指阴极电流效率而言。

它是电铜实际产量与按照法拉第定律计算的理论产量之比，而以百分数表示的一个指标；它直接影响铜电解的电能消耗，电流效率愈低或槽最压愈高，电能消耗愈大，工厂中的电流效率，在一般情况下，约为80—90%。

提高铜电解电流效率的生产实践

提高铜电解电流效率的生产实践林欣;陈崇善【摘要】影响紫金铜业电解厂铜电解过程电流效率的主要因素,包括电解液的杂质离子、循环量及温度、极间距、阳极板的物理规格、电解槽的对地漏电和电流密度.针对各因素采取相应的措施来提高电流效率,能够取得较好的效果,使其基本保持在98％左右.【期刊名称】《铜业工程》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】3页(P23-25)【关键词】铜电解;电流效率;影响因素;应对措施;生产实践【作者】林欣;陈崇善【作者单位】紫金铜业有限公司,福建龙岩364205;紫金铜业有限公司,福建龙岩364205【正文语种】中文【中图分类】TF8111 引言在铜电解精炼中，电流效率通常是指阴极电流效率，为阴极铜的实际产量与按照法拉第定律计算的理论产量之比［1］，是考核生产效率和能力的重要指标之一，它直接关系到电解过程中的能耗的多少，影响生产成本的高低，反映了铜电解精炼的技术管理水平［2］。

电流效率的计算公式:式中:η为电流效率;M为当日出铜电解槽实际阴极析出量(吨);q为铜的电化当量(1.186克/安培小时);I为电流强度(安培);t为通电时间(小时);n为电解槽个数(当日出铜槽数)。

电流效率的提高将会直接提高电解厂的经济效益。

以紫金铜业电解厂年产20万t 阴极铜为例，若将槽电压保持0.3V不变，按设计要求电流效率为96%计算出直流电耗约为2634度/吨铜，如果将电流效率提高1%，直流电耗将降为2607度/吨铜，每吨电解铜节约17度电，若以每度工业用电平均费用为0.534元计，则一年可节约电费约为28万元。

本厂自2012年投产以来，经过近两年来的生产实践，为了提高电流效率，采取了一系列的改进措施，至2013年取得了初步成效，由之前平均电效不够稳定，到9月份将其提升稳定在98%左右。

以下是本厂提高电流效率所采取的具体措施。

2 影响电流效率的主要因素及应对措施2.1 电解液中的杂质离子及循环量阴极铜在电解液中的化学溶解速度决定于电解液的温度、酸度、电解液中氧含量。

电解分析法测铜实验数据处理

电解分析法测铜实验数据处理
电解分析法是一种测定溶液中离子浓度的方法，常用于分析金属离子浓度。

以下是电解分析法测铜实验数据处理的一般步骤：
1. 记录实验条件
记录电解池的电解液、阳极、阴极的材料和大小、电流等实验条件。

2. 标准曲线的制备
用已知浓度的铜标准溶液，依次选取不同的体积进行电解分析法操作，得到一系列标准溶液的电流值，从而得到标准曲线。

3. 样品测定
将待测铜离子的溶液加入电解池中，按照实验条件进行电解分析法操作，记录电流大小，并计算出样品中铜离子的浓度。

4. 计算结果
用标准曲线计算出样品中铜离子的浓度，可以得到样品中铜含量。

需要注意的是，在实验过程中需要进行质量控制，比如重复测量，以保证数据的精度和可靠性。

铜电解过程中如何提高电流效率、降低残极率

铜电解过程中如何提高电流效率、降低残极率铜电解过程中，电流效率和残极率是两项极为重要的经济技术指标，特别是在以钛板——始极片做阴极的传统电解工艺生产过程中，若何提高电流效率、降低残极率将是一个车间不断探索和改进生产的过程。

文中主要介绍了影响电流效率、残极率的因素及在生产实践中采取的措施。

标签：电流效率；残极率；短路；残极；挑选1 影响电流效率的因素及处理措施1.1 电流效率的计算方式铜的电流效率：η=实际产铜量/理论产铜量（1.186*I电流强度*t通电时间*n 出铜槽数*10-6）*100%，式中：实际产铜量为该批铜的过磅重量减去该批次铜始极片重量。

1.2 影响电流效率的因素及处理措施1.2.1 电解槽内阴阳极之间的短路及处理（1）阳极板表面飞边、毛刺比较多，装槽时没有清理彻底造成下槽始极片与阳极板接触形成短路，降低电流效率。

处理措施：阳极板在装槽前进行校正，一般自动化程度较高的企业选用阳极校正机组对板面板耳、校正。

但对于产能较小的企业（5万吨/年）只能采取人工对板耳校正，保证板耳与板面处于垂直并在上槽前将板面飞边毛刺清理掉，对无法校正的阳极板进行挑选，防止下槽使用；（2）传统的电解工艺过程中，阳极板下槽后由于导电排没有定位装置，阳极板在人工调整极距时常会出现一定的偏差，造成始极片在槽内极间距过小形成短路。

处理措施：阳极板下槽后可以用耐酸线绳通过“拉线”的方式将槽内阳极板及槽间阳极板对齐，防止出现极距不一形成的短路；（3）阳极板下槽前酸洗不彻底，导致阳极板下槽后铜粉粘附始极片形成短路。

处理措施：阳极板酸洗槽酸度要高、也可以提高洗槽内温度提高阳极板的酸洗效果，确保将表面氧化物杂质去除掉，在阳极板酸洗完毕后需用清水将板面冲洗一遍，防止铜粉进入电解液引起电铜表面的粒子；（4）阳极板耳部不平整或有残缺，下槽后阳极板板面在槽内出现倾斜形成短路。

处理措施：可以用撬棍将阳极板拨到倾斜的反方向，用锤头砸板耳（与导电排接触的一侧板耳），也可以用小铜片垫板耳使阳极板垂直。