铜的电解精炼ppt课件
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电解精炼铜知识点图像
电解精炼铜知识点图像电解精炼铜是一种用电解方法从铜矿石中提取纯铜的工艺。
这种方法广泛应用于铜冶炼过程中，以确保铜的纯度和质量。
在本文中，我们将逐步介绍电解精炼铜的过程和相关知识点。
1. 铜矿石提取电解精炼铜的第一步是提取铜矿石。
铜矿石是一种含有铜的矿石，其中最常见的是黄铜矿。
在铜矿石提取的过程中，矿石首先经过破碎和磨矿，以得到细小的颗粒。
2. 矿石浮选第二步是将矿石进行浮选。
浮选是一种物理化学方法，通过利用矿石和水之间的差异来分离铜矿石中的杂质。
在浮选过程中，矿石被放入一个浮选槽中，添加适量的药剂，使铜矿石浮于水面，然后将浮选出的铜矿石收集起来。
3. 精炼炉将浮选出的铜矿石送入精炼炉进行下一步处理。
在精炼炉中，铜矿石被加热，使其融化。
融化后的铜矿石会分解，其中的杂质会被氧化或蒸发掉，从而得到较为纯净的铜液体。
4. 电解槽接下来，将获得的铜液体倒入电解槽中。
电解槽是一个由两个电极（阳极和阴极）组成的设备。
阳极由纯铜制成，而阴极由不锈钢制成。
5. 电解过程在电解过程中，阳极上的纯铜溶解，溶解的铜离子会随着电流的通过从阳极移动到阴极上。
在移动的过程中，铜离子会逐渐凝结并沉积在阴极上，形成纯净的铜片。
6. 阳极泥在电解过程中，阳极上的纯铜溶解后，也会生成一种称为阳极泥的副产物。
阳极泥富含其他金属和杂质，如铅、镍和锡等。
阳极泥通常被回收和处理，以提取其中的有价值的金属。
7. 精炼铜的用途电解精炼铜是一种获得高纯度铜的重要方法。
精炼后的铜通常用于制造导线、电缆、管道、电子设备等各种应用领域。
由于其优良的导电和导热性能，精炼铜在电子工业中具有广泛的应用。
8. 环境影响电解精炼铜工艺对环境有一定的影响。
在矿石提取和精炼过程中，会产生大量的废水和废气。
这些废物中含有大量的杂质和有害物质，需要经过处理和过滤，以减少对环境的污染。
9. 安全措施在进行电解精炼铜的过程中，需要采取严格的安全措施。
这包括穿戴个人防护装备、确保工作区域通风良好，并严格遵守操作规程，以避免事故和职业病的发生。
化学课件《电解精炼铜电镀》优秀ppt1(5份打包) 鲁科版
――[阿萨·赫尔帕斯爵士] 115.旅行的精神在于其自由，完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。――[威廉·海兹利特]
116.昨天是张退票的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金；要善加利用。――[凯·里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事，浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地，努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验，但适度的休息绝不可少，否则迟早会崩溃。――[迈可·汉默] 119.进步不是一条笔直的过程，而是螺旋形的路径，时而前进，时而折回，停滞后又前进，有失有得，有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代，能量之所以能够带来奇迹，主要源于一股活力，而活力的核心元素乃是意志。无论何处，活力皆是所谓“人格力量”的原动力，也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的：一种人无法做被吩咐去做的事，另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言，机会就像波浪般奔向茫茫的大海，或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的，而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现，而是需要开拓，开路的过程，便同时改变了你和未来。――[约翰·夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害，如果他很慈悲，如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯·米尔多] 125.大凡宇宙万物，都存在着正、反两面，所以要养成由后面.里面，甚至是由相反的一面，来观看事物的态度――。[老子]
91.要及时把握梦想，因为梦想一死，生命就如一只羽翼受创的小鸟，无法飞翔。――[兰斯顿·休斯] 92.生活的艺术较像角力的艺术，而较不像跳舞的艺术；最重要的是：站稳脚步，为无法预见的攻击做准备。――[玛科斯·奥雷利阿斯] 93.在安详静谧的大自然里，确实还有些使人烦恼.怀疑.感到压迫的事。请你看看蔚蓝的天空和闪烁的星星吧!你的心将会平静下来。[约翰·纳森·爱德瓦兹]
116.昨天是张退票的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金；要善加利用。――[凯·里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事，浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地，努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验，但适度的休息绝不可少，否则迟早会崩溃。――[迈可·汉默] 119.进步不是一条笔直的过程，而是螺旋形的路径，时而前进，时而折回，停滞后又前进，有失有得，有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代，能量之所以能够带来奇迹，主要源于一股活力，而活力的核心元素乃是意志。无论何处，活力皆是所谓“人格力量”的原动力，也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的：一种人无法做被吩咐去做的事，另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言，机会就像波浪般奔向茫茫的大海，或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的，而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现，而是需要开拓，开路的过程，便同时改变了你和未来。――[约翰·夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害，如果他很慈悲，如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯·米尔多] 125.大凡宇宙万物，都存在着正、反两面，所以要养成由后面.里面，甚至是由相反的一面，来观看事物的态度――。[老子]
91.要及时把握梦想，因为梦想一死，生命就如一只羽翼受创的小鸟，无法飞翔。――[兰斯顿·休斯] 92.生活的艺术较像角力的艺术，而较不像跳舞的艺术；最重要的是：站稳脚步，为无法预见的攻击做准备。――[玛科斯·奥雷利阿斯] 93.在安详静谧的大自然里，确实还有些使人烦恼.怀疑.感到压迫的事。请你看看蔚蓝的天空和闪烁的星星吧!你的心将会平静下来。[约翰·纳森·爱德瓦兹]
电解精炼铜
电解精炼铜
原理：
阳极反应：Cu－2e ==Cu2+ EΘCu/Cu2＋＝0. 34V
Me－2e ==Me 2+ EΘMe/Me2＋＜0. 34V
H2O－2e==2H＋＋1/2O2EΘH2O/O2＝1.229V
SO42――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. 34V
2H＋＋2e==H2 EΘH＋/H2＝0. 0V
Me2＋＋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。
铜电解工艺流程：
铜的电解精炼是以火法精炼产出的精铜为阳极，以电解产出的薄铜片为（始极片）作阴极，以硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液。
在直流电的作用下，阳极铜电化学溶解，纯铜在阴极上沉积，杂质则进入阳极泥和电解液中，从而实现了铜与杂质的分离，铜精炼工艺流程如下图
精炼铜的性能：具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性。
精炼铜的用途：发电机、母线、电缆、开关装置、变压器等电工器材和热交换器、管道、太阳能加热装置的平板集热器等导热。
《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。
4.2.2 电解池(第二课时)-名师课件
3.1 在钢管表面镀锌
Zn
高中化学
Fe 1 2
1 ZnSO4溶液
3.1 在钢管表面镀锌
Zn
高中化学
Fe 1 2
2
1
1
ZnSO4溶液
显微镜下观察
3.1 在钢管表面镀锌
理论分析：阳极：Zn 阴极：Fe
通电前： ZnSO4 H2O
Zn2+ +
SO
24
H+ + OH-ຫໍສະໝຸດ 通电时： 阳极：Zn–2e-
Zn2+
镀金合页
电镀是应用电解原理在某 些金属表面镀上一薄层其他金 属或合金的方法。主要目的是 增强金属抗腐蚀能力，增加美 观或表面硬度。镀层金属通常 是铬、镍、银、黄铜等。
高中化学
镀金
高中化学
镀金 镀银 镀合金（黄铜） 镀锌铁丝
高中化学
3.1 在钢管表面镀锌
粗铜
Zn
纯铜或钢板 钢管
CuSO4溶液 ZnSO4溶液
阳极
阴极
高中化学
高中化学
3.2 电镀金
阳极
电镀金原理（含氰法）
阴极 阳极主要电极反应（金做阳极）
Au + 2CN- - e4OH - - 4e-
[Au(CN)2]-
2H2O + O↑2
电解是最强有力的氧化还原手段。
3.2 电镀金
阳极
电镀金原理（含氰法）
阴极 阴极主要电极反应
[Au(CN)2]- + e2H2O + 2e-
放电顺序：
金属
＞
OH- ＞
SO
24
Cu2+ + 2e- Cu 放电顺序：Cu2+ ＞ H+ ＞ Fe2+
铜电解精炼工艺 PPT
铜电解精炼工艺
主要内容
一、铜电解精炼概述 二、铜电解精炼理论基础 三、铜电解精炼主要工艺条件控制及操作实践 四、阴极铜质量控制 五、铜电解液净化
电解精炼的目的：将火法精炼产出的 阳极铜进一步提纯，并回收有价金属 的过程。
1、铜电解精炼概述
跨别 投产时间 设计能力（万吨/年） 电解槽总数（台）
5-6跨 1997年
22
1.5极间距
极间距离通常以同名电极（同为阳 极或阴极）之间的距离来表示。
1.3 阴极
始极片的尺寸通常比所用阳极的尺 寸略大，即比阳极铜板长10～60mm， 宽20～70mm；始极片的厚度由很多 因素来决定，如对电解铜质量的要求、 所采用的电流密度、机械加工能力、电 解周期等。
永久不锈钢阴极板。
1.4 电解液的循环
电解液循环的作用
通过电解液循环对溶液 起到搅拌作用，使电解 槽中各部位的电解液成 份更趋于一致，并将热 量和添加剂传递到槽中。
为℃。提
高电解液的温度，能改善Cu2+的传质条件，有利于降低电解液的粘度，使
飘浮的阳极泥容易沉降，增加各种离子的扩散速度，减少电解液电阻，从而
提高电解液的电导率、降低电解槽的电压降，以减少铜电解生产的电能消耗。
成分
H2SO4 Cu2+ Ni2+ As3+ Sb3+ Bi3+ Fe3+
含有贵金属和硒、碲等稀有金属的阳极泥，作为铜电解的 一种副产品另行处理，以便从中回收金、银、硒、碲等元素。
2、铜电解精炼工艺分类
铜电解工艺按阴极的不同类型主要分为：
传统电解工艺
PC电解工艺
有始极片生产 制作工序流程 长
无始极片制作工
电序 解 流程短
主要内容
一、铜电解精炼概述 二、铜电解精炼理论基础 三、铜电解精炼主要工艺条件控制及操作实践 四、阴极铜质量控制 五、铜电解液净化
电解精炼的目的：将火法精炼产出的 阳极铜进一步提纯，并回收有价金属 的过程。
1、铜电解精炼概述
跨别 投产时间 设计能力（万吨/年） 电解槽总数（台）
5-6跨 1997年
22
1.5极间距
极间距离通常以同名电极（同为阳 极或阴极）之间的距离来表示。
1.3 阴极
始极片的尺寸通常比所用阳极的尺 寸略大，即比阳极铜板长10～60mm， 宽20～70mm；始极片的厚度由很多 因素来决定，如对电解铜质量的要求、 所采用的电流密度、机械加工能力、电 解周期等。
永久不锈钢阴极板。
1.4 电解液的循环
电解液循环的作用
通过电解液循环对溶液 起到搅拌作用，使电解 槽中各部位的电解液成 份更趋于一致，并将热 量和添加剂传递到槽中。
为℃。提
高电解液的温度，能改善Cu2+的传质条件，有利于降低电解液的粘度，使
飘浮的阳极泥容易沉降，增加各种离子的扩散速度，减少电解液电阻，从而
提高电解液的电导率、降低电解槽的电压降，以减少铜电解生产的电能消耗。
成分
H2SO4 Cu2+ Ni2+ As3+ Sb3+ Bi3+ Fe3+
含有贵金属和硒、碲等稀有金属的阳极泥，作为铜电解的 一种副产品另行处理，以便从中回收金、银、硒、碲等元素。
2、铜电解精炼工艺分类
铜电解工艺按阴极的不同类型主要分为：
传统电解工艺
PC电解工艺
有始极片生产 制作工序流程 长
无始极片制作工
电序 解 流程短
铜的电解精炼讲义ppt课件
1
电解精炼的目的是：(1) 降低铜中的杂质含量， 从而提高铜的性能，使其达到各种应用的要求； (2) 回收其中的有价金属，尤其是贵金属和稀散金 属。
电解过程中，溶液中的铜在阴极上优先析出， 而其它电位较负的贱金属不能在阴极上析出，留 于电解液中，待电解液定期净化时除去。这样， 阴极上析出的金属铜纯度很高，称为阴极铜或电 解铜，简称电铜。
第十节 铜的电解精炼
0
一、铜电解精炼概述
铜的火法精炼一般能产出含铜99.0% ~ 99.8%的 粗铜产品。
铜的电解精炼，是将火法精炼的铜浇铸成阳极 板，用纯铜薄片作为阴极片，相间地装入电解槽中， 用硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液，在直流电的作 用下，阳极上的铜和电位较负的贱金属溶解进入溶 液，而贵金属和某些金属（如：硒、碲）不溶，成 为阳极泥沉于电解槽底。
0.34V
2H 2e H2
E0 H2 /H
0V
M 2 2e M
E0 M/ M2
0.34V
氢的标准电极电位比铜负，且在铜阴极上的超
电位，使氢的电极电位更负，所以在正常电解条件
下不会析出氢。电极电位比铜负的元素，也不能在
阴极上析出。
9
3. Cu+的形成及其影响
铜在电解过程中能氧化成Cu+和Cu2+两种离子：
4
铜电解生产现场 5
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10.1 所示。
6
图10.1 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
电解精炼的目的是：(1) 降低铜中的杂质含量， 从而提高铜的性能，使其达到各种应用的要求； (2) 回收其中的有价金属，尤其是贵金属和稀散金 属。
电解过程中，溶液中的铜在阴极上优先析出， 而其它电位较负的贱金属不能在阴极上析出，留 于电解液中，待电解液定期净化时除去。这样， 阴极上析出的金属铜纯度很高，称为阴极铜或电 解铜，简称电铜。
第十节 铜的电解精炼
0
一、铜电解精炼概述
铜的火法精炼一般能产出含铜99.0% ~ 99.8%的 粗铜产品。
铜的电解精炼，是将火法精炼的铜浇铸成阳极 板，用纯铜薄片作为阴极片，相间地装入电解槽中， 用硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液，在直流电的作 用下，阳极上的铜和电位较负的贱金属溶解进入溶 液，而贵金属和某些金属（如：硒、碲）不溶，成 为阳极泥沉于电解槽底。
0.34V
2H 2e H2
E0 H2 /H
0V
M 2 2e M
E0 M/ M2
0.34V
氢的标准电极电位比铜负，且在铜阴极上的超
电位，使氢的电极电位更负，所以在正常电解条件
下不会析出氢。电极电位比铜负的元素，也不能在
阴极上析出。
9
3. Cu+的形成及其影响
铜在电解过程中能氧化成Cu+和Cu2+两种离子：
4
铜电解生产现场 5
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10.1 所示。
6
图10.1 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
电解精炼铜电镀PPT教学课件
直接提供，开始阶段电解质溶液中含有少量溶 解在其中的O2，会使生成的Fe(OH)2氧化而变 色。
• 阳极产生Fe2＋，阴极产生H2，由于产生的H2可 以排出溶解在溶液中的少量O2，故应B极产生 H2，所以A极为阳极，其电极材料为Fe，B极 为阴极，其材料无条件限制，即a为正极，b为
负极，故A、C项错误。电解质溶液若为NaOH
• 提示： 有变化。粗铜中比铜活泼的金属失电 子进入溶液，溶液中Cu2＋在阴极上得到电子 析出，使溶液中Cu2＋浓度减小 。
• 二、电镀
•1
． 增强金属的目抗腐蚀能力、耐的磨性
：
或改善金属制品的外观。
• 2．定义：应用电解原理在金属表面镀上一层其他金属或
合金
的过程。
• 3．原理 • 以铁钉表面镀铜为例： • (1)电镀装置
>Na＋，阴极反应为2H＋＋2e－―→H2↑，Na＋ 不放电；电解精炼铜时粗铜做阳极；电镀时镀
电镀池
精炼池
• 一、应电用镀电池解与原精理炼在池某的此区别与联系
定 金属表面镀上一层 利用电解原理提纯
义 其他金属或合金的
金属的装置
装置
装 置 举 例
电镀池
精炼池
①镀层金属做阳极 ①不纯金属做阳极，
形 成
解析： 电解过程分两个阶段：第一阶段阳极反应
为：Cu―→Cu2＋＋2e－，阴极反应为2H＋＋2e－―→H2↑，
电解反应为：Cu＋2H＋
通电 =====
Cu2＋＋H2↑；第二阶段阳极
反应为：Cu―→Cu2＋＋2e－，阴极反应为Cu2＋＋2e
－―→Cu，此阶段相当于石墨棒上镀铜。
答案： BC
• 二、有关电解的计算 • 1．电解的有关计算常涉及的问题 • (1)两极产物的定量计算。 • (2)相对原子质量的计算和阿伏加德罗常数的
• 阳极产生Fe2＋，阴极产生H2，由于产生的H2可 以排出溶解在溶液中的少量O2，故应B极产生 H2，所以A极为阳极，其电极材料为Fe，B极 为阴极，其材料无条件限制，即a为正极，b为
负极，故A、C项错误。电解质溶液若为NaOH
• 提示： 有变化。粗铜中比铜活泼的金属失电 子进入溶液，溶液中Cu2＋在阴极上得到电子 析出，使溶液中Cu2＋浓度减小 。
• 二、电镀
•1
． 增强金属的目抗腐蚀能力、耐的磨性
：
或改善金属制品的外观。
• 2．定义：应用电解原理在金属表面镀上一层其他金属或
合金
的过程。
• 3．原理 • 以铁钉表面镀铜为例： • (1)电镀装置
>Na＋，阴极反应为2H＋＋2e－―→H2↑，Na＋ 不放电；电解精炼铜时粗铜做阳极；电镀时镀
电镀池
精炼池
• 一、应电用镀电池解与原精理炼在池某的此区别与联系
定 金属表面镀上一层 利用电解原理提纯
义 其他金属或合金的
金属的装置
装置
装 置 举 例
电镀池
精炼池
①镀层金属做阳极 ①不纯金属做阳极，
形 成
解析： 电解过程分两个阶段：第一阶段阳极反应
为：Cu―→Cu2＋＋2e－，阴极反应为2H＋＋2e－―→H2↑，
电解反应为：Cu＋2H＋
通电 =====
Cu2＋＋H2↑；第二阶段阳极
反应为：Cu―→Cu2＋＋2e－，阴极反应为Cu2＋＋2e
－―→Cu，此阶段相当于石墨棒上镀铜。
答案： BC
• 二、有关电解的计算 • 1．电解的有关计算常涉及的问题 • (1)两极产物的定量计算。 • (2)相对原子质量的计算和阿伏加德罗常数的
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》课件
《铜的电解精炼》PPT课件
欢迎来到《铜的电解精炼》PPT课件。通过本课件，将详细介绍铜的电解精炼 的原理、过程、优缺点和应用。让我们一起来探索这个引人入胜的领域。
什么是铜的电解精炼？
铜的电解精炼是一种通过电解方法来提炼纯度较高的铜金属的工艺。它是铜冶炼中常用的步骤之 一。
为什么要进行铜的电解精炼？
3
电解过程
4
将电流通过电解槽，使铜离子在阴
极板上还原成金属铜。
5
阴极板的制备
准备用于收集精炼铜的阴极板，通 常由铜金属制成。
电解液的配制
准备适当的电解液，其中包含有铜 离子的溶液。
收集精炼铜
从阴极板上收集下来的纯度较高的 铜金属进行进一步加工和利用。
铜的电解精炼的优缺点
优点
提的电解精炼可以去除铜中的杂质，提高铜的纯度，使其适用于各种高要求的应用，例如电 子器件和输电线缆。
铜的电解精炼的基本原理是什 么？
铜的电解精炼的基本原理是利用电解池中的电解液和不同电极材料间的电位 差来分离和纯化铜金属。
铜的电解精炼的过程
1
电解槽的准备
2
准备电解槽并设定合适的温度和电
解液浓度。
缺点
电解精炼过程能耗较高，需要相应的设备和维护成本。
铜的电解精炼的应用
行业应用
铜的电解精炼在电子、电力、建筑和交通等 行业中广泛应用，满足不同领域对高纯度铜 的需求。
现代化工生产
铜的电解精炼在现代化工生产中扮演重要角 色，为各种化学合成反应提供高纯度铜源。
参考资料
• 书籍 • 网络资料 • 其他参考资料
欢迎来到《铜的电解精炼》PPT课件。通过本课件，将详细介绍铜的电解精炼 的原理、过程、优缺点和应用。让我们一起来探索这个引人入胜的领域。
什么是铜的电解精炼？
铜的电解精炼是一种通过电解方法来提炼纯度较高的铜金属的工艺。它是铜冶炼中常用的步骤之 一。
为什么要进行铜的电解精炼？
3
电解过程
4
将电流通过电解槽，使铜离子在阴
极板上还原成金属铜。
5
阴极板的制备
准备用于收集精炼铜的阴极板，通 常由铜金属制成。
电解液的配制
准备适当的电解液，其中包含有铜 离子的溶液。
收集精炼铜
从阴极板上收集下来的纯度较高的 铜金属进行进一步加工和利用。
铜的电解精炼的优缺点
优点
提的电解精炼可以去除铜中的杂质，提高铜的纯度，使其适用于各种高要求的应用，例如电 子器件和输电线缆。
铜的电解精炼的基本原理是什 么？
铜的电解精炼的基本原理是利用电解池中的电解液和不同电极材料间的电位 差来分离和纯化铜金属。
铜的电解精炼的过程
1
电解槽的准备
2
准备电解槽并设定合适的温度和电
解液浓度。
缺点
电解精炼过程能耗较高，需要相应的设备和维护成本。
铜的电解精炼的应用
行业应用
铜的电解精炼在电子、电力、建筑和交通等 行业中广泛应用，满足不同领域对高纯度铜 的需求。
现代化工生产
铜的电解精炼在现代化工生产中扮演重要角 色，为各种化学合成反应提供高纯度铜源。
参考资料
• 书籍 • 网络资料 • 其他参考资料
铜的电解精炼[可修改版ppt]
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E0 C来自/uCu0.5V 1
E0 Cu/C2u
0.1V 7
在平衡状态下： 2CuC2u Cu
此时平衡常数K的数据列于表10.1。
表10.1 不同温度下平衡反应 2CuC2uC的u平衡数据
温度/℃
Ek/V
Cu/0.5molCuSO4
25
0.316
55
0.335
100
0.353
CCu2+ /(Kg·mol·L-1)
(2) 当Cu2+浓度和温度降低时，Cu+达到饱和而进 行分解反应。 Cu2SO4 ＝ CuSO4 + Cu
结果产生了铜进入阳极泥，降低阳极泥中贵 金属元素的含量，并增加电解液中Cu2+的浓度。
4. 铜的化学溶解 在电解过程中电极和电解液界面上，发生铜
的化学溶解，导致电解液表面接触处的阳极易断 裂，并增加电解液中Cu2+的浓度。
S
P 总和
一号铜 Cu-1 99.95 0.002 0.002 0.001 0.004 0.003 0.002 0.002 0.003 0.004 0.001 0.05
含有贵金属和硒、碲等稀有金属的阳极泥，作 为铜电解的一种副产品另行处理，以便从中回收金、 银、硒、碲等元素。
在电解液中逐渐积累的贱金属杂质，会防碍 电解过程的正常进行。例如，增加电解液的电阻和 密度，使阳极泥沉降速度减慢，甚至在阴极上与铜 一起共同放电，影响阴极铜的质量。 必须定期定量 地抽出净化，并相应地向电解液中补充新水和硫酸。 抽出的电解液在净化过程中，常将其中的铜、镍等 有价元素以硫酸盐的形态产出，硫酸则返回电解系 统重复使用。
电解精炼的目的是：(1) 降低铜中的杂质含量， 从而提高铜的性能，使其达到各种应用的要求； (2) 回收其中的有价金属，尤其是贵金属和稀散金 属。
E0 Cu/C2u
0.1V 7
在平衡状态下： 2CuC2u Cu
此时平衡常数K的数据列于表10.1。
表10.1 不同温度下平衡反应 2CuC2uC的u平衡数据
温度/℃
Ek/V
Cu/0.5molCuSO4
25
0.316
55
0.335
100
0.353
CCu2+ /(Kg·mol·L-1)
(2) 当Cu2+浓度和温度降低时，Cu+达到饱和而进 行分解反应。 Cu2SO4 ＝ CuSO4 + Cu
结果产生了铜进入阳极泥，降低阳极泥中贵 金属元素的含量，并增加电解液中Cu2+的浓度。
4. 铜的化学溶解 在电解过程中电极和电解液界面上，发生铜
的化学溶解，导致电解液表面接触处的阳极易断 裂，并增加电解液中Cu2+的浓度。
S
P 总和
一号铜 Cu-1 99.95 0.002 0.002 0.001 0.004 0.003 0.002 0.002 0.003 0.004 0.001 0.05
含有贵金属和硒、碲等稀有金属的阳极泥，作 为铜电解的一种副产品另行处理，以便从中回收金、 银、硒、碲等元素。
在电解液中逐渐积累的贱金属杂质，会防碍 电解过程的正常进行。例如，增加电解液的电阻和 密度，使阳极泥沉降速度减慢，甚至在阴极上与铜 一起共同放电，影响阴极铜的质量。 必须定期定量 地抽出净化，并相应地向电解液中补充新水和硫酸。 抽出的电解液在净化过程中，常将其中的铜、镍等 有价元素以硫酸盐的形态产出，硫酸则返回电解系 统重复使用。
电解精炼的目的是：(1) 降低铜中的杂质含量， 从而提高铜的性能，使其达到各种应用的要求； (2) 回收其中的有价金属，尤其是贵金属和稀散金 属。
铜的电解精炼讲义全解共31页
铜的电解精炼讲义全解
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
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Cu e Cu Cu e Cu2
E0 Cu / Cu
0.51V
E0 Cu / Cu 2
0.17V
在平衡状态下： 2Cu Cu2 Cu
此时平衡常数K的数据列于表10.1。
表10.1 不同温度下平衡反应 2Cu Cu2 Cu 的平衡数据
温度/℃
Ek/V
Cu/0.5molCuSO4
25
SnSO4 + 1/2O2 + H2SO4 = Sn(SO4)2 + H2O Sn(SO4)2 + 2H2O = Sn(OH)2SO4 + H2SO4 Sn(OH)2SO4 沉 淀 时 可 吸 附 As 、 Sb 的 化 合 物 ， 有 利于电解，但过多会粘附在阴极上，降低阴极质 量。
结果产生了铜进入阳极泥，降低阳极泥中贵 金属元素的含量，并增加电解液中Cu2+的浓度。
4. 铜的化学溶解 在电解过程中电极和电解液界面上，发生铜
的化学溶解，导致电解液表面接触处的阳极易断 裂，并增加电解液中Cu2+的浓度。
Cu + 1/2O2 + H2SO4 = CuSO4 + H2O
12
5. 电解过程中杂质行为 按电解时的行为，阳极上的杂质可分为四类：
第一类：正电性金属和以化合物形态存在的元素。 Au、Ag和铂族金属为正电性金属，进入阳极泥。 少量的Ag以Ag2SO4的形式溶解于电解液中，当有 少量Cl－存在时，形成AgCl进入阳极泥。O、S、 Se和Te以Cu2S、Cu2O、Cu2Te、Cu2Se、AgSe和 AgTe的形态进入阳极泥中。
13
第二类：在电解液中形成不溶性化合物的Pb和Sn。 Pb在溶解时形成PbSO4沉淀，并可进一步氧化成 PbO2覆盖在阳极上，使槽电压升高。Sn进入电解 液后氧化成四价，四价的硫酸锡易水解成碱式硫 酸锡进入阳极泥中。
Cu2SO4 + 1/2O2 + H2SO4 = 2CuSO4 + H2O 此反应的进行，不断地消耗H2SO4，而且使反应 2Cu+=Cu2++Cu向左边进行，不断生成Cu+，以便 恢复其平衡。
11
(2) 当Cu2+浓度和温度降低时，Cu+达到饱和而进 行分解反应。 Cu2SO4 ＝ CuSO4 + Cu
1
电解精炼的目的是：(1) 降低铜中的杂质含量， 从而提高铜的性能，使其达到各种应用的要求； (2) 回收其中的有价金属，尤其是贵金属和稀散金 属。
电解过程中，溶液中的铜在阴极上优先析出， 而其它电位较负的贱金属不能在阴极上析出，留 于电解液中，待电解液定期净化时除去。这样， 阴极上析出的金属铜纯度很高，称为阴极铜或电 解铜，简称电铜。
第十节 铜的电解精炼
0
一、铜电解精炼概述
铜的火法精炼一般能产出含铜99.0% ~ 99.8%的 粗铜产品。
铜的电解精炼，是将火法精炼的铜浇铸成阳极 板，用纯铜薄片作为阴极片，相间地装入电解槽中， 用硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液，在直流电的作 用下，阳极上的铜和电位较负的贱金属溶解进入溶 液，而贵金属和某些金属（如：硒、碲）不溶，成 为阳极泥沉于电解槽底。
7
（1）阳极反应
阳极上进行的是铜和一些杂质的氧化反应。
Cu 2e Cu2
M 2e M 2
H2O
2e
2H
1 2
O2
E0 Cu /Cu2
0.34V
E0 M / M 2
0.34V
E0 H 2O / O2
1.229V
SO42
2e
SO3
1 2
O2
E0 SO42 / O2
2.42V
式中M`为Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更负电性的元
S
P 总和
一号铜 Cu-1 99.95 0.002 0.002 0.001 0.004 0.003 0.002 0.002 0.003 0.004 0.001 0.05
3
含有贵金属和硒、碲等稀有金属的阳极泥，作 为铜电解的一种副产品另行处理，以便从中回收金、 银、硒、碲等元素。
在电解液中逐渐积累的贱金属杂质，会防碍 电解过程的正常进行。例如，增加电解液的电阻和 密度，使阳极泥沉降速度减慢，甚至在阴极上与铜 一起共同放电，影响阴极铜的质量。 必须定期定量 地抽出净化，并相应地向电解液中补充新水和硫酸。 抽出的电解液在净化过程中，常将其中的铜、镍等 有价元素以硫酸盐的形态产出，硫酸则返回电解系 统重复使用。
素。这些元素在铜中的含量低，其电极电位更负，因
此将优先溶解进入电解液，同时铜也不断地溶解到电
解液中。水和硫酸根离子的氧化电位比铜正得多，其
反应不可能进行。金、银和铂族金属的电位更正，不
能被氧化进入电解液，最后进入阳极泥中。
8
（2）阴极反应 阴极上进行的是铜的还原反应。
Cu2 2e Cu
E0 Cu /Cu2
2
电铜按纯度不同可分为1号铜(Cu>99.95%)、 2号铜(Cu>99.9%)、3号铜(Cu>99.7%)、4号铜 (Cu>99.5%)。其中1号铜的标准见表10.1。
表10.1 粗铜火法精炼主要技术经济指标
Cu+A
杂 质（不大于）／％
铜号 代号 g不小
于／％ As Sb
Bi
Fe Pb Sn Ni Zn
0.316
55
0.335
100
0.353
CCu2+ /(Kg·mol·L-1)
1.037 1.004 1.000
CCu+ /(g·mol·L-1)
3.0 3.7 89.0
CCu2+/ CCu+
346 271 11.2
10
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。
4铜电解生产现场 5 Nhomakorabea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10.1 所示。
6
图10.1 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
0.34V
2H 2e H2
E0 H2 /H
0V
M 2 2e M
E0 M/ M2
0.34V
氢的标准电极电位比铜负，且在铜阴极上的超
电位，使氢的电极电位更负，所以在正常电解条件
下不会析出氢。电极电位比铜负的元素，也不能在
阴极上析出。
9
3. Cu+的形成及其影响
铜在电解过程中能氧化成Cu+和Cu2+两种离子：