关于电积铜主要杂质在电解时的影响

通常将溶液中的杂质分为以下四类：

（1）比铜显著负电性的元素：锌、铁、锡、铅、钴、镍；

（2）比铜显著正电性的元素：银、金、铂族元素；

（3）电位接近铜但较铜负电性的元素：砷、锑、铋；

（4）其他杂质：氧、硫、硒、碲、硅等。

比铜显著负电性的元素：锌、铁、锡、铅、钴、镍：

铅、锡由于生成难溶的盐类或氧化物，大部分沉淀。其余则在电解液中积累。共同特点是：消耗溶液中的硫酸，增加溶液的电阻。

锌为硫酸锌溶液。由于锌的电位比铜要负得多，故不能在阴极上析出，因此对电解过程没有显著的影响。不过，锌浓度增加使电解液的粘度和密度增大。

当阳极附近的电解液中有Fe2+存在时，它被部分地在阳极上氧化成三价铁离子Fe3+，因而降低了阳极电流效率。一部分Fe2+也可以被空气或电解液中存在的微量氧所氧化，生成Fe3+，当Fe3+移向阴极时，又被阴极铜还原为Fe2+，因而又降低了阴极电流效率，并增加电解液中Cu2+的含量。

锡在电解液以二价态存在，二价锡在电解液中逐渐被氧化为四价锡，二价锡离子能使可溶性的砷酸盐还原成溶解度不大的亚砷酸盐，而使砷沉淀。胶态的锡酸又能吸附砷、锑。这种胶状沉淀，若能尽量沉淀，则可以减少电解液中砷、锑的含量。但若是粘附于阴极上，也会降低阴极铜的质量。电解液中含锡超过１g/L时，只要偶然遇到酸

度不够或温度下降，就会造成锡酸(SnO2·H2O)的大量析出。此时，阴极被锡污染就会特别严重，同时大量的锡酸还可能包围阳极，影响阳极的溶解并增大槽电压。

在酸性溶液中，PbSO4可能氧化成棕色的PbO2，覆盖于阳极表面。因此，溶液含铅高，在阳极上就可能形成PbSO4、PbO或PbO2等的薄膜，因而增加电阻，使槽电压上升。

电解液中少量镍与Cu-Ni硫酸盐或含镍的Cu-Ag-As-Se-S复杂相沉淀。当电解液中有镍、砷、锑时，砷、锑则与镍结合生成溶解于铜中的镍云母（铜、镍与砷、锑氧化物所组成的复盐(6Cu2O.8NiO.2Sb2O5，6Cu2O.8NiO.2As2O5）。NiO和镍云母在阳极上生成一层不易脱落的阳极泥层，一般都附着在阳极表面成为薄膜，电位增高，当含量过高时，就会在阳极的表面形成一层硬壳，引起阳极钝化。

电位接近铜但较铜负电性的元素：砷、锑、铋：

砷、锑、铋的电位与铜比较接近，在正常的电解过程中，一般很难在阴极析出。电解液中这些元素以离子态存在，大部分水解成为固态氧化物，一部分则在电解液中积累。

砷、锑均以三价离子的形态进入溶液。进入电解液的As(Ⅲ)和Sb(Ⅲ)很容易发生水解，砷、锑首先以亚砷酸根离子AsO33-、亚锑酸根离子SbO33-的形态存在于电解液中。但由于电解液中一价铜离子的存在，它与溶解于电解液中的氧作用而放出活性氧，生成的活性氧使部分AsO33-、SbO33-氧化为砷酸根AsO43-和锑酸根SbO43-。由此可以认为砷锑在电解液中是以三价的AsO33-、SbO33-和五价的AsO43-、SbO43-

的形态共存的。不同价的砷、锑化合物，即三价砷和五价锑、三价锑和五价砷，也能够形成溶解度很小的化合物，如As2O3·Sb2O5及Sb2O3·As2O5。它们是一种极细小的絮状物质，粒度一般小于10μm，不易沉降，在电解液中漂浮，并吸附其他化合物或胶体物质而形成电解液中的所谓“漂浮阳极泥”。漂浮阳极泥多呈不规则的、表面粗糙的非晶体颗粒。漂浮阳极泥的生成，虽能限制砷、锑在电解液中的积累，但它们会机械地粘附于阴极表面或夹杂于铜晶粒之间，降低阴极铜的质量。

一般维持电解液中砷为1~5 g/L，最高不超过13 g/L；锑为0.2～0.5 g/L，不超过0.6 g/L；铋一般为0.01~0.3 g/L，不超过0.5 g/L ，氯不超过0.2 g/L,铁不超过0.5 g/L,锌不超过80 g/L。