铜电积和电解精炼添加剂的连续检测

p 一¨ ， ·4 0· 炼绸 ， 电碉。法删 有色冶炼感 1999．2 铜电积和电解 J6l 桂 ⋯黼 影 加剂的连续检测 丁F ，』出 定了连续检测电解精炼添 加剂的安施 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 并设 建立的一套试验装置可在大型试验规模上模拟工盟电解车间的生产。试验中，考虑了在电解槽以及 检测器内的温度、面积与体砜比、氧化还原电位、流体动力学条件等因素。这套系统可实现抑制剂的连 续添加 检Ⅻ器包括设在管道槽内的连续移动的铜片，在铜片上沉积物厚度恒定时可连行超电压测量． 尽管在一定浓度范围内可以获得良好的是敏性，但是，由于无控参数所引起的测量值漂移太大，使 这套系统至夸不能用于自动控制 。 者氯化物离子浓度和氧化还原电位舱被控制，获得较好的结果是可能的． 1 前言 为了降低生产费用和较好地控制阴极质 量，在连续监测控制电解液的添加剂量方面 做了许多试验。到目前为止已推荐了各种方 法，其中包括汞滴极谱法、旋转圆盘或圆盘 电极法、固定或旋转电极，以至移动线或条 的循环伏安测量法，复台式电抗 测量 法 等 等。但是这些方法在工业上的成功应用，尤 其是锕电解精炼上的应用尚受到一定限制。 问题是要解决如下那种特殊情况实际是 非常困难的。电解液中含有许多杂质，它们 之中的某些部分与添加剂相互作用，因此， 这些杂质在溶液中的浓度不能长 期保 持 恒 定，而它们对阴极结构的影响也就不能确切 知道。即使是溶液仅由纯硫酸和 硫 酸铜 组 成， 3种常用 添加剂 (氯化物离子、胶、硫 脲)产生的影响和作用也未能确切知道。文 献中对基本原理的研究仅介绍了单种添加剂 的影响，大多数试验中添加剂加入方式是在 每次开始试验时一次全部加入，因此，加入 量和消耗量之间建立动力学平衡必须的时间 难以保证。况且，在有机分子存在 的情 况 下，试验状况由于产生分解而不断变化。在 同一时间里对两种或三种添加剂的研究确实 j‘ 存在较多困难，当它们单独或一起加入时， 胶和氯化物离予行为是不同的。在另一种情 一 况下，获得不一致的结果。 在对基本原理作简要 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 之后，重点将 转入满足试验要求的基本设想。对检测器及 有关检测要点将作叙述和评佶。 2 基本设想 现已十分清楚，电积的金相结构形式主 要取决于两个参数：由电流密度与扩散极限 电流密度之比J／Jn-确定的传质特性和 抑 制 作用。图 1 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示FISCHER，s基本沉积 形 态 稳定性区域与这些参数的关系图。在纯硫酸 溶液，不加添加剂及一般工业生 产 条 件 下 (自然对流、55~65℃、2～2．5A／dm。)。 铜电解沉积的金相结构范围 在BR、FI和FT 之间。在图 1以带阴影的长方形框表示。 锕溶液 图1 主要 电积类型的稳定性区域 FI一定向离析 品I睾区域 ；BR一基车再现 ；FT一定 向晶体墨燕区域 ：UD一无定 匀分敬相型 维普资讯 http://www.cqvip.com 饲 电积和 电解精炼添加剂的连续捡划 ·4l· 在大多数电解精炼厂，使用添加剂的日 液从自然对流槽流出时测定。采用可溶阳极 的是改变沉积物金相结构，使其从较为不稳 在不扰乱流体动力学条件下，可调节支架获 定区域转变至FT和uD之间范围内，在 图 1 得达到2mm的阴极沉积厚度。有机添加剂连 中 箭头和布点矩形表示。 j 续加入集液槽中，在那里电解液 呈 均 匀状 根据沉积物不断长大时产生一定数量新 态。根据浊度分析，每天用盐酸调整氯化物 品体的现点，因此由FT转化成BR和最终 变 离子浓度，使其 维 持在37~42mg／j之阔。 成FI的 自然趋势减弱或最终被抑制。这种休 整套装置包括活动泵 、加热器以 及 安 全 系 系的优点是减少表 面粗糙度，避免表面多孔 统，能够操作运转几个星期 (或几个月)。 性，减少沉积物内部的多孔性。根据阴极金 管道，贮槽及电解槽均用聚丙烯制造。 相结构分析进行的添加剂的检测是不能满足 如同工业生产电解车间一样、硫腮与胶 要求的，因为其分析结果滞后太长。 之比保持恒定在1．09，工业生产电解液成分 超电压测量能反应出超电压值与阴极佥 如下 (g／x)： 卡H结构之间的对应关系。 H 2SO‘197，Cu“ 41．8}As 5．9，As” 由于上述问题的复杂性，有必要建立一 0．34j Sb 0．40 Sb 1 0．20j Bi 0．0 2 Ni 套试验装置。其作用如下： 6．1}CI一0．038。 — — 模拟工业生产厂 (相等的电解液体 阳极大致成分如下： 积与阴极面积之比}相同的出液流量与阴极 cu 99．u 0 0．37 Pb 830ppmj 面积之比，相同的流体动力学条件，相等的 As 1000ppm~Sb 100ppmj Bi 3 6pp ，Sn 电解液在槽内的停留时间，相同的电流密度、 33ppm~Ni 280ppm；Fe 44ppm；Se 9ppml 工业生产电解液和可溶 阳极)。 Te 6ppm~S 23ppm。 — — 在某J／J ，类似工业生产的电解 槽 在自然对流电解槽以及两个管道槽中， 上和较为确定的流体动力学条件下，应用一 电流密度为2．87A／dm。，整个系 统 温度 为 种检测设备，能连续测定稳定状态下阴极超 60℃ (自然对流 电解槽内为65℃)。图0表 电压。 示管道槽捡测器，由聚丙烯材料制造的管道 — — 确定一种检测控制方法 (在这种情 槽内设有 3个连续移动的铜片，其中两个用 况下，氯化物离子浓度及硫脲与胶比必需保 于导入电流 (阳极和阴极)，第 三 个 比 较 持恒定，这样所测定的超电压仅取决于一个 宽，用于测量。其移动方向与电解液呈逆向 因素，即加入溶液的全部有机物流量)。 平行，在到达设有毛细管的阴极 沉 积 区 以 前，受到阳极活化。在具有重现性流体动力 8 试验装置 学条件下，实现阴极电位连续测量，无任何 由于移动阴极 电接触误差而引起的干扰 。检 图 2描述丁整个试验装置情况，它模拟 测器既能连接到自然对流槽的电解 液进 口 霍 瞎肯 ·奥维佩特冶金公司奥伦(Olen)厂铜 上，也能连接到 自然对流槽出口上。 电解精炼车问的西南系统。其中有一个模拟 用银示踪剂法测定扩散极限电流密度， 工业生产电解槽的自然对流电解槽，槽中设 由于有可能产生下列反应，因而在自然对流 有高1m、宽0．2m电极 (铜可溶阳极；铜 阴 槽内正确测定遇到困难。 极)。有两个小型试验管遭槽，槽内设有可 C u~+A — ÷ cu。++Ag 词节阴极和阳极电极架。其中一个用作 电解 液进入自然潮流措时测定，另一个用作电解 反应发生在接近阴极的内层电解液中， 维普资讯 http://www.cqvip.com ·42· 有色冶烁 圈2 接套试验装置 CCNl 自然对汽槽 ： CCF1和2l管道流量榴 圈3 管道槽检测器 从而使银示踪剂离子的实际浓度降低。只有 当电鼹液用空气氧化和最终添加过氧化氢时 才能取得具有重现性的满意结果。在大型自 然对流电解牺内{c3I得的扩赦极限电流密度值 为8．45A／dm 。电解液流速 为3cm／s，这是 氮现捡测器及两个管道榴内相同的扩散极限 109 6．2 电流密度所必需的。在这些条件下，流体呈 层流状态。 为浏量阴极电位，采用钢线作参比电极 并装置于小型恒温控制器中，从管道槽或检 测器来的电解液通过该恒温控制器，这些参 比电极的 电位可以用传 统ESS参 考 电 极 测 定。为了避免测量中的欧姆损失，采用切断 法测量。 4 结皋 第一擞1测量是在两个小型管道槽上进行 的，稽内锕沉积物厚度为0．6mm。图 4表示 超电压对有机添加剂的敏感性，伴随有重现 性的严重不足。溶液的氧化还原电位是造成 这种现象的主要原因。 在工业生产 中，这个 值 范围 是dOO～ 450mY／标准氢电极，而且是非常稳 定 的。 在试验装置中这个数值是在自然对流电解槽 中取得的，丽不是在电解液进入该电解榴入 f=i处的位，在该处测定随高选580mV／标准 维普资讯 http://www.cqvip.com 铜 电积和 电解精炼添加剂的连 续检测 ·43· ： 如 阻4 两个管道内测量的超电压 (电解液流 速~