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周期性短時間地改變電解槽電流方向的一種銅電解精煉方法。銅電解常用的電流密度為200~250A/m2,如為增加電解銅產(chǎn)量而采用更大的電流密度時,勢必會發(fā)生陽極鈍化(見電解鈍化),引起陰極沉積不良。采用周期反向電解,可在電流密度提高到400A/m2、電解銅產(chǎn)量增加15%的條件下,得到質(zhì)量合格的電解銅。
周期反向電解早在1948年就已用于電鍍生產(chǎn)。20世紀60年代,由于市場對銅的需求量上升,日本、瑞典、贊比亞和中國等為了增加銅的產(chǎn)量,對此進行了深入研究,日本等國的一些煉銅廠已推廣應用了這種方法。
周期反向電解的核心是電流的反向。直流電反向后,正常生產(chǎn)時的陽極板瞬間變成了陰極,極板附近的銅離子又重新電積到極板上,降低了這一區(qū)域的銅離子濃度,暫時消除了極板表面處硫酸銅飽和并結(jié)晶析出的趨向,避免發(fā)生陽極鈍化現(xiàn)象;而在原來的陰極,由于極性變化,已析出的銅又電化溶解,這種溶解最先出現(xiàn)在電流較集中的極板表面凸起處,使陰極變得光滑,起到了提高陰極板的物理性能和降低雜質(zhì)含量的作用。
直流電周期反向的時間是,正向通電100~200s,反向通電5~10s,電流換向暫不通電時間為0.1~0.4s。換向時電流密度不變。周期效率Ec的計算公式如下:
Ec=[tp-(ir/ip)tr]/tc×100%
條件是銅離子向陰極移動。陰極銅(copper cathode)是指銅精礦由電解精煉法或電解沉積法生產(chǎn)得到的高純度的銅,也稱精煉銅或精銅(refinedcopper)。國標GB/T 467-2010、歐標BS EN 1978-1998和美標ASTM B115均是陰極銅的行業(yè)標準規(guī)范,同時陰極銅反溶的條件是銅離子向陰極移動。
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