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作者:庞俊杰;廖春发;赖卫;刘付朋;周迅;
单位:江西理工大学冶金工程学院;
摘要:针对生产上硫硝法回收含银铜基电触头复合材料废料造成的铜资源浪费和氨氮废水问题,文中提出一种短流程、高收率、无污染的直接电解法,选用H_2SO_4-CuSO_4体系,将废料直接作为阳极,钛板作阴极进行电解。研究结果表明:在恒压0.6 V、Cu~(2+)浓度为40 g/L、H_2SO_4浓度为160 g/L、温度为60℃、电解时间为10 h条件下,铜溶解率达到99.9%以上,并得到99.9%以上的高纯铜。此外,通过相关电化学测试探明Ni~(2+)浓度对铜溶解/沉积动力学的影响规律,研究结果表明:当Ni~(2+)浓度小于10 g/L时,更有利于阳极铜的溶解,且能够促进Cu的电结晶过程;当有Ni~(2+)存在时,Cu~(2+)还原过程是受扩散控制的准可逆反应,溶液中的Ni~(2+)浓度为10 g/L时,最有利于Cu~(2+)的扩散;Ni~(2+)浓度不影响Cu沉积形核模型,其均以混合模型为主,在Ni~(2+)浓度为10 g/L条件下,当电位低于0.5 V时,阴极铜稀疏多孔,粒子堆叠较为严重,而当电位为0.6 V时,能得到致密平整的铜层。
关键词:直接电解法;;高纯铜;;Ni~(2+)浓度;;铜溶解/沉积动力学
基金资助:国家重点研发计划资助项目(2023YFC2907902);; 江西省技术创新引导类计划资助项目(20212AEI91003);; 江西理工大学省级研究生创新专项资金资助项目(YC2023-S612,YC2024-S544)