电解铜入门简介

1、电解铜铜的电解提纯：将粗铜（含铜 99）预先制成厚板作为阳极，纯铜制成薄片作阴极，以硫酸 (H2SO4)和硫酸铜 (CuSO4)的混和液作为电解液。通电后 , 铜从阳极溶解成铜离子 (Cu) 向阴极移动，到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜（亦称电解铜）。粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子（ Zn 和Fe）。由于这些离子与铜离子相比不易析出，所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析出。比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。 这样生产出来的铜板，称为“电解铜”，质量极高，可以用来制作电气产品。沉淀在电解槽底部的称为“阳极泥”，里面富含金银，是十分贵重的，取出再

2、加工有极高的经济价值。电解铜 - 原材料（ 1）铜精矿在自然界中自然铜存量极少，一般多以金属共生矿的形态存在。铜矿石中常伴生有多种重金属和稀有金属，如金、银、砷、锑、铋、硒、铅、碲、钴、镍、钼等。根据铜化合物的性质，铜矿物可分为自然铜、硫化矿和氧化矿三种类型，主要以硫化矿和氧化矿，特别是硫化矿分布最广，目前世界铜产量的 90%左右来自硫化矿。铜矿石经选矿富集获得精矿，常见为褐色、灰色、黑褐色、黄绿色，成粉状，粒度一般小于0.074mm。含铜量 13-30%，按行业标准 YS/T318-1997 铜精矿 的规定，其化学成分和产品分类如表1。（ 2）未精炼铜按国家标准GB/T11086-1989

3、铜及铜合金术语规定，未精炼铜包括冰铜、黑铜、沉淀铜和粗铜。冰铜主要由硫化亚铜和硫化亚铁组成的中间产品，黑铜通常用彭风炉熔炼废杂铜或氧化铜矿石而产生的含杂质较多的铜，铜含量一般为60%-85%。沉淀铜通常用铁从含铜的溶液中置换，沉淀而获得的铜和 氧化铜 的不纯混合物，干量计算铜含量一般约50%-85%。粗铜是用 转炉吹炼冰铜而产生的纯度不高的铜，粗铜中铜的含量一般约为98%，本标准中规定的未精炼铜，主要指的是粗铜。粗铜按行业标准YS/T70-1993 粗铜的规定，按化学成分分为三个品级。（3）铜废碎料铜废碎料涉及的范围较广，包括紫铜、黄铜、青铜、白铜的废杂料，本标准规定的铜废碎料仅指紫杂铜。紫杂

4、铜为 铜制品 所产生的各类废料、废件。如废旧电缆、紫铜管、 棒、板、块、带及带薄镀层的上述材料和其它非合金类铜废料等。电解铜 - 铜的性质：物理性质铜是一种玫瑰红色金属，柔软、有金属光泽 ，密度为 8 92 克 / 厘米溶点为 10835，沸点为2595，富于 延展性 ，易弯曲，强度较好，在电性3，导和导热性方面，铜仅次于银，居第二位，它可以进行冷热压力加工，由于其具有 面心立方晶格 ，铜及其化合物无磁性。熔点时铜的蒸气压很小，因而在冶金过程温度下，不易挥发。化学性质 液体铜能溶解某些气体， H2、 O2、 SO2、 CO2、 CO和水蒸气等，溶解气体对铜的机械性质及导电性均有一定影响，纯铜在

5、常温下与干燥空气和 湿空气 不起作用，但在 CO2湿空气中，表面会产生绿色薄膜 CuCO3Cu （ OH） 2 又称铜绿，它能保证铜不再被腐蚀。铜在空气中加热到 185即开始与氧作用，表面生成一层暗红色铜 氧化物 ，当温度高于 350时，铜颜逐渐从玫瑰色变成黄铜色，最后变成黑色。铜不能溶解于 硝酸和有氧化剂存在的硫酸中，铜能溶解于氨水中，也能与氧、卤等元素直接化合电解铜- 铜的用途：以铜为基体的合金称为铜合金 ，铜加入 合金元素 后，可改变其某些机械性能，同时又能保持纯铜的某些优良特性，常用的铜合金有黄铜、青铜、白铜三类，它在电子、电器、 造船、建筑、汽车工业、国防工业及各种冷凝器 、换热器等

6、方面有特定的用途，尤其是在制造核废料容器、大型集成电路、记忆合金等方面。电解铜 - 执行原则：标准执行条例中列举的阴极铜品位是以的标准阴极铜（ Cu CATH-2）含铜的下限国标 GB/T467-1997 阴极铜中99 95%作为计算依据，符合本标准的其它牌号的阴极铜的单耗计算。铜金属属出口征税商品， 海关和外经贸主管部门在审批、备案、核销企业加工贸易合同时，其单耗标准值应在标准中规定的单耗上下限之间，尤其不得低于下限。电解铜的标准：GB/T 467 1997阴极铜本标准是参照ASTMB115-93阴极铜对GB467-82电解铜进行修订的。本标准将原GB 467-82中的电解铜（ Cu-1 ）

7、改名为标准阴极铜（Cu-CATH-2），相当于ASTMB115中的 2 号阴极铜。根据国内的实际情况，本标准对标准阴极铜中杂质极限含量的规定，与ASTMB115中的 2 号阴极铜有以下差别：标准阴极铜的铋含量较高，而铅含量较低；对锌和硫作了规定，而对硒和碲未作规定，ASTMB115与此相反，对硒和碲作了规定，而对锌和硫未作规定。此外，还将GB/T 13585-92 高纯阴极铜规定的高纯阴极铜（Cu-CATH-1）纳入了本标准。GB/T 13585-92是等效采用BS 6017-1989 精炼铜中的高纯阴极铜制定的，有关技术内容纳入本标准时未作任何修改。本标准的范围与原标准不同，并将标准名称改为

8、阴极铜。1 范围本标准规定了阴极铜的要求、试验方法、检验规则标志、包装和质量证明书。本标准适用于电解精炼法或电解铜，产生阴极铜，通常供重熔用。2 订货单 ( 或合同 ) 内容本标准所列材料的订货单（或合同）内应包括下列内容：产品名称 牌号 数量 标准编号、年代号 杂质含量特殊要求 尺寸要求包装要求其他3 试验方法1 高纯阴极铜化学成分的仲裁分析方法按GB/T 13293 的规定进行。2标准阴极铜化学成分的仲裁分析方法按GB/T 5121 的规定进行。3表面质量用目视检测。4 检验规则1 检查和验收1.1产品应由供方技术监督部门进行检验，保证产品质量符合本标准的规定，并填写出质量证明书。1.2

9、需方可对收到的产品质量检验，如检验结果与本标准规定不符，可在收到产品之日起一个月内向供方提出，由供需双方协商解决。如需仲裁，仲裁取样在需方由供需双方共同进行。仲裁分析结果为最终结果。2 组批产品应成批提交检验，每批应由同一天、同一循环系统、同一电流密度产出的阴极铜组成。批重不大于200t 。3 仲裁取样方法3.1高纯阴极铜的仲裁取样方法3.1每批高纯阴极铜中任取 24 块，按自然数编号。3.2将编号的每块高纯阴极铜垂直等分成24 个长方条，从左到右也按自然编号，然后按每块的号数选取对应号数的长方条。即第一块切取第一个长方条，第二块切取第二个长方条，第三块切取第三个长方条，依此类推。3.3 室温

10、下，将采取的 24 个长主条切成适当的小块，于 10%的盐酸 溶液中浸泡 15min ，然后用去离子水充分洗涤，清除全部外来污物，并干燥（避免氧化）。3.4从该批中取出一些高纯阴极铜置于有盖的石墨坩埚内进行熔化，再把熔体倒掉。3.5依据石墨坩埚（ ）容量的大小，将清洗过的小块试样（ ）按下面的两种方法之一进行熔化。a) 将清洗过的试样置于石墨坩埚内，在惰性气体保护下于感应炉或电阻炉内加热熔化，用 石墨棒 充分搅拌熔体，然后按前、后、中顺序过程倒入石墨模中，铸成三个适当尺寸的样锭。b) 当石墨坩埚容量不够大时，可以将清洗过的试样分成两组或两组以上，然后依照方法 a) 进行。3.6在熔浇过程中，应

11、避免氧的侵入。3.7除去样锭的表层后，用硬质合金 刀具钻、铣或锯切（应防止过热，以免氧化）取样。获得大于600g 的细屑，将细屑仔细混匀，用磁铁除净加工时可能带入的铁，将除铁后的试样缩分成四份（每份量不小于150g），一份供供方分析用，一份供需分析用，一份挖仲裁分析用，一份留作备用。3.8标准阴极铜的仲裁取样方法3.9 从该阴极铜中随机取出6-10 个样块。3.10 用直径 10mm-20mm的钻头，在距阴极铜四周100mm的矩形中，以棋盘行列布置钻孔若干处，钻取时，不许用任何润滑剂，钻速以试样不氧化为宜。3.11表面钻屑应去掉，钻孔深度应大于样块厚度的二分这一。将所得的钻屑仔细混匀，用磁铁除

12、净加工时带入的铁，并缩分至不少于 600g，均匀分成四份，一份供供方分析用，一份供需分析用，一份供仲裁分析用，一份备用。3.12检验结果判定3.13化学成分仲裁分析结果与本标准的规定不符时，该批为不合格品。3.14表面检验结果不符合标准4.4 条规定时，按块判为不合格品。3.15物理要求不符合标准条和 条时，按块判为不合格品。5 标志、包装和质量证明书5.1阴极铜应包装成适合装卸重量的捆。经供需双方协议，也可不包装。5.2每捆阴极铜必须有明显的标志，注明：a) 生产厂标志；b) 产品牌号；c) 批号。5.3每批阴极铜应附有质量证明书，注明：a) 生产厂名称；b) 产品名称和牌号；c) 批号；d

13、) 批重；e) 分析检验结果和技术监督部门印记；f) 本标准编号；g) 出厂日期。6 阴极铜的品质要求：铜精矿由电解精炼法或电解沉积法生产得到阴极铜。按国标 GB/T467 1997阴极铜的规定，阴极铜按化学成分分为高纯阴极铜（ Cu CATH1）和标准阴极铜（Cu CATH 2）和两个牌号。阴极铜的试验方法：高纯阴极铜化学成分的仲裁分析方法按 GB/T13293 1991高纯阳极铜化学分析方法的规定进行，标准阴极铜化学成分的仲裁分析方法按 GB/T5121-1996 铜及铜合金化学分析方法的规定进行。表面质量用目视检测。阴极铜加工方法及工艺流程铜的冶炼方法可分为两类：火法冶金和湿法冶金。世界

14、上精铜产量的85%以上是用火法冶金从硫化铜精矿和再生铜 中回收的，湿法冶金生产的精铜只占 15%左右。（1）火法冶金火法炼铜的方法很多，主要有：鼓风炉熔炼、反射炉 熔炼、闪速熔炼、电炉熔炼等。从以上炼铜的工艺流程图看出：硫化铜精矿（含铜量为13%30%）可以采用几种不同的冶金方法进行熔炼，得到冰铜，再经过转炉吹炼得到含铜大于975%的粗铜，因粗铜的质量仍满足不了工业用铜的要求，必须精炼后得到的精铜要求含铜99 95%以上。在硫化铜精矿冶炼的过程中同时还可以回收硫、金、银、锑、铋、镍、硒等有价元素。在中国，从铜精矿中提取金属铜，主要采用火法冶金的方法，目前，比较先进的是闪速熔炼，其产量占全国产铜量的30%以上。由于能耗低，规模大，能有效控制环境污染 等优点。这一冶炼技术正在炼铜工业上得到日益发展。闪速熔炼根据不同炉型的工作原理可分为两种类型：Outokumpu 闪速熔炼、 InCo 闪速熔炼。以下介绍Outokumpu 熔炼的工艺流程