由于高品位原銅礦越來(lái)越少以及人類(lèi)對(duì)金屬銅的不斷需求,從含銅資源回收和利用金屬銅越來(lái)越受到人們的重視。銅以及銅基合金,尤其是銅鎳基合金,被廣泛應(yīng)用在生活以及工業(yè)中,這主要是由于其在耐腐蝕性能、導(dǎo)電性以及機(jī)械性能等都能很好的滿(mǎn)足人們的需求。在過(guò)去,人們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種工藝來(lái)回收合金廢料,其中直接電解合金回收有價(jià)金屬是一個(gè)非常有探索意義的工藝。在智利,采用“陽(yáng)極框”電解系統(tǒng)來(lái)直接回收廢雜銅以及粗銅,實(shí)踐生產(chǎn)可以節(jié)能50%。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)王飛等師兄,對(duì)重熔的銅鎳基合金陽(yáng)極直接電解,也得到99.98%的陰極銅。主要針對(duì)銅鎳基合金廢料的直接電解回收,本文進(jìn)行了進(jìn)一步的探索研究,主要在兩個(gè)方面:第一個(gè)方面,鋁青銅在銅電解體系中的電化學(xué)溶解行為。第二個(gè)方面,在硫酸銅和硫酸鎳溶液中銅沉積動(dòng)力學(xué)的研究。首先,對(duì)鋁青銅在配制的類(lèi)似工業(yè)電解銅溶液中的電化學(xué)溶解行為進(jìn)行了研究。主要采用了電化學(xué)測(cè)量方法中的極化技術(shù)和電化學(xué)阻抗譜技術(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)硫酸銅溶液中含有160 g/L的硫酸時(shí),鋁青銅在溶液中的電化學(xué)溶解速率最大。進(jìn)一步增大硫酸濃度會(huì)增大極化電阻以及溶液電阻,反而不利用鋁青銅的溶解。由阿倫尼烏斯公式計(jì)算可知,鋁青銅... 

【文章來(lái)源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

圖１．１國(guó)外與國(guó)內(nèi)精銅消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)比（數(shù)據(jù)來(lái)源：亞洲金屬）??

２．２電化學(xué)測(cè)試??本次研究中所涉及的電化學(xué)測(cè)試技術(shù)有：陽(yáng)極／陰極極化、Ｔａｆｅｌ極化、交流??阻抗以及循環(huán)伏安法。在電化學(xué)測(cè)試中，采用的都是三電極體系（如圖２．１）：參??比電極為飽和甘汞電極、輔助電極均是３１６不銹鋼（有效面積為ｌｃｍ２）、待測(cè)樣??品作為工作電極。為了減少電解液電壓降，在參比電極與工作電極之間采用填有??氯化鉀和瓊脂的魯金毛細(xì)管連接，并把控制毛細(xì)管末端與工作電極之間的距離在??２倍的毛細(xì)管直徑大小。對(duì)鋁青銅在硫酸銅的電解體系下的電化學(xué)溶解行為的研??究是在室溫下測(cè)量的，電化學(xué)工作站使用的是ＰＡＲＳＴＡＴ２２７３型。而對(duì)在硫酸銅??和硫酸鎳的溶液中銅沉積的動(dòng)力學(xué)研究是在４０°Ｃ下測(cè)量的，電化學(xué)工作站使用的??是ＣＨＩ６６０Ｅ型。該研究中所涉及的電極電位都是相對(duì)于飽和甘汞電極而言。??工作電極＾＾?＼?＼??―以一?＾??Ｉ?ｎ?電化學(xué)工作站＇??％毛－１?＼?／??￣十叫參出電極?）??４?Ｊ??輔助’電極?４?水浴??４??圖２．?１二電極實(shí)驗(yàn)不意圖??２．２．１?Ｔａｆｅｌ?極化??Ｔａｆｅｌ極化，在表征材料在溶液中的抗腐蝕性能方面是非常簡(jiǎn)便有效的測(cè)試??方法，在解釋金屬腐蝕機(jī)理以及腐蝕途徑方面應(yīng)用非常廣泛。Ｔａｆｅｌ方程是科研人??員在長(zhǎng)期積累的情況下得到的，只有在極化超電壓較大的情況下�？梢愿鶕�(jù)直線??的截距來(lái)求得交換電流密度

第二章實(shí)驗(yàn)方法??該論文中，測(cè)試后得到的數(shù)據(jù)用電化學(xué)工作站自帶的ＰｏｗｅｒＣｏｎ？軟件進(jìn)行曲線擬??合，從而可以得到工作電極的腐蝕電壓（ＥＣＯＴ）和腐蝕電流密度（ｉＭＩＴ）。如圖２．２??就是Ｔａｆｅｌ曲線擬合的示意圖，使用外推法在合適的極化區(qū)域內(nèi)對(duì)陽(yáng)極、陰極兩??條曲線進(jìn)行擬合，因而可以得到交點(diǎn)Ａ。Ａ點(diǎn)縱坐標(biāo)就是對(duì)應(yīng)的自腐蝕電位??（Ｅ＿ｒ），而橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的就是自腐蝕電流密度的對(duì)數(shù)。本論文中，在第３章節(jié)使??用了該測(cè)試手段。??１：１?＾ｖＴ??８?＼??Ｉ??－３?－??＂＊?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?￣Ｉ?１?Ｉ??－２００?－１００?０?１００?２００??Ｅ／ｍＶ??圖２．２?Ｔａｆｅｌ曲線的擬合示意圖??２．２．２循環(huán)伏安??循環(huán)伏安法是電化學(xué)測(cè)試中最重要且簡(jiǎn)單的電化學(xué)分析研究方法之一。其在??很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如電化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)以及生物化學(xué)等。循環(huán)??伏安得到的曲線，是記錄工作電極上得到的電流與施加循環(huán)電壓的關(guān)系曲線。一??般施加的循環(huán)電壓是以三角波的形式以恒定的速率變化，有一次循環(huán)也有多次循??環(huán)測(cè)量。在循環(huán)伏安曲線中可以看出氧化還原反應(yīng)，以及判斷電極的反應(yīng)是否可??逆以及可逆程度。如圖２．３就是循環(huán)伏安曲線的示意圖。Ｆ峰就是陽(yáng)極峰


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