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电解铜 编辑

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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，以硫酸和硫酸铜的混合液作为电解液。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阴极上析出。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”，质量较高，可以用来制作电气产品。

中文名 电解铜 外文名 Electrolytic copper 性    质 铜制品 用    途 用来制作电气产品 学    科 冶金

目录

1 化学反应

2 原材料

3 阴极铜

4 加工方法

5 蚀刻液

6 损耗原因

7 铜的性质

8 电解铜的用途

9 发展前景

10 执行原则

化学反应编辑

把电解铜再进一步加工，可制作成为较细的电解铜粉。

铜电解精炼的原理如下：

阳极反应：Cu — 2e- = Cu2+

Me — 2e-= Me2+

H2O — 2e- = 2H+ + 1/2O2

SO4 2- — 2e- = SO3 + 1/2O2

式中Me代表Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更负电性的金属，它们从阳极上溶解进入溶液。H2O和SO4 2-失去电子的反应由于其电位比铜正，故在正常情况下不会发生。贵金属的电位更正，不溶解，而进入阳极泥。

阴极反应：Cu2+ + 2e = Cu

2H+ + 2e- = H2

Me2+ + 2e- = Me

在这些反应中，具有标准电位比铜正、浓度高的金属离子才可能在阴极上被还原，但它们在阳极不溶解，因此只有铜离子还原是阴极反应的主要反应。 [1] 

原材料编辑

⑴铜精矿

在自然界中自然铜存量较少，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，特别是硫化矿分布较广，世界铜产量的90%左右来自硫化矿。铜矿石经过选矿富集获得精矿，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。

⑵未精炼铜

按国家标准GB/T11086-1989《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，黑铜通常用鼓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。有以下5种分类及规格：

第1类：

（a）紫铜管、棒、板、块、带，表面干净，无油泥和其它沾附、夹杂。

（b）各种裸铜线、短线和其它纯铜废料。

第2类：

（a）1类铜废料中混有纸屑、各种绝缘材料、少量油泥、锈垢、杂物，但重量必须小于1%。

（b）直径0.3mm以上的漆包线，无污物和杂物。

第3类：各种报废的纯铜或有薄镀锌层的纯铜电器开关，零部件。

第4类：

（a）直径0.1-0.3mm的漆包线。

（b）有油泥或少量其它夹杂的漆包线。

（c）干净、发脆的火烧线。

第5类：各种纯铜水箱、蒸发器、热交换器具、但其内部不得有充填物，只允许有少量自然形成的水垢。 [1] 

阴极铜编辑

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－CATH－1）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。 [1] 

加工方法编辑

铜的冶炼方法可分为两类：火法冶金和湿法冶金。世界上精铜产量的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。

⑴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97.5%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，比较先进的就是闪速熔炼，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。

⑵湿法冶金

湿法冶金在许多情况下与火法相配合的。其过程的主要化学反应是在水溶液中进行的。铜（锌）矿物预先通过氧化或硫酸焙烧，转变可溶状态，然后再进行浸出、净化电积、以提取电解铜。通常有RLE法、常压氨浸出法（阿比特法）、高压氨浸出法、细菌浸出法等。从焙烧→浸出→净化→电积，简称RLE法。其生产流程，湿法冶金主要适用从低品位氧化矿、废矿堆及浮选尾矿中提取金属铜。 [1] 

蚀刻液编辑

线路板生产过程产生大量的蚀刻液，该液中含有铜（铜含量约为120-140g/l）、氨水及氯化铵。对于这种蚀刻液，传统的处理方法是线路板生产企业作为废液售卖给回收公司，回收公司以其为原料生产硫酸铜产品，但其中大量含氨液体得不到有效的利用，造成资源浪费，并且不能产生效益。蚀刻液萃取-电沉积（SX-EW）再生闭路循环工艺是使用萃取剂，萃取蚀刻液中的铜，以硫酸反萃成硫酸铜后用电积方法生产金属铜，而萃取后残液则调整PH及添加剂再生成蚀刻液子液使用，达到节省资源、减少污染、增加企业效益的目的。

所采用工艺流程是根据铜工业冶炼工艺：萃取-电积工艺进行蚀刻液电解铜技术，这一技术成熟可靠，广泛使用工艺。

其工艺流程如下： [2] 

铜

开放分类：化学元素金属

铜元素是一种金属化学元素，也是人体所必须的一种微量元素，铜也是人类发现较早的金属之一，是人类广泛使用的一种金属，属于重金属。铜是人类较早使用的金属。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，并用获取的铜制造武器、式具和其他器皿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。铜是一种存在于地壳和海洋中的金属。铜在地壳中的含量约为0.01%，在个别铜矿床中，铜的含量可以达到3%~5%。自然界中的铜，多数以化合物即铜矿物存在。铜矿物与其他矿物聚合成铜矿石，开采出来的铜矿石，经过选矿而成为含铜品位较高的铜精矿。是一的能大量**产出的金属，也存在于各种矿石(例如黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、赤铜矿和孔雀石）中，能以单质金属状态及黄铜、青铜和其他合金的形态用于工业、工程技术和工艺上。

编辑摘要

基本信息 编辑信息模块

中文名称：铜        外文名：Copper

符号：Cu        序号：29

CAS号：7440-50-8        族：ⅠB族

周期：3        元素分区：IB

原子质量：63.546        密度：8.92克/立方厘米

外观：紫红色光泽的金属        熔点：1083.4±0.2℃

沸点：2567℃        临界点：1083.4

目录

1发现简史

2来源与使用

3性能特征

4主要分类

生产过程分类

5主要用途

高科技

6与人体健康

铜的吸收

铜的排泄

人体保健应用

缺铜症状

铜的推荐摄入量

7主要分布

发现简史/铜 编辑

铜

铜图册

是古代就已经知道的金属之一。随着生产的发展，只是使用**铜制造的生产工具就不敷应用了，生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。含铜的矿物比较多见，大多具有鲜艳而引人注目的颜色，例如：金黄色的黄铜矿CuFeS2，鲜绿色的孔雀石CuCO3·Cu(OH)2或者Cu2(OH)2CO3，深蓝色的石青2CuCO3Cu(OH)2等，把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO，再用碳还原，就得到金属铜。纯铜制成的器物太软，易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去，可以制成铜锡合金──青铜。铜，COPPER，源自Cuprum，是以产铜**的塞浦路斯岛的古名，早为人类所熟知。它和金是仅有的两种带有除灰白黑以外颜色的金属。铜与金的合金，可制成各种饰物和器具。加入锌则为黄铜；加入锡即成青铜。

来源与使用/铜 编辑

铜

铜图册

1、化合物中以一价和二价形式存在为主的金属元素，有延性和展性，是热和电较佳导体之一，是一的能大量**产出的金属，也存在于各种矿石（例如黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、赤铜矿和孔雀石）中，能以金属状态及黄铜、青铜和其他合金的形态用于工业、工程技术和工艺上。如：铜山（出产铜矿的山）；铜花（铜屑）；铜金（赤铜）；铜粉（铜屑。铜和其他金属熔融在一起所做出来的黄金色粉状合金，可当作颜料）；铜陵（产铜的山）；铜落（铜屑，可入药）；铜腥（铜的腥臭味）。

2．铜制的[器物]。如：铜鼎：铜鼎是用来烹煮食物，后主要用于祭祀和宴享，是商周时期较重要的礼器之一。上，下有铜丸(铜铸的小球);铜牙(弩上钩弦的钩叫牙，以铜制者称铜牙);铜瓦(铜制的瓦);铜史(漏刻铜壶上的铜人像);铜印(铜铸的印章。也称“铜章”);铜兵(铜制的兵器);铜狄(铜铸的人。即“铜人”。或称“金人”);铜洗(铜制的盥洗用具);铜柱(铜制的柱子);铜荷(铜制的烛台。形似荷叶);铜猊(铜制的狮形香炉);铜浑(铜制的浑天仪。又叫“铜仪”);铜鼻(古代官印上铜制的鼻状纽孔) 

3．铜铸的货币。也用以泛指金钱 。 

4．喻坚固的。如：铜郭(形容城郭的坚固，如同铜铸一般);铜堞(像铜铁般坚固的城堞。堞是城上的女墙);铜楼(华美坚固的楼房);铜山铁壁(比喻风节的坚毅刚正);铜头铁额(比喻人非常勇猛强悍) 

5．喻坚强，强大有力的。如：铜豌豆(喻有经验的老狎妓者) （元朝关汉卿曾说：“我是个蒸不烂煮不熟捶不破炒不爆响当当的一粒铜豌豆”） 

元素在太阳中的含量：（ppm）0.7 

晶体结构：等轴晶系，结构中铜原子按立方较紧密方式排列，又称铜型结构。 

原子体积：（立方厘米/摩尔）7.1 

元素在海水中的含量：（ppm） 

太平洋表面0.00008 

氧化态： Main Cu+2 　　Other Cu+1, Cu+3 

晶胞参数： a = 361.49 pm 　　b = 361.49 pm 　　c = 361.49 pm 　　α = 90° 　　β = 90° 　　γ = 90° 

地壳中含量：（ppm）50 

质子数：29 

中子数：35 

原子序数：29 

电子层分布：2-8-18-1 

莫氏硬度：3 

声音在其中的传播速率：（m/S） 　　3810 

一般状况下的密度：8.9×10^3kg/m^3