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周期反転電流電解法による高不純物含有粗銅の電解精製における不動態化の抑制

周期性反转电流电解法抑制高杂质粗铜电解精炼中的钝化

基本信息

批准号：
20K05180
负责人：
高崎康志
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Akita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

一般的な銅製錬の電解精製工程では、粗銅（アノード）中の不純物量が増加すると電解中に不溶性物質がアノード表面に蓄積し銅の溶出反応が停止する不動態化が生じる。本研究では、銅電解精製におけるアノード反応をガルバニック腐食と捉え、通電中の電気化学計測と同時に試料表面の直接観察を併用して不働態化現象を解明し、さらに不動態化を抑制する方法を見出すことを目的としている。実験は各種金属線を巻き付けた銅電極試料上部に実体顕微鏡を設置して通電中の電気化学計測を行うとともに試料表面の変化を観察し、アノードの溶解反応で生じる現象を簡便な方法で視覚的に捉えることに重点を置いた。実験の結果、例えば銅に対してカソード金属である銀、アノード金属として亜鉛を選択した場合、亜鉛の溶解は銅によって加速され、銅の溶解は銀によって加速されること、そして通電下ではその効果がさらに顕著になることが確かめられた。また、電気化学測定結果には表れない電極表面の変化などを明確に観察できることも見出された。さらに、ガルバニック腐食試験において一般的なメッキを施した電極と比較検討した。銅線に異種金属を接触またはメッキさせて電位印加した際の各金属の挙動をサイクリックボルタンメトリーにより行った結果、貴金属は銅の不働態化領域では電気が流れないが、高電位で貴金属部分にて酸素が発生することを明らかにした。卑金属は銅溶出ピーク以降電流が流れ続けることが観測された。さらに、金属線を巻き付けた条件に対してメッキを施した電極の分極特性や起こる反応は類似していたが、巻き線の方が目視できる変化は明確であった。また、アノード分極により溶解する金属はメッキが消失するため明確な変化を観察するためには十分なメッキ厚が必要であることが見出された。以上の結果より、本実験方法は簡便で電気化学的な挙動を測定しながらその場観察するには有効であることを明らかにした。

In general copper electrolytic refining engineering, the amount of impurities in crude copper increases, insoluble substances accumulate on the surface of copper, and the dissolution reaction of copper stops. This study aims to find out a method for solving and suppressing the phenomenon of non-dynamic corrosion in copper electrolytic refining by means of electrochemical measurement during electrification and direct observation of sample surface. A simple method for detecting the phenomenon of dissolution of copper electrode sample surface is proposed. For example, when copper is dissolved in silver, lead is dissolved in silver, copper is dissolved in silver, and lead is dissolved in silver. The results of electrochemical measurements show that the surface of the electrode changes significantly. In addition, the electrode and comparison test are conducted in general. Copper wire heterogeneous metal contact, high potential, high potential, noble metal part of the acid generation, high potential, noble metal part of the acid generation. Low metal copper dissolution to reduce the current flow In addition, the metal wire is divided into two parts: the first part is divided into two parts: the first part is divided into two parts: the second part is divided into two parts: the first part is divided into two parts: the first part is divided into three parts: the first part is divided into two parts: the second part is divided into three parts: the first part is divided into three parts: the second part is divided into four parts: the first part is divided into three parts: the first part is divided into four parts: the second part is divided into four parts: the first part is divided into four parts: the first part is divided into four parts: the second part is divided into four parts: the first part is divided into four parts: the first part is divided into four parts: the second part is divided into four parts: the first part is divided into four parts: the second part is divided into four parts: the third part is divided into four parts: the fourth part is It is necessary to dissolve the metal in the solution. These results suggest that this method is simple and convenient for the measurement of electrochemical activity.