铜阳极在磷酸与硫酸混合溶液中溶解的电流混沌振荡行为.pdf

铜阳极在磷酸与硫酸混合溶液中溶解的 电流混沌振荡行为 李学良， 张瑞林， 何建波， 吴世彪 （合肥工业大学化工学院， 合肥 “ ） 摘要采用循环伏安和恒电位方法研究铜在磷酸与硫酸混合溶液中溶解的阳极过程， 并用非线性方法对其电流振荡行为 进行表征。结果表明， 随着 “ 浓度增大， 电流振荡幅度先增强后逐渐减弱。在恒电势下， 随电势增大， 电流振荡振幅变大， 振 荡周期加大。 和 9 8 ［- 1 “］ 从铜电极 表面膜的生成和破坏研究5 6／ F 8 ／I。 采用三电极， 阳极用铜棒， 直径为 , “ 3 ， 阴极用 铜丝绕成盘状， 铜纯度均为2 2 , 2 . H。铜电极表面 用- 号金相砂纸打磨， 先后用丙酮和二次蒸馏水 浸洗， 测试前在1 , “ J下阴极化. ; A E， 并通入高 纯氮“ ; A E除氧。参比电极为饱和甘汞电极， 试验 温度恒定在“ . , K。 电化学数据由自组装联机电化学测试系统采 集， 测试系统联机部分主要有’ 5 I1- 3 - 7数据 采集卡， ’ D E G A E 6 ; L J15 ’ M计算机。软件自行编 制， 所有测量的电极电位均相对于饱和甘汞电极。 配套的电化学装置主要有N 5 71 “型多功能程序给 定器， N 1 -型双恒电位仪。 “ 试验结果与讨论 “ 循环伏安行为 对 J／ ， 取样电阻为“ , “， 得到循 环伏安图， 见图-。由图-（9） 及其振荡部分放大图 图-（） 可见， 正向扫描时， 开始电流密度随阳极极 化加大而升高较快， 然后开始出现振荡， 在反向扫描 时， 也出现了振荡。由图-（C） 可见， 正向扫描开始 后， 随阳极极化加大， 电流也显著加大， 然后开始出 现振荡。反向扫描时也出现了振荡。比较图-（C） 和图-（9） 可见， “ 量为- , . H时的振荡比不加 “ 时强。试验表明， 随“ 浓度提高， 振荡 现象受到较大抑制， 振荡变弱。这一点由图-（） 可 见， 当 “ 浓度为- , * H时， 正向扫描过程中有 振荡现象， 但此振荡比 “ 浓度为- , . H时的振 荡弱， 且反向扫描中未发现振荡。由以上图形可知， 随 “ 加入量逐渐增大， 振荡现象先增强后逐渐 第. .卷第-期 “ 1 0 2； （）（. 6 - 7 C - 7 ; 9 “ D E ; 8 9 ; , , E 7 5 7 F E G ; 6 “ 7 ; ; 8 6 ／H；/ I；（ 2 A 8 B ; 5 2 8 8 9 E） D * / 8 B ／F；D , G （“） 5 2 A 6 2 A 9 8 6 * , -； （）5 2 A 6 2 A 9 8 6 * . , - 图“铜阳极溶解中的时间序列 1 2 3 * H 2 A 6 2 A 8 9 ; 2 A 8 B ; 5 2 8 8 9 E） D * / 8 B ／F，“（ C ’）D * , 0，D , G 参考文献 ［/］I B “ 6 ; C，J “ 6 A K “ B B L *H K “ 8 2 7 2 A A 8 B ; 5 2 8 8 9 7 8 M M 6 2 5 8 M K 8 A M K 8 6 2 7 “ 7 2 ［L］ *N B 7 5 6 8 7 K C 8 7，/ O . ,，/ （/ ） . ［］I B “ 6 ; C，J “ 6 A K “ B B L *H K “ 8 2 7 2 A A 8 B ; 5 2 8 8 9 7 8 M M 6 2 5 8 M K 8 A M K 8 6 2 7 “ 7 2 P M “ 7 K “ Q 2 8 6［L］ *N B 7 5 6 8 7 K C 8 7， / O . ,，/ （/ ） . . ［］4 B “ K “ 2 B R1S，C 7 K B BJ *4 M 6 2 5 “ B 2 Q A 5 2 3 “ 5 2 8 8 9 M 6 2 8 2 7 “ 7 K “ 8 5 2 7 B 7 5 6 8 7 K 2 7 “ B 8 A 7 2 B B “ 5 2 8 A 2 5 K “ 8 2 7 2 A A 8 B ; T 5 2 8 8 9 7 8 M M 6 2 M K 8 A M K 8 6 2 7 “ 7 2 ［L］* K B 7 5 6 8 A 7 8 5 “ 2 2 3 “ 6 A 2 7 8 6 “ 5 2 8 R “ A 2 M ; 6 2 5 2 A［L］ *4 M M B N B 7 T 5 6 8 7 K ，/ O . O，/ O ［W］李学良，鲁道荣，朱云贵，等*表面部分成膜金属阳极溶解模型及其振荡与混沌行为 ［L］ *金属学报， /， （,） O W ［］李学良，何建波，鲁道荣，等*恒电位下铜阳极电流振荡的延时控制 ［L］ *物理化学学报， ，/ . （） / . / 第/期李学良等铜阳极在磷酸与硫酸混合溶液中溶解的电流混沌振荡行为 万方数据 “ / 7 ’ “ 8 ’ A 4 B 9 8 4 8 ’ ） 5 * 5 3 5 , 91 7 “/ 3“/ 2 * 0 5 , * / , 3. ;8 1 , , * 1 3 ; / 9 * - 5 - / * ，- ; - 6 * -0 1 6 , / 9 , 2 ;，/ 3 , ’ 1 6 * / 29 , ’ 1 3 A B * , ’, ’ * - 2 / 5 1 7 , ’ / 9 1 4 , 1 7“/ 3 3 * , * 1 AC 3, ’ 1 5 - * 6 6 / , * 1 / 9 8 6 * , 4 3 / 38 2 * 1 3 * - 2 / 5 B * , ’, ’ * - 2 / 5 1 7 , ’ - 1 D , 2 1 6 6 3 8 1 , , * / 6 A；- 1 8 8 2 6 - , 2 1 6 ; 5 * 5； 6 - , 2 1 - ’ 9 * - / 61 5 - * 6 6 / , * 1 ； 6 - , 2 1 - ’ 9 * - / 6 - ’ / 1 5； / 1 3 * -3 * 5 5 1 6 4 , * 1 （上接第 E页， F 1 , * 4 3 7 2 1 98 G E） 上发生的主要反应是二价铁络离子的氧化反应， 脆 硫锑铅矿的氧化主要是由三价铁离子完成的。 （） 矿浆电解条件下， 脆硫锑铅矿的非氧化性络 合酸溶反应可以发生。脆硫锑铅矿在氧化浸出过程 是作为一个整体被氧化浸出， 锑不能被选择性浸出。 硫锑铁矿是不稳定矿物， 在矿浆电解过程中， 发生氧 化性络合酸溶而分解。 （） 由于存在着含铁矿物自生H F 6 的氧化反 应、 硫锑铁矿的氧化性络合酸分解反应和脆硫锑铅 矿的非氧化性络合酸溶反应， 加之搅拌浸出过程夹 带空气的氧化作用， 导致锑铅矿中锑的直接酸溶浸 出率达到 I J左右。锑铅矿矿浆电解过程， 在通入 锑的理论浸出电量的情况下， 可以使锑铅矿中的锑、 铅和脆硫锑铅矿中的铁完全氧化浸出。 （“） 脆硫锑铅矿在实际的矿浆电解浸出过程， 是 硫化物中的硫在原位失电子， 金属阳离子向溶液本 体扩散的过程。 参考文献 ［K］杨显万，邱定蕃A湿法冶金 ［L］ A北京冶金工业出版社，K E ［］王成彦，邱定蕃，张寅生，等A矿浆电解法处理铋精矿的研究 ［M］ A有色金属，K I，“ N （） I I ［］王成彦，邱定蕃，张寅生，等A矿浆电解法处理辉铋矿的浸出机理 ［M］ A有色金属，K I，“ N （） I “ ［“］C 2 5 6 / H，O 4 . ;H AP 6 - , 2 1 D 1 * 3 / , * 1 1 7 8 ; 2 * , * 5 1 3 * 4 9- ’ 6 1 2 * 3 5 1 6 4 , * 1 ［M］ A ; 3 2 1 9 , / 6 6 4 2 ;，K N，“ Q （K／） K I N 7 . . B ’ . B “ “0 , 8 * A ，C “ 6D ’ * ，2 “ - . /E ’ 8 ’ （F ’ G ’ */ 8 ’ ） 5 * 5 3 A 6 9 , / 6 6 4 2 * - / 6 , - ’ 1 6 1 ;；T / 9 5 1 * , ；5 6 4 2 2 ; 6 - , 2 1 6 ; 5 * 5；/ , * 9 1 ;；9 - ’ / * 5 9 “ 有色金属第I I卷 万方数据