新型銅電解添加劑明膠-丙烯酰胺共聚物的合成與應(yīng)用.pdf

1、生產(chǎn)實(shí)踐表明銅電解精煉過(guò)程中加入適量的添加劑是獲得優(yōu)質(zhì)陰極銅的有效措施之一。硫脲是目前銅電解精煉中廣泛使用的添加劑之一，但其在電解液中易分解，使陰極銅中S含量升高。因此，開(kāi)發(fā)一種全新、高效的添加劑具有重要的意義。本論文首先從含鉻的革屑中提取明膠，然后以提取的明膠為原料合成得到一種明膠-丙烯酰胺共聚物并將其應(yīng)用于銅電解精煉中，且對(duì)其作用機(jī)理進(jìn)行了一定的研究。
　　采用CaO水解法從廢舊皮革中提取明膠，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著CaO用量的增

2、加，明膠的產(chǎn)率先增大后減小，明膠產(chǎn)率隨水解溫度的升高而升高，而液固比(mL/g)和水解時(shí)間對(duì)明膠產(chǎn)率的影響不大;明膠水溶液（6.67％，wt％）的相對(duì)粘度隨CaO用量，水解溫度，液固比和水解時(shí)間的增加而漸降低;提取明膠的適宜條件為:按皮革用量的7％加入CaO，水解溫度為75℃，液/固比為5∶1，水解時(shí)間為2h。在此條件下制得的明膠產(chǎn)率為49.5％，明膠水溶液（6.67％，wt％）的相對(duì)粘度為1.95，明膠中Cr含量為2.07 ppm。<

3、br>　　結(jié)果表明，以過(guò)硫酸鉀為引發(fā)劑，在水溶液中可以合成明膠-丙烯酰胺共聚物(PGAM)，且隨著反應(yīng)溫度的升高，引發(fā)劑濃度的增加，PGAM水溶液(0.003％，叭％)的相對(duì)粘度先升高后降低;隨著反應(yīng)時(shí)間和丙烯酰胺濃度的增加，PGAM水溶液的相對(duì)粘度逐漸升高。合成PGAM的適宜條件為:反應(yīng)溫度為55℃，反應(yīng)時(shí)間為120 min，引發(fā)劑濃度為0.0012 g/mL，明膠濃度為0.04 g/mL，丙烯酰胺濃度為0.06g/mL，在此條件下合

4、成的PGAM，其水溶液(0.003％，wt％)相對(duì)粘度為1.7。
　　銅電解實(shí)驗(yàn)表明，PGAM能夠替代硫脲用作銅電解添加劑，且對(duì)電解液中的漂浮陽(yáng)極泥具有很好的抑制作用，能夠促進(jìn)電解液中的As、Sb絮凝沉降。使用PGAM、明膠、骨膠和氯離子作為添加劑時(shí)，在電解液溫度為65℃，電流密度為235 A/m2條件下，電解168 h后所得高純陰極銅中As、Sb、Bi含量分別為0.000051％、0.000124％、0.000069％，而使用硫

5、脲、明膠、骨膠和氯離子為添加劑時(shí)所得陰極銅中相應(yīng)雜質(zhì)含量分別為0.00016％，0.00027％、0.00011％。電解所得陽(yáng)極泥中As、Sb、Bi含量分別為5.12％，4.04％、1.01％，使用硫脲、明膠、骨膠和氯離子為添加劑時(shí)其陽(yáng)極泥中As、Sb、Bi含量分別為3.25％，2.20％、1.95％。
　　電化學(xué)研究表明Cu2+電沉積過(guò)程是不可逆的，不含前置轉(zhuǎn)換步驟的簡(jiǎn)單電荷傳遞反應(yīng)，其交換電流密度為2.69×10-2 A/cm