دانلود مقاله مس

خلاصه

مس از محلول اسیدی سولفات در حضور اسید سولفور مس و یا استفاده از آندگرافیتی بررسی شده است .

تأثیرات متغیرها نظیر غلظت دی اکسید سولفور ،‌‎ غلظت مس، غلظت اسید سولفوریک ، دانسیته جریان و دما بر روی ولتاژ پیل ، پتانسیل آندی ، توان مصرفی، بازدهی جریان ، کیفیت رسوب ، مورفولوژی سطح ، جهت یابی کریستالی و نوع پلاریزانسیون نیز مورد مطالعه قرار گرفته است .

سایر مواد بکار رفته در آند مانند  و   ti و ti-Iro2 نیز برای بررسی تأثیراتشان روی فعالیت الکترولیت در اکسیداسیون so2 و نیز کیفیت رسوب انجام شده است .

کاتدی مستطیل شکل از جنس فولاد زنگ نزن با ابعاد نول  و عرض  و به ضخامت 2cm برای  مس بکار برده شده است .

افزایش غلظت so2 ، غلظت مس ، غلظت اسید سولفوریک و دما ، توان مصرفی را کاهش می دهند .

این متغیرها تأثیری بر روی بازدهی جریان رسوب گذاری مس ندارند .

حضور so2 در الکترولیک مس ، منحنی های پلاریزاسیون آندی و کاتدی را تغییر می دهد .

علاوه بر این باعث تغییر در جهات کریستالی در مورفولوژی سطح مس رسوب کرده نیز قابل مشاهده است .

مشخص شده که توان مصرفی مینیمم و بازدهی جریان ماکزیمم و مورفولوژی بهبود یافته ‌سطح با استفاده از آند گرافیکی ، قابل دلتایابی است.

 

2- مقدمه

در طی 20 سال گذشته استخراج مس دستخوش تحولات بسیاری قرار گرفته اند .

فرآیندهای پیرو متالوژی و هیدورمتالوژی پیشرفت کرده اند و روشهای بدیعی برای انجام این فرآیندها گزارش شده است.

مشکل اقتصادی تکنولوژی در ارتباط با so2 از مس توسط فرآیندهای پیروستالورژیکی سبب پیشرفت فرآیندهای هیدروستالورژیکی جهت بازیافت مس از کنساتره های بیان گشته است .

عملیات عمده ای که در پروسه های هیدرومتالورژی بکار می روند شامل تشویه ، لیچینگ و  می باشند.

در سالهای اخیر افزایش قابل توجهی در تولید مس به روش  صورت گرفته است .

ایراد اصلی این عملیات ، نیاز آن به انرژی فراوان جهت  مس در مقایسه با انرژی مصرفی e.firing مس می باشد.

این پروسه تقریباً نیاز به 8 تا 10 برابر توان مصرفی در e.fin دارد .

این نیاز بالا در انرژی  مس سبب انجام تحقیقاتی به منظور کاهش انرژی مصرفی شده است .

یکی از راههای ارائه شده ، جایگزین کردن یک واکنش آندی انتخابی به جای واکنش احیاء اکسیژن است .

واکنش آندی انتخابی که ممکن است بکار رود بصورت زیر است :

1 )    

2 )    

3 )    

4 )    

واکنشهای فوق به غیر از واکنش 1 ،‌ در پتانسیل های پایین تری نسبت به پتانسیل احیاء اکسیژن می شوند .

با این وجود ، واکنش 4 جاذبه بیشتری برای محققین داشته است .

اکسیداسیون  محلول در آندهای کربین و گرافیتی توسط محققین متعددی بررسی شده است.

Wiesener به این نکته اشاره کرده است که آندهای کربنی بار یاکسیداسیون آندی  مناسب نیست.

Pace و stauter نیز دریافتند که توان مصرفی برخلاف مقدار بدست آمده در روشهای متدوال ،  به ازای یک kg از مس می باشد.

Bharucha ، موفق به طراحی نوعی آندگرافیتی جهت  مس شد .

به این صورت که مخلوطی از هوا و 12% الی 15%  بر روی یک گرافیت آندی متخلخل Spargod شد .

البته این روش بالاتر از محدوده مشخصی در مقیاس آزمایشگاه کاربرد ندارد .

امروزه تلاش زیادی جهت بررسی تأثیرات اسید سولفوریک بر روی  مس از الکترولین سولفاتی انجام می شود .

اسید سولفوریک به عنوان منبع  بکار می رود زیرا استخراج محیطی  که عمدتاً به صورت اسید سولفوریک می باشد و انتقال آن به پیل مس جهت تغییر آن به  و کاهش هم زمان انرژی مصرفی ،‌ سبب سهولت بیشتری می شود .

ترکیبات متداول دیگری نظیر  و  برای جلوگیری از تشکیل سولفاتهاشان در پیل  مس بکار نمی رود زیرا ممکن است در  مس تأثیر بگذارند یک آند گرافیتی جهت بررسی تأثیرات اسید سولفوریک بر روی ولتاژ پیل ،‌ توسط سر پوشی از جنس شیشه پلاستیکی و نیز تدارکات لازم به منظور داخل کردن آندو کاتد ،‌ پوشیده شده است .

کادهای بکار رفته مستطیل شکل و از جنس فولاد زنگ نزن هستند و ابعاد زیر را دارند : طول  ، عرض  و ضخامت 2mm .

جهت اتصال الکتریکی به کاتد نوارهایی با جنس مشابه و با ابعاد زیر بکار می روند:

طول cm 11 و عرض cm 1 و ضخامت mm 2 که این نوارها به مرکز لبه فوقانی صفحات مستطیل شکل ، جوش خورده اند .

آندهای بکار رفته متشکل از گرافیت ،  ،  ، Ti و ti-Iro2  می باشند .

آندهای بکار رفته نیز ،‌ ابعادی مشابه کاتد دارند .

یک الکترود کالومل به عنوان الکترود مرجع بکار می رود که یک سوکننده جریان برق می باشد و با ماکزیمم قدرت ، کالومل به عنوان الکترود مرجع بکار می رود که یک سو کننده جریان برق می باشد و با وارد کردن ولتامترهایی دقیق در مدار، اندازه گیری می شوند ، یک ترمستات نیز جهت فراهم کردن دمای مورد نیاز الکترولیت بکار می رود .

محلول الکترولیک از شناساگر سولفات مس  اسید سولفوریک ، اسید سولفوروس و آب مقطر تشکیل شده است.

افزودن اسید سولفوروس به الکترولیت مس با افزودن حجم مناسبی از شناساگر به سیستم انجام گرفته است.

غلظت  در محلول اسید سولفوروس ، قبل از آماده سازی محلول الکترولیتی برای آزمایش ،‌ تجزیه و تحلیل شده است.

2-2- الکترولیز

آزمایش  مس در طی 2 ساعت در دمای اتاق  با چگالی جریان  و با بکار گیری یک مایع شستشو شامل  مس ،  و  و توسط یک آند گرافیتی انجام شده است .

در تمام آزمایشات آند و کاتد به فاصله 3cm مقابل یکدیگر قرار گرفته اند .

در حین آزمایشهای  ،‌ ولتاژ پل و پتانسیل آندی به فواصل زمانی 1 ساعت اندازه گیری شدند و بعد از الکترولیز ، کاتدها با آن شیر و به دنبال آن با آب مقطر و استون شسته و در هوا خشک شدند .

و سپس بازدهی جریان از روی وزن بدست آمده کاتد ، محاسبه گردید.

3-2- اندازه گیری پلاریزاسیون

LSV ( ولتحتری با جریان بی وقفه ) جهت آزمایش رفتار پلااریزاسیون آندی و کاتدی در حین در حضور و غیاب  بکار برده شد .

پلاتین  و گرافیت  به عنوان الکترودهای مس کاربردی ، بکار رفتند .

یک سیم پلاتینی و یک SCE نیز به عنوان شمارشگر الکترود و الکترود مرجع بکار رفتند .

آزمایشها با 100ml محلول ترکیبات مختلف ، هدایت شدند.

یک برنامه ساز جهانی 175 PAR جهت سوق دادن Potentionsat به 173 PAR نیز بکار رفته است .

پلاریزاسیون کاتدی و آندی بین –106 V تا 505 و LOV تا +0.2 باعث اسکن  بدست آمدند.

 

 

4-2-  آزمایش رسوب

پراش اشعه x ، بر جهت یابی کریستالوگرافی و مورفولوژی سطح رسوبات ، توسط  SEM بکار رفته است.

3-  نتایج

1-3- غلظت دی اکسید سولفور

تأثیر غلظت های مختلف دی اکسید سولفور بر روی کاهش پتانسیل آندی در طی  مس بررسی شده است Mishra و Coopen گزارش کرده اند که در حین Sparging 10 و 20 , 100 درصد   با چگالی جریان  ، کاهش مشاهده شده در پتانسیل آندی عبارتند از  100 و 700 و 1000 میلی ولتا ، Stualen و pace نیز متوجه شدند که توان مصرفی مس در حضور    محلول در الکترولیک ،‌ برابر با  1می باشد .

در تحقیات مربوط ،‌ تأثیر غلظت  در مایع حوضچه الکترولیت در حدود 0.25 الی 24 گرم بر لیتر بدست امد .

در شکل 1 و 2 دیده می شود که ولتاژ پیل و پتانسیل آندی ،‌ با افزایش غلظت تا  ،‌ به سرعت کاهش می یابند و سپس با افزایش های بعدی در غلظت  ،‌ ثابت باقی می مانند .

این به جهت اینست که  در پتانسیل مثبت کمتری نسبت به پتانسیل احیا اکسیژن ، دی اکسید می شود .

نتایج بدست آمده بر روی ولتاژ پیل و پتانسیل آندی در پایان 1 و 2 ساعت الکترولیز نشان می دهد که ولتاژ پیل به  و پتانسیل آندی به 0.23V  افزایش می یابد .

این ممکنست بخاطر کاهش در غلظت  موجود در الکترولیت مس باشد .

کاهش غلظت  در حین الکترولیز ممکنست ناشی از مصرف و افت فشار اتمسفر باشد .

شکل 2 نمودار توان مصرفی در مقابل غلظت  را نشان می دهد .

تمایل در افت توان مصرفی مشابه حالتی است که در ولتاژ پیل و پتانسیل آندی نشان داده شد.

در آنجا توان مصرفی به سرعت تا غلظت    ،‌ کاهش یافت و سپس ثابت باقی ماند . 

تأثیر غلظت های مختلف دی اکسید سولفور بر روی کاهش پتانسیل آندی در طی مس بررسی شده است Mishra و Coopen گزارش کرده اند که در حین Sparging 10 و 20 , 100 درصد با چگالی جریان ، کاهش مشاهده شده در پتانسیل آندی عبارتند از 100 و 700 و 1000 میلی ولتا ، Stualen و pace نیز متوجه شدند که توان مصرفی مس در حضور محلول در الکترولیک ،‌ برابر با 1می باشد .

در تحقیات مربوط ،‌ تأثیر غلظت در مایع حوضچه الکترولیت در حدود 0.25 الی 24 گرم بر لیتر بدست امد .

در شکل 1 و 2 دیده می شود که ولتاژ پیل و پتانسیل آندی ،‌ با افزایش غلظت تا ،‌ به سرعت کاهش می یابند و سپس با افزایش های بعدی در غلظت ،‌ ثابت باقی می مانند .

این به جهت اینست که در پتانسیل مثبت کمتری نسبت به پتانسیل احیا اکسیژن ، دی اکسید می شود .

نتایج بدست آمده بر روی ولتاژ پیل و پتانسیل آندی در پایان 1 و 2 ساعت الکترولیز نشان می دهد که ولتاژ پیل به و پتانسیل آندی به 0.23V افزایش می یابد .

این ممکنست بخاطر کاهش در غلظت موجود در الکترولیت مس باشد .

کاهش غلظت در حین الکترولیز ممکنست ناشی از مصرف و افت فشار اتمسفر باشد .

شکل 2 نمودار توان مصرفی در مقابل غلظت را نشان می دهد .

در آنجا توان مصرفی به سرعت تا غلظت ،‌ کاهش یافت و سپس ثابت باقی ماند .

مشخص شده است که با افزودن به الکترولیت کاتدی ،‌ انرژی مصرفی در حین مس می تواند کاهش یابد تا به مس در طی 2 ساعت الکترولیز برسد افزایش در غلظت تأثیری بر روی جریان کاتدی ندارد و حدود 98% کل می باشد.

2-3- غلظت مس Stauter و Pace ، کاتدهای با کیفیت بالا و بازدهی جریان 95% را در مس بدست آوردند که علظت مس در آنها از تا متغیر است .

Mishra و worel در مس تا در محلولی با غلظت اولیه از مس که توسط S% sparging در بین الکترودها بدست آمده ، موفق بوده اند.

غلظت در الکترولیت ، عملکرد دانسیته جریان راتحت تأثیر قرار می دهد .

آزمایشهایی با تغییر دادن غلظت مس در الکترولیت صورت گرفته است تا تأثیرات آن را بر روی ولتاژ پیل ،‌ پتانسیل آندی و توان مصرفی در حین مس در حضور دی اکسید سولفور بررسی کند.

غلظت مس در محدوده 10 تا 50 تغییر کدره است و تغییرات ولتاژ پیل و پتانسیل آندی به ازای غلظت مس ، بر روی نمودار شکل 3 نشان داده شده است .

همان گونه که انتظار می رفت ،‌ ولتاژ پیل در غلظتهای پایین مس تا بالا است و پس از آن تقریباً ثابت باقی می ماند ، پتانسیل آندی تغییر چندانی نمی کند و همچنین تغییری در توان مصرفی دیده نمی شود ( تا مس ) و بازدهی جریان حدود % 98 کل است.

3-3- غلظت اسید سولفوریک تأثیر غلظت اسید سولفوریک در طی مس در محدوده بررسی شده است و تأثیرات آن بر روی پتانسیل آندی و ولتاژ پیل در جدول 1 آروده شده است.

ولتاژ پیل و پتانسیل آندی با افزایش غلظت اکسید تا کاهش می یابند .

اگر چه کاهش در ولتاژ اندک است .

تغییرات غلظت اسید سولفوریک تأثیر قابل توجهی بر روی بازدهی جریان و توان مصرفی ندارد.

نتایج مشابهی در این باره توسط vinshra و coopen بدست آمده است .

آنها ،‌ مس را در محلولهایی حاوی غلظت بالای اسید سولفوریک در حدود می کنند و تنها کاهش جزئی در بازدهی جریان حاصل می شود.

4-3- دما تأثیرات دما در حین مس در محلولی حاوی آهن و ، توسط coopen بررسی شده است وی نتیجه می گیرد که دما نقش مهمی در تعیین کیفیت رسوب کاتدی بازی می کند .

در این بررسی ، تأثیر دما در محدوده 30 تا 60 درجه سانتیگراد بررسی شده است .

ولتاژ پیل و پتانسیل آندی با افزایش دمای حوضچه کاهش می یابند ( شکل 4 ) .

هیچ تغییری در بازدهی جریان در محدوده دمای ذکر شده مشاهده نمی شود و حدود 98% کل می باشد .

شکل 5 تأثیر دما را روی توان مصرفی نشان می دهد .

با افزایش دما کاهش قابل توجهی در توان مصرفی مشاهده می شود .

توان مصرفی تقریباً بصورت خطی با افزایش دمای حوضچه کاهش می یابد .

مشخص شده که دمای بالاتر کیفیت رسوب را بهبـود می بخشد و این مطابق با نتایج گزارش شده توسط Coopon می باشد.

5-3- چگالی جریان تغییرات در چگالی جریان در حین مس در محدوده 100 الی 300 بررسی شده است و تأثیرات آن بروی ولتاژ پیل ، پتانسیل آندی و توان مصرفی و بازدهی جریان مشاهده شده است .

شکل 6 تأثیرات دانسیته جریان را بر روی ولتاژ پیل و پتانسیل آندی نشان می دهد .

نتایج فوق نشان می دهند که ولتاژ پیل و پتانسیل آندی در حین مس با افزایش دانسیته جریان ، افزایش می یابند .

افزایش در ولتاژ پیل و پتانسیل آندی ممکنست به جهت افزایش پلاریزاسیون آندی و کاتدی نیز باشد .

توان مصرفی با افزایش دانسیته جریان افزایش می یابد ( شکل 7 ) ، بازدهی جریان ثابت می ماند (98%) تا محدود 200 و رسوبات پودری با افزایش دانسیته جریان تشکیل می شوند .

طبق گزارش misha وcoopen ، این مسئله ممکنست بخاطر تجاوز دانسیته جریان از حد بحرانی باشد.

6-3- جایگزینی آند جنس آند ،‌ نقش مهمی در اکسیداسیون الکتریکی دارد .

تأثیرات جنسهای مختلف آند بر روی مس در حضور بررسی شده اند .

نتایج در جدول 2 ، در حضور و غیاب جهت مقایسه آورده شده است .

شکل 8 ، ولتاژ پیل را برای 4 آند مختلف و و Ti – Iro2 و گرافیت ،‌ نشان می دهد .

در این آزمایشها در دمای انجام شده است.

از آنجا که در همه آزمایشها ،‌ ترکیب حوضچه ،‌ دما ، فاصله الکتروها ، دانسیته جریان و جنس کاتد ،‌ ثابت نگه داشته شده است ،‌ تغییرات مشاهده شده در ولتاژ پیل ممکنست بخاطر جنس های مختلف آند باشد .

در زیر افت آندهای مختلف آورده شده است : جدول 2 آند گرافیتی بهتر از سایر آندهای بکار رفته در این تحقیق ، عمل می کند .

ولتاژ پیل و پتانسیل آندی ، 1.64 و 1.53V بدست آمده اند ( جدول 2 ) در غیاب ، ولتاژ پیل و پتانسیل آندی تا 1.012 و 0.945 ولت کاهش می یابند اما این دو طی زمان تا 1 ساعت تدریجاً افزایش می یابند و سپس تقریباً ثابت می مانند ( شکل 8 ) .

افزایش در ولتاژ پیل و پتانسیل آندی با زمان ، ممکنست به خطا و مصرف در طی پروسه باشد .

رسوبات کاتدی که در حضور و غیاب بدست آمده اند صاف و درخشانند .

در حضور و غیاب ، ولتاژ پیل و پتانسیل آندی در آندهای و بیشتر از آند گرافیتی است .

( جدول 2 ) .

در حضور تغییری در پتانسیل آندی و ولتاژ پیل مشاهده نمی شود .

شکل 8 تغییرات ولتاژ پیل را زمان توسط این آندها ، نشان می دهد رقتار این آندها مشابه رفتار گرافیت است .

کاتدی از جنس مس در حضور متفاوت با آند گرافیتی است .

در این حالت رسوبات ،‌ در حضور ، بدون شکل و متخلخل هستند .

بکار بردن Ti به عنوان آند جانشین به جهت غیرفعال بودن تیتانیوم تحت شرایط آزمایشگاهی ، بسیار نامطلوب است .

آند تیتانیوم که توسط Iro2 پوشیده شده است ، بسیار متفاوت از آند تیتانیوم بدون پوشش عمل می کند .

این آند نتایج مطلوبتری نسبت به گرافیت ، و در غیاب حاصل می کند .

اما در حضور هیچ کاهشی در ولتاژ پیل و یا پتانسیل آندی مشاهده نشده است ( جدول 2 ) نمودار تغییرات ولتاژ پیل سازمان به ازای آندهای مختلف کاملاً متفاوت است.( شکل 8 ) رسوبات بی شکل در حضور Ti – Iro2 مانند و تشکیل شده است .

توان مصرفی در حین مس در حضور و با آندهای با جنس های مختلف به ترتیب عبارتند از : اما در حضور ترتیب تغییرات توان مصرفی عبارتند از 7-3- رفتار پلاریزاسیون رفتار پلاریزاسیون آندی و کاتدی درحین رسوب گذاری الکتریکی مس بر روی اند گرافیتی و پلاتینی با استفاده از LSV بررسی شده است .

شکل 9 و 10 رفتار پلاریزاسیون آندی را بر روی گرافیت و پلاتین نشان می دهد .

شکل 11 تأثیر دی پلاریزاسیون را بر روی سرعت رسوب گذاری الکترکی مس در الکترود پلاتینی، ‌ نشان می دهد.

1-7-3- رفتار پلاریزاسیون آندی پلاریزاسیون آندی بر روی آند پلاتینی و گرافیتی بین 5.2 تا +2 ولت مشاهده شده است .

SCE .

شکل 6 تأثیر را روی آند پلاتینی در الکترولیتی با ترکیبات مخلتف نشان می دهد .

اکسیداسیون در ( منحنی b ) یک منطقه بزرگ و platue را بین 0.45 و 0.85 ولت در مقایسه با اکسیداسیون در ( منحنی d ) یا ( منحنی d ) نشان می دهد.

ناحیه plate در منحنی d بین +0.8 تا 1.1 ولت و در منحنی f بین 0.8 تا 1.0 ولت می باشد ، این نواحی plate مربوط به شکل گیری یونهای سولفات از یونهای سولفیت می باشد که متناسب با ترکیب الکترولیت ، تغییر می کند .

همچنین نتایج نشان می دهد که اکسیداسیون در پـتانسیل بالا اتـفاق می افتد و در صورت حضور یونهای متوقف می شود.

افزایش جریان در محدوده +0.4 ولت در منحنی d و f آغاز می شود و در منحنی b افزایش جریان در محدوده +0.33 ولت آغاز می گردد .

جریان ، با افزایش پتانسیل در منحنی f , d, b کاهش می یابد .

این کاهش جریان ، با شروع احیای اکسیژن ،‌ در منحنی f در محدوده +1.34 ولت دوباره افزایش می یابد .

در منحنی b ،‌ جریان در ولتاژ +1.4 ولت به صفر کاهش می یابد و در منحنی های f,d جریان نشان می دهد که اکسیداسیون در حضور یونهای مس به طور کامل متوقف نمی شود و تا زمانی که احیاء اکسیژن شروع شود ، ادامه دارد.

هنگامی که الکترود های کربن و گرافیت در یک الکترولیت کمکی پلاریزاسیون آندی شدند ، ممکنس احیاء مخلوطی از گازهای در سطح کاتد اتفاق بیفتد.

مکانیزم تشکیل این مواد گازی مشخص نیست اما با این وجود اکثر مطالعات نشان می دهد که شارژ آندی از ،‌‌ منتقل می شود .

در این حالت یک platie ضعیف در ترکیبات الکترولیت مشاهده می شود.

در حالت d ( شکل 10 ) اکسیداسیون در الکترولیتهای و ، 2 ناحیه بین 0.45 تا 0.25 و 1.3 تا 0.7 ولت مشاهده می شوند .

انتظار می رود که یک لایه اکسیدی بر روی الکترولیت گرافیتی در حین پلاریزاسیون تشکیل شود .

با این وجود ، نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که لایه اکسیدی تشکیل شده ، جذب عمقی را در سطح الکترود مختل نمی کند .

در منحنی b ـ شکل 10 ـ اکسیداسیون در بین 0.25 تا 1.2 ولت مشاهده می شود .

در منحنی های c,b,a و d در شکل 10 اندک می باشد.

همچنین مشاهده شده که اکسیداسیون را تشدید می کند ( منحنی d, b ) 2-7-3- پلاریزاسیون کاتدی منحنی a در شکل 11 احیاء هیدروژن را بر روی الکترود پلاتینی در الکترولیت نشان می دهد .

هیدورژن در پتانسیل SCE ، VVS 0.45 شروع به احیا شدن می کند .

هنگامی که محلول به افزوده شود ، واکنش احیا هیدروژن ،‌ پلاریزه می شود ( منحنی b ) در نتیجه ، پتانسیل کاتدی به مقدار مثبت تری می رسد مثلاً –0.3V vs.SCE .

علاوه بر این یک plate در محدوده پتانسیل –0.65 تا –0.55 ولت مشاهده می شود .

این plate ممکنست به احیاء به S که منجر به تشکیل می شود ،‌ بیانجامد .

طبق واکنشهای زیر : تشکیل سولفور و نیز در طی آزماش ها مشاهده می شود .

پلاریزاسیون در تشکیل رسوب cu در منحنی c ،‌ نشان داده شده است .

هنگامی که به الکترولیت افزوده می شود .

2- جریان مشاهده می شود اولی بین 0.85 V vsscE الی 0.8 که به دانسیته جریان محدود کننده جهت احیاء مربوط می شود .

و دومی بین V vssce –1.0 الی –0.9 که به احیاء مربوط می شود ( منحنی d ) در حضور ، احیاء کاتدی مس دی پلاریزه می مشود و رسوبات سیاه رنگ در پتانسیل منفی تری تشکیل می شوند مثلاً -100V که ممکن است بخاطر تشکیل CUS باشد .

Lichusina ، دی پلاریزاسیون را حین رسوب گذاری الکتریکی مس ،‌ مطالعه کرد .

علاوه بر این ،‌ در حضور پلاریزه می شود ( منحنی d ) .

8-3- جهت یابی کریستالوگرافی رسوبات مس که تحت شرایط متفاوت بدست آمده اند توسط روش XRD آزمایش شده اند تا ترتیب سطوح کریستالی توجیحی کنند نتایج در جدول 3 آورده شده است .

جهات کریستالی رسوبات مس که در غیاب بدست آمده اند به ترتیب عبارتند از : (220) (11) (200) (311) اما هنگامی که به حوضچه مس افزوده می شود ، اکثر سطوح کریستالی از (220) به (111) تغییر جهت می دهند و به ترتیب زیر در می آیند : (11) (200) (220) (311) افزیش غلظت ( 15.30 تا 4.16 ) رشد کریستالی را عمدتاً تغییر نمی دهد و سطح (11) در همان جهت باقی می ماند .

متغیرهای نظیر غلظت مس ، غلظت ، دمای حوضچه و چگالی جریان رشد کریستالی را تغییر نمی دهند و سطح (111) ثابت باقی می ماند .

با این وجود ، برخی تغییرات جزئی به ترتیب سطوح ، در اثر افزایش چگالی جریان مشاهده می شود.

9-3 - شکل شناسی ( مورفولوژی ) رسوب مورفولوژی رسوبات مس که از الکترولیت سولفاتی در حضور اسید سولفوروس تحت شرایط آزمایشگاهی بدست آمده در شکل 12 آورده شده است .

مورفولوژی سطح رسوبات مس در غیاب در شکل 12a نشان داده شده است .

شکل 12.b مورفولوژی رسوب را در حضور 4.16 نشان می دهد .

افزودن به حوضچه مس ،‌ مورفولوژی رسوب را کاملاً تغییر می دهد و رشد گروه b مشاهده می شود و سطح (220) به (111) تغییر جهت جهت می دهد.

این تغییرات ناگهانی از روی جهت یابی کریستالی نیز قابل دریافت است .

حضور عمدتاً ابعاد کریستالی را افزایش می دهد .

هنگامی که غلظت به 1s- ( شکل 120C ) افزایش یابد .

ابعاد هم ریشه می کنند .

تغییر آن مورفولوژیک رسوبات و افزایش سایز کریستالی ،‌ افزودن به الکترولیت مس ، ممکن است ناشی از حضور باشد که رسوب گذاری الکترویکی مس را دی پلاریزه می کند .

گزارش داده شده که در حین رسوب گذاری الکتریکی مس ،‌ رشد پلی کریستالی،‌ وابسته به حضور آنیون در حوضچه است.

Barnes , Story ، از مطالعاتشان بر روی مس رسوب کرده ، مشاهده کردند که موروفولوژی رسوب با افزایش پتانسیل تغییر می کند .

Cook ,walkes نیز مشاهده کردند که افزودن ، مورفولوژی رسوبات مس را تغییر می دهد و با افزایش غلظت رسوب داشته می شود.

Aneel , Rouse نیز مشاهده کردند که افزایش غلظت در الکترولیت مس، پلاریزاسیون کاندی را کاهش می دهد .

مشاهدات Aneel , Rouse توسط Lakshines نیز تأئید شد .

این اطلاعات بیان می کند که آنیونها که پروسه رسوب گذاری مس را دی پلاریزه می کنند ، در موروفولوژی با افزایش ابعاد نیز تأثیر می گذارند .

احتمالاً این به علت ممانعت از تشکیل بلورهای با پوشش سطحی است که به خاطر جذب عمقی می باشد و در نتیجه ، ابعاد بلوها افزایش می یابند.

مثلاً دی پلاریزاسیون کاتد به علت حضور که مربوط به رشد ابعاد کریستالی است ، در تطابق با مطلبی است که در بالا ذکر شد .

به نظر می رسد که در غلظت های بالاتر مس ، رسوب فشرده تر ناهموارتر باشد ( شکل d ـ 12 ) .

هنگامی که غلظت اسید سولفوریک در حمام مس افزایش می یابد ( و )‌،‌ یک تغییر عمده در موروفولوژی سطح دیده می شود ( شکل 12e ) .

اینکه ابعاد بلورین کاهش یافته اند اما این ابعاد بزرگ تر از ابعاد رسوبی هستند که در غیاب بدست آمده ( شکل 12a ).

مورفولوژی نشان داده شده در دانسیته جریان پایین تر ، مثلاً ( شکل 12g ) با چگالی جریان ( شکل 12d,f ) متفاوت است و مشابه حالتی است که در دمای بالای حوضچه یا غلظت مس بدست آمده بود ( شکل 12 af )‌.

اما هنگامی که دانسیته جریان بیشتر از باشد ، مورفولوژی رسوب کاملاً تغییر می کند و رشد ورقه ای مشاهده می شود ( شکل 12f ) .

4 ـ نتیجه گیری مس درحضور اسیدسولفورس مطالعه گردید مشخص شد که افزایش غلظت در الکترولیت : 1 ـ ولتاژ پیل پتانسیل آندی و توان مصرفی را کاهش می دهد.

2 ـ ابعاد کریستالی رسوبات مس را افزایش می دهد .

3 ـ کاتد مس را دری پلارزه می کند.

4 ـ بازدهی جریان رسوبگذاری مس را تصفیه نمی دهد.

به نظر می رسد که از اکسیداسیون دی اکسید سولفور در آندهای و و Ti – Iro2 ممانعت شده است .

رسوبات زیر و غیر هم شکل که به سطح کاتد چسبیده اند .

هنگامی که آندهای و و Ti – Iro2 در حضور بابازدهی جریان a8% می روند ، تشکیل می شوند .

غلظت مس ، غلظت و دما تأثیری روی بازدهی جریان و مورفولوژی رسوبات مس ندارند .

دانسیته جریان بالا تا رسوبات صفحه ای تولید می کند و برای دانسیته جریان بالاتر از ،‌ رسوبات پودری تشکیل می شوند .

مشاهده شد که گرافیت جایگزین آندی بهتری نسبت به آندهای ( و و Ti – Iro2 ) جهت اکیداسیون دائمی است.

شرایط لازم برای بدست آوردن رسوبات صاف ، درخشان وصف شده با مورفولوژی سطحی بهتر ،‌ بازدهی جریان بالاتر و توان مصرفی کمتر عبارتست از : مسدانسیته جریاناسید سولفوریکدمادی اکسید سولفورآندگرافیتی