different charges have a different composition and distribution of phases. Montanwerke bild :
Brixlegg anodes have a higher lead and nickel concentration (Ni 0,37 wt.%, Pb 0,38 wt.%) on Ein v
an average. Together with the elements oxygen, antimony, arsenic, tin and silver, which are Phas
found in smaller concentrationes in the anode copper (0, 0,15%, As 0,06%, Sb 0,05%, Sn verst
0,04%, Ag 0,077%), many intermetallic phases are formed. Anodes consist of a dendritic cop- Phas
per matrix. Between the primary copper dendrites there is a Cu - CuO eutectic. Most of the Ziel ¢
intermetallic phases are in the Cu - CuO eutectic. Only few intermetallic phases were de- [1,2].
dected in the copper matrix. Verte
One part of the nickel is in solid solution in the copper, the other part forms together with Das
further elements following phases: NiO, Ni-Fe-Sn-Zn-oxide, Ni-Sn-Zn-oxide, NiFe;04, Cu-Sb- persi
Sn-Zn-Ni-oxide, Cu-Fe-Ni-Zn-oxide and Kupferglimmer. In most anodes very homogenous NiO Instr
- layers were found, located approximately 10 - 50 pm below the air side of the anodes. These stimr
layers consist of an octahedral NiO crystals accumulation. Lead is to be found mainly as lead quan
oxide. Traces of arsenic, iron and copper were dedected in the lead oxide. Tin together with Die |
oxygen forms acicular tin oxide crystals (SnO,). In addition Sn - Ca oxides and Sn - Cu oxides Dad
are present in the anodes. Virtually all the silver is in solid solution in the copper, because no oft bi
discrete silver phases were dedected. nigur
The characterisation of the intermetallic phases (morphology, composition) were carried out
chiefly with a SEM.
1. Einleitung
Hochreines Kupfer wird wegen der ausgezeichneten elektrischen Leitfähigkeit hauptsächlich in
der Elektroindustrie eingesetzt. Um höchste elektrische Leitfähigkeit zu erzielen, ist es not-
wendig, alle Begleitelemente aus dem Kupfer zu entfernen. Dies wird durch eine Aus
pyrometallurgische Raffination gefolgt von einer elektrolytischen Raffination erreicht. Anoc
Beim elektrolytischen RaffinationsprozeR, der in einem CuSO, - H2SO4 Elektrolyt erfolgt, wird ist.
das verunreinigte Anodenkupfer aufgelöst (Gleichung 1) und als hochreines Kupfer auf der
Kathode abgeschieden (Gleichung 2).
2. Inf
CU® avore ==> Cu +26" (1)
Cu?* + 2e° ==> Cu «atwooe (2) Kupf
Der Betrieb der Raffinationselektrolyse (Gleichung 1) läuft in der Praxis nicht immer problemlos Kupf
ab. Ein großes Problem stellt die Anodenpassivierung dar. Beim Auftreten von Passivierungs- in Ku
erscheinungen kommt der anodische Auflésungsvorgang nahezu zum Stillstand, ohne daß eine bei (
sichtbare Veränderung der Anodenoberfläche zu erkennen sein muß. durcl
Die Folge des obengenannten Effekts ist eine schlechte Stromausbeute und ein erhöhter spe- spric
zifischer Energiebedarf. Das Restgewicht passiver Anoden ist im Durchschnitt deutlich höher Saue
als von aktiven Anoden. Die Anodenreste aus der Elektrolyse werden eingeschmolzen Kupf
(Energiebedarf) und wieder zu Anoden vergossen. Das bedeutet, es wird ein betrachtlicher Teil Seite
des Kupfers im Kreis geführt. Es liegt natürlich im wirtschaftlichen Interesse eines Betriebes, bilde
Anodenpassivierungen möglichst zu vermeiden. daß
Passivierungserscheinungen werden, nicht zuletzt wegen ihrer wirtschaftlichen Bedeutung wach
schon seit langem erforscht, ohne daß es bisher gelungen ist, ein geschlossenes Erklärungs-
180 Prakt. Met. Sonderbd. 26 (1995)