Behaviour of Copper Anodes Containing Oxygen, Silver and Selenium Impurities During Electro-Refining

Abstract

The anodic passivation of copper anodes containing oxygen, silver and/or selenium as impurities has been investigated in sulphuric acid at 65.0±0.2°C by voltammetric, chronopotentiometric and impedance techniques. A stationary electrode was used at a slow potential scan rate for the voltammetric technique. The voltammograms of the pure copper and alloy copper anodes exhibit three characteristic regions: the active dissolution, region I, the dissolution and precipitation, region II, and a current plateau passivation, region III. Electrochemical results obtained in this study show that passivation of copper anodes increases when impurities are added in the following order:

Cu → Cu-O→ Cu-Ag→ Cu-Se→Cu-Ag-Se.

X-ray diffraction results show that the anode surfaces, in the passive region, were covered by copper powder, silver and selenides.

Résumé

La passivation des anodes de cuivre contenant des impuretés comme l'oxygene, l'argent et/ou le sélénium a été étudiée en milieu d'acide sulfurique à 65.0± 0.2°C en utilisant la voltampérometrié, la chronopotentiométrie et l'impédance. La voltampérométrie a été réalisée à des tres faibles vitesses de balayage de potentiel en utilisant une électrode stationnaire. Les voltampérogrammes pour le cuivre et pour les alliages étudiés ont été caractérisés par trois régions distinctes : la dissolution du cuivre (région I), la dissolution-précipitation (région II) et le plateau de courant indiquant la passivation (région III). Les résultats électrochimiques obtenus montrent que l'aptitude du cuivre à la passivation augmente quand les impuretés sont présentes dans l'ordre suivante:

Cu→ Cu-O →Cu-Ag →Cu-Se →Cu-Ag-Se.

Les resultats de la diffraction de rayon-X montrent que les surfaces des anodes dans la région passive sont recouvertes par la poudre de cuivre, par l'argent et par les séléniures seion l'alliage utilisé.