由于高品位原铜矿越来越少以及人类对金属铜的不断需求,从含铜资源回收和利用金属铜越来越受到人们的重视。铜以及铜基合金,尤其是铜镍基合金,被广泛应用在生活以及工业中,这主要是由于其在耐腐蚀性能、导电性以及机械性能等都能很好的满足人们的需求。在过去,人们已经开发出多种工艺来回收合金废料,其中直接电解合金回收有价金属是一个非常有探索意义的工艺。在智利,采用“阳极框”电解系统来直接回收废杂铜以及粗铜,实践生产可以节能50%。实验室内王飞等师兄,对重熔的铜镍基合金阳极直接电解,也得到99.98%的阴极铜。主要针对铜镍基合金废料的直接电解回收,本文进行了进一步的探索研究,主要在两个方面:第一个方面,铝青铜在铜电解体系中的电化学溶解行为。第二个方面,在硫酸铜和硫酸镍溶液中铜沉积动力学的研究。首先,对铝青铜在配制的类似工业电解铜溶液中的电化学溶解行为进行了研究。主要采用了电化学测量方法中的极化技术和电化学阻抗谱技术。结果发现,当硫酸铜溶液中含有160 g/L的硫酸时,铝青铜在溶液中的电化学溶解速率最大。进一步增大硫酸浓度会增大极化电阻以及溶液电阻,反而不利用铝青铜的溶解。由阿伦尼乌斯公式计算可知,铝青铜在铜电解体系中溶解过程的活化能为27 kJ/mol,说明铝青铜的溶解过程是一个扩散控制的过程。同时,用电化学阻抗谱研究可知,在开路电压下,合金表面的钝化膜是通过溶解再沉积的机理形成的。其次,对在硫酸铜和硫酸镍溶液中铜沉积动力学进行了研究。为了获得较详细了解镍离子对铜沉积动力学的影响。本文设定了三组实验:第一组,60 g/L的Cu2+,以及不同浓度的镍离子浓度(0、10、20、30、40 g/LNi2+),主要目的是为了研究当镍离子单独富集时的铜沉积动力学变化规律。第二组,不同铜离子浓度(60、50、40、30、20 g/L Cu2+),主要目的是为了研究当铜离子单独贫化时的铜沉积动力学变化规律。第三组,研究铜离子不断贫化以及镍离子不断富集时的铜沉积动力学变化规律。此次研究主要采用了循环伏安技术以及阴极极化技术。研究结果表明,当镍离子浓度大于20 g/L时,对铜沉积过程有明显的去极化作用。从Tafel斜率、传质系数以及交换电流密度等动力学参数可以得出,镍离子的存在对铜沉积的机理没有明显的影响,在一定程度上会改善铜沉积过程的动力学条件。除此之外,我们也观察到,当镍离子大量存在时,会降低峰值电流密度以及极限电流密度。因此,镍的存在对铜沉积有利也有弊。