镉电解沉积过程中共存阳离子的反应行为

镉资源复杂多样,镉电解沉积系统中通常含有诸多杂质金属,如铜、锌、铁、镍等。本文通过系统的实验研究,考察了Cu^(2+)、Ni^(2+)、Fe^(2+)及Zn^(2+)的反应行为及对镉电沉积过程电流效率、阴极镉的纯度和形貌的影响,进一步确定了Cu^(2+)、Ni^(2+)、Fe^(2+)及Zn^(2+)的最低影响浓度。结果表明,Cu^(2+)浓度低于1 mg/L时,对镉电沉积几乎没有影响;而Ni^(2+)浓度即使达到2.5 g/L,产生的影响也微乎其微;Fe^(2+)浓度高于20 mg/L就会引起电流效率降低;Zn^(2+)浓度控制在1.5 g/L以下时,对电沉积的影响较小。根据电化学分析和微观形貌表征,Cu^(2+)会优先沉积与镉形成化合物,Fe^(2+)的氧化还原会导致电流效率下降和单位电耗上升;除镍之外,Cu^(2+)、Fe^(2+)及Zn^(2+)均会影响阴极镉的形貌。研究结果进一步完善了复杂溶液中镉电解沉积的基础理论。