课题在传统电解铜工艺的基础上,设计了一种新型节能多电极电解模式,并对其进行了系统的研究。多电极电解模式是指在阴极和阳极(主电极)的内侧、外侧插入副电极。当主电极电解时,副电极同时发生铜的沉积与溶解,实现总电流效率大于100%,达到降低其电解电耗的目的。首先,以CuSO4-H2SO4为研究体系,比较了A、B方案的节能效果。与传统电解模式相比,A方案节能效率为10%, B方案可达50%。进而分别研究了副电极数、电解模式、主电极间距、通电电荷量、电流密度、Cu2+含量、H2SO4浓度和温度等因素对电流效率和节能效率的影响。研究结果表明,B方案的电流效率最高可达187%,节能效率在50%以上其次,为了深入研究多电极的节能原理,本文首次利用电化学工作站测开路电位的方法,分别测定了副电极两侧的电极电位。结果显示,A方案中作阴极的副电极电位较B高,做阳极的副电极电位较B低。因此,B方案的节能效果显著。最后,建立了电势分布数学模型,对多电极电解模式进行了模型分析。电极扩散层内的电势呈指数分布,电解液主体的电势呈线性分布。