铜箔电解液制造工艺流程

2016-02-10 03:04郑衍年
化工设计通讯 2016年10期
关键词:铜箔电解液电解

郑衍年

(广东嘉元科技股份有限公司,广东梅州 514759)

铜箔电解液制造工艺流程

郑衍年

(广东嘉元科技股份有限公司,广东梅州 514759)

电解铜箔自上世纪四十年代投入生产之后,先后应用于制造业、加工业、电子工业等,随着制造工艺的不断完善,从事电解铜箔生产制造的企业也开始尝试新的电解铜箔电解液的制造工艺流程。从电解铜箔的生产出发,深入研究几种电解铜箔电解液的制造工艺。

电解液;电解铜箔;制造工艺

在电解铜箔的生产过程中,各电解铜箔制造企业也逐渐衍生出不同的制造工艺,虽然关键技术千差万别,但基本的制备过程无外乎电解液制备、铜箔制造以及表面处理等工序,本文将立足于电解液制备的条件以及原理,深入研究电解铜箔电解液的制造过程,给相关工作人员以启发。

1 电解液的制备

电解液制备是电解铜箔生产的第一道工序,也决定了电解铜箔产品的质量,因此对电解液制备工作提出了较高的技术要求,合格的电解液,需要经过一系列的净化工作,才能保证电解液的纯度达到生产电解铜箔的要求,一旦电解液的成分或者纯度达不到电解铜箔制造的需要,就会造成铜箔产品的质量问题,给相关企业造成一定的经济损失。因此,要求相关工作人员严格的控制电解溶液制备的操作过程,并预先准备好制备的材料与生产设备,并严格的控制溶铜造液过程中使用到的辅料。

1.1 制备材料

铜米、电解铜、裸铜线都是电解液制备的原料,此外,作为制备电解液的原料,在纯度上必须符合GB4667—1997《电解阴极铜》国家标准的一号通知要求,也就是说,作为电解液制备的原料,这些原料含铜纯度必须达到90%以上,才能满足铜箔产品的品质要求。此外,硫酸也是电解液制备过程中必不可少的材料,原材料的纯度和质量很大程度上影响了铜箔的制造质量,因此要求相关工作人员对这些原料进行纯度检测分析,确保使用于电解铜箔制备的原材料达到国家标准。

1.2 电解液制备的工艺流程

在第一种流程中,相关工作人员需要准备的设备有制铜箔机、高位罐、原液储罐、溶铜罐以及换热器。将原材料、硫酸、水、压缩空气按照一定的比例送入溶铜罐中,并在高位罐与制箔机的共同作用下,将化合后的物质送入原液储罐,经过活性炭过滤后,能够得到纯度较高的电解液。此外,还需要对化合物进行加热处理,并进一步的机械过滤,直到电解液的纯度达到国家规定的化学纯级标准。第二种电解液制备的工艺流程中,同样需要制铜箔机、高位罐、原液储罐、溶铜罐以及换热器。但步骤上有着明显的差异,首先将原材料、水、压缩空气、硫酸加入溶铜罐,并且直接进行机械过滤,送入电解液灌,不同于第一种流程,电解液的制备过程基本上在电解液灌完成的,经过高位罐的加热以及活性炭的过滤,使原料能够在循环过滤的过程中,持续提高电解液的纯度,直到这个纯度满足电解铜箔电解液的制造需要。

2 电解液制备的过程与辅助条件

2.1 电解液制备的过程

由于各铜箔生产企业的技术水平、基础设施、配套能力的区别,因此铜箔产品的品质也存在着较大的差异,除上述两种代表性的电解液制备流程以外,根据铜箔纯度要求的不同,还有其他的电解液的循环方式,然而尽管企业的技术水平、设备条件不同,其机理都是一样的,都需要铜料溶液、固体颗粒、温度调整,最后才能形成符合质量标准的电解液。电解液制备就是将预处理好的铜料投入溶铜罐中,并向铜罐内加入压缩空气,持续加热下,铜料会发生氧化反应,生成硫酸铜溶液,化学方程式如下:

将硫酸铜溶液与贫铜电解液混合,经过一定时间的温度调整、机械过滤后,将化合物送入高位罐。实际上,电解液在生产过程中是循环使用的,一方面,是为了提高电解液本身的纯度,通过不断过滤,不断的成分调整,使其满足后续铜箔产品的生产。另一方面,循环使用能够充分利用活性炭的吸附功能,去除电解液中的有机物,使电解液达到温度与浓度方面的技术指标。

2.2 电解液制备的辅助条件

电解液制备的辅助条件,就是指电解液制备所要具备的配套条件,包括压缩空气供给、蒸汽供给以及硫酸供给等。硫酸在电解铜箔电解液的生产过程中,是一种消耗型材料,因此需要在电解液的循环处理中,适当的增加硫酸溶液。由于硫酸质量的好坏会对铜箔产品的外观质量产生较大的影响,因此相关工作人员需要准备化学纯级的硫酸溶液(纯度≥95%以上),特别需要注意的是,硫酸具有强腐蚀性,盛放硫酸的容器最好选用耐酸塑料或316L不锈钢焊接容器,以防硫酸泄漏。

3 结束语

综上所述,随着生产的发展,对铜箔的性能要求越来越严格。因此在电解铜箔电解液的制造过程中,相关工作人员要把控好原材料的质量,严格的控制操作流程,并对产品进行严格的检验,保证铜箔产品能够符合制造的要求。

[1] 徐海清,胡耀红,陈力格,等.电解铜箔用涂层钛阳极表面结垢的去除[J].电镀与涂饰,2015,(4).

[2] 刘晓军,王玉英,王文魁.电解铜箔电解液制造工艺分析[J].科技与企业,2014,(9).

[3] 徐海清,胡耀红,陈力格,等.实际工况下电解铜箔用涂层钛阳极的失效机制[J].电镀与涂饰,2015,(23).

Copper Foil Electrolyte Manufacturing Process

Zheng Yan-nian

Electrolytic copper foil has been used in manufacturing,processing and electronic industries since it was put into production in the 1940s.With the continuous improvement of manufacturing technology,enterprises engaged in electrolytic copper foil manufacturing have begun to try new Electrolytic copper foil electrolyte manufacturing process,so this paper will be from the point of copper foil production industry,in-depth study of several electrolytic copper foil electrolyte manufacturing process.

electrolyte;electrolytic copper foil;manufacturing process

TQ151

B

1003–6490(2016)10–0067–01

2016–09–15

郑衍年(1972—),男,广东大埔人,工程师,主要研究方向电解铜箔的生产工艺技术和检验。

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