一種使用再生氧化銅制備電解銅箔用電解液的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種使用再生氧化銅制備電解銅箔用電解液的方法，屬于電解液制備工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，其技術(shù)要點包括下述步驟：(1)往溶銅罐中加入硫酸電解液并加溫；(2)當(dāng)溫度升高至55-65℃時，加入粉狀的再生氧化銅；(3)再生氧化銅添加完成后，攪拌進行溶解反應(yīng)，反應(yīng)時間為25-35分鐘；(4)檢測反應(yīng)后的溶液澄清且銅含量達標時，往溶銅罐內(nèi)加入粉末狀活性炭并通風(fēng)進行除凈處理，時間為25-35分鐘；(5)除凈吸附完成后，過濾掉活性炭得到電解銅箔用硫酸銅電解液。本發(fā)明旨在提供一種生產(chǎn)成本低、質(zhì)量穩(wěn)定的使用再生氧化銅制備電解銅箔用電解液的方法；用于電解銅箔用電解液的制備。
【專利說明】一種使用再生氧化銅制備電解銅箔用電解液的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電解銅箔用電解液的制備方法，更具體地說，尤其涉及一種使用再生氧化銅制備電解銅箔用電解液的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電解銅箔是通過使用陰極輥及陽極板對硫酸銅電解液進行電鍍沉積獲得的，所以，在電解銅箔生產(chǎn)過程中硫酸銅電解液成分指標至關(guān)重要，特別是硫酸電解液中的銅離子指標(Cu2+)，由于電解銅箔生產(chǎn)過程不斷從電解液中沉積出銅，就需要對電解液中補充銅離子以維持電解液指標的平衡，所以，電解液中銅離子的控制是電解銅箔生產(chǎn)過程難以掌控的。在常規(guī)電解銅箔生產(chǎn)過程中，電解液中銅離子的補充是通過使用系統(tǒng)管道及儲罐的低含銅量電解液流經(jīng)儲存有銅線或銅板的罐體，以獲得富含銅量的電解液，此罐體稱之為溶銅罐，銅線或銅板在此溶銅罐中是一種氧化溶解的過程，由于銅的溶解過程會受溶解溫度、與酸接觸面積、銅材周邊電解液飽和度等因素的影響，所以，往往會出現(xiàn)銅材堆放較好時或環(huán)境溫度較高時溶銅罐中對銅材的溶解能力好，而反之則溶解能力差，現(xiàn)場操作人員難以觀察和了解到溶銅罐中的銅材情況，所以電解液系統(tǒng)中的銅離子是屬于波動狀態(tài)，從生產(chǎn)成本方面來分析，由于為了保證溶銅罐中有足夠的銅材與電解液接觸面積，必須在溶銅罐中儲備大量的銅材,如此一來必然會增加生產(chǎn)材料的儲備成本。
[0003]本發(fā)明法中使用的氧化銅為利用覆銅板生產(chǎn)廠家蝕刻液回收提純制作，屬于環(huán)保再生資源利用，具有長遠的環(huán)保開發(fā)利用價值，此類氧化銅由于生產(chǎn)工藝的影響，其純度一般在80%左右，而另外20%成份主要為水及有機雜質(zhì)，由于上述氧化銅的生產(chǎn)原料來至于各種覆銅板廠，在各個覆銅板生產(chǎn)廠中一般會在蝕刻液中加入各種有機添加劑，以達到覆銅板生產(chǎn)所需，因此此類氧化銅原材料相比干法烘焙出來的氧化銅會含有更多的有機雜質(zhì)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生產(chǎn)成本低、質(zhì)量穩(wěn)定的使用再生氧化銅制備電解銅箔用電解液的方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種使用再生氧化銅制備電解銅箔用電解液的方法，包括下述步驟:(I)往溶銅罐中加入硫酸電解液，同時對硫酸電解液進行加溫；(2)當(dāng)溫度升高至55-65°C時，加入粉狀的再生氧化銅，再生氧化銅的添加量與硫酸電解液之間的比例關(guān)系為每Im3硫酸電解液添加0.06-0.08t再生氧化銅；(3)再生氧化銅添加完成后，攪拌進行溶解反應(yīng)，反應(yīng)時間為25-35分鐘；(4)檢測反應(yīng)后的溶液澄清且銅含量達標時，往溶銅罐內(nèi)加入粉末狀活性炭并通風(fēng)進行除凈處理，活性炭與溶銅罐內(nèi)溶液之間的比例關(guān)系為每Im3溶液添加0.6-lkg活性炭，攪拌進行除凈吸附，時間為25-35分鐘；(5)除凈吸附完成后，過濾掉活性炭得到電解銅箔用硫酸銅電解液。
[0006]上述的一種使用再生氧化銅制備電解銅箔用電解液的方法中，步驟(2)中再生氧化銅的添加速度為0.07-0.lt/min。
[0007]上述的一種使用再生氧化銅制備電解銅箔用電解液的方法中，步驟(3)所述攪拌進行溶解反應(yīng)的攪拌速度為100-150r/min。
[0008]上述的一種使用再生氧化銅制備電解銅箔用電解液的方法中，步驟(4)中所添加粉末狀活性炭的顆粒度為20-50目，所述活性炭的目數(shù)為200-500目。
[0009]本發(fā)明采用上述方法后，應(yīng)用電解銅箔生產(chǎn)過程電解液的銅離子補充，其對應(yīng)生產(chǎn)工序為溶銅(或制液)工序，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下述的優(yōu)點:
[0010](I)使得電解銅箔在生產(chǎn)過程，其電解液的銅離子含量得到穩(wěn)定的控制，以使溶銅(或制液)工序中銅離子的補充可以量化計算；
[0011](2)通過使用此方法，在電解銅箔生產(chǎn)過程提高了電解液制備的效率，降低了生產(chǎn)過程中的能耗，減少了價格高昂的銅材的儲備，進而達到降低生產(chǎn)成本。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
[0013]本發(fā)明的一種使用再生氧化銅制備電解銅箔用電解液的方法，包括下述步驟:
[0014](I)往溶銅罐中加入硫酸電解液，同時對硫酸電解液進行加溫。
[0015](2)當(dāng)溫度升高至55_65°C時，加入粉狀的再生氧化銅，再生氧化銅的添加量與硫酸電解液之間的比例關(guān)系為每Im3硫酸電解液添加0.06-0.08t再生氧化銅；再生氧化銅的添加速度為0.07-0.lt/min。本發(fā)明方法中使用的再生氧化銅，為利用覆銅板生產(chǎn)廠家蝕刻液回收提純制作，屬于環(huán)保再生資源利用，具有長遠的環(huán)保開發(fā)利用價值，此類氧化銅由于生產(chǎn)工藝的影響，其純度一般在80%左右，而另外20%成份主要為水及有機雜質(zhì)，由于上述氧化銅的生產(chǎn)原料來至于各種覆銅板廠，在各個覆銅板生產(chǎn)廠中一般會在蝕刻液中加入各種有機添加劑，以達到覆銅板生產(chǎn)所需，因此此類氧化銅原材料相比干法烘焙出來的氧化銅會含有更多的有機雜質(zhì)。
[0016](3)再生氧化銅添加完成后，攪拌進行溶解反應(yīng)，攪拌速度為100-150r/min，反應(yīng)時間為25-35分鐘。
[0017](4)檢測反應(yīng)后的溶液澄清且銅含量達標時，銅含量達標指銅含量為120_140g/I時，往溶銅罐內(nèi)加入粉末狀活性炭并通風(fēng)進行除凈處理，活性炭與溶銅罐內(nèi)溶液之間的比例關(guān)系為每Im3溶液添加0.6-lkg活性炭，攪拌進行除凈吸附，時間為25-35分鐘；本實施例中所述粉末狀活性炭的顆粒度為20-50目，所述活性炭的目數(shù)為200-500目。
[0018](5)除凈吸附完成后，過濾掉活性炭得到電解銅箔用硫酸銅電解液。
[0019]實施原理:
[0020]以往銅線或銅板在溶銅罐中溶解的原理為:
[0021]2Cu0+02+H2S04 = 2CuS04+2H20
[0022]可見，在銅線或銅板溶解過程中，需要通入大量的空氣以使銅線或銅板迅速氧化，然后和硫酸進行反應(yīng)生成硫酸銅；大量空氣的獲得是通過鼓風(fēng)設(shè)備進行的，此過程需要消耗大量的電能。
[0023]而使用再生產(chǎn)氧化銅制備電解液時，其反應(yīng)原理為:
[0024]CuCHH2SO4 = CuS04+H20
[0025]通過上述反應(yīng)式可以看出，氧化銅和硫酸可以直接反應(yīng)，不需通入空氣，從而節(jié)省大量電能，并且由于減少反應(yīng)過程所需空氣因素，使得氧化銅的溶解反應(yīng)非常迅速，如此即可容易計算出所溶解的銅離子含量。
[0026]但由于是廢液再生氧化銅的特點，此類再生產(chǎn)氧化銅中含有大量的其它有機雜質(zhì)，在通過電解銅箔生產(chǎn)過程的驗證，發(fā)現(xiàn)此類氧化銅制備的電解液對生產(chǎn)影響極大，容易導(dǎo)致銅箔表面異狀問題的產(chǎn)生，所以，本發(fā)明方法利用原理為:在使用此類氧化銅時必須對所溶解的電解液進行去除有機物的處理，通過生產(chǎn)實踐證明，當(dāng)使用活性炭對所制備的電解液進行循環(huán)過濾處理后，對電解銅箔生產(chǎn)是沒有影響的。
[0027]實驗例:
[0028]主要設(shè)備:溶銅罐、過濾器、泵、加熱器、羅茨風(fēng)機
[0029]主要材料:再生氧化銅:CuO含量80%，水份及其實雜質(zhì)含量20%
[0030]過濾要求:10微米過濾袋
[0031]活性炭配比量:活性炭為200目粉末活性炭，顆粒度小于20目，活性炭用量比例:活性炭與電解液比0.8kg:1m3。
[0032]三、操作過程:
[0033]氧化銅溶解操作過程:
[0034]1、由溶銅罐進行完成。
[0035]2、在溶解加氧化銅前，檢查溶銅罐，保證罐內(nèi)無銅線、活性炭、廢箔、裂管供氣管無堵塞，罐體干凈。
[0036]3、溶銅罐及過濾管路檢查:各閥門關(guān)閉，排空閥關(guān)閉，各法蘭螺栓緊固一遍。
[0037]4、閥門切換檢查正常后，開啟溶銅罐進液閥門、供風(fēng)閥門打開，熱水閥門打開進水全開同時啟動加熱裝置。
[0038]5、用40m3硫酸電解液進溶解，硫酸電解液與再生氧化銅比例為40m3:2.8t，當(dāng)溶銅罐液量為40m3時關(guān)閉閥門。
[0039]6、待溶銅罐電解液溫度到60度時，開始添加氧化銅，添加氧化銅時必須散狀加入，如有結(jié)團必須打散后再投入，2.St再生氧化銅控制在30-40分鐘均勻緩慢加入。
[0040]7、再生氧化銅添加完成后等30分鐘溶解攪拌，再取電解液濾紙過濾檢查電解液為澄清，不澄清時再每隔10分檢查一次直到澄清為止。取樣做銅含量為130g/l。
[0041]8、電解液澄清后，在溶銅罐內(nèi)加入粉末活性炭進行除凈處理，比例要求為:活性炭與電解液比0.8kg:1m3，(即活性炭為32kg)，此時供風(fēng)攪拌仍然不停，用活性炭除凈30分鐘。
[0042]9、加活性炭循環(huán)30分鐘后，打開閥門，啟動內(nèi)部循環(huán)泵對電解液進行過濾循環(huán)。
[0043]10、閥門切換好后立即啟動耐腐蝕泵，注意過濾器壓力，當(dāng)壓力達0.1Mpa時打開供液閥門，將生成的硫酸銅溶液供應(yīng)至生產(chǎn)線，據(jù)生產(chǎn)銅含量要求開啟所需流量大小，此時可以通過檢測供液閥門出口出液流量，以計算出生產(chǎn)線上補充系統(tǒng)中銅離子含量，通過對生產(chǎn)機臺的沉積量的分析，以調(diào)整合適的閥門流量。
[0044]11、當(dāng)供液閥門全開時生產(chǎn)流量達不到補充銅離子要求時或過濾壓力大于
0.3Mpa，停耐酸泵更換過濾袋。(更換濾袋為重復(fù)作業(yè)，約每小時更換一次，再以步驟10的內(nèi)容重新操作啟動耐腐蝕泵，濾袋清洗無破損漏濾可再用。)
[0045]12、更換過濾袋時必須保證不能因濾袋破裂和緊固密封造成漏濾。在更換濾布袋時不能因停機造成耐腐蝕泵及管道結(jié)晶。
[0046]13、當(dāng)溶銅罐40m3電解液抽空后，停止耐腐蝕泵后，對過濾器進行更換濾袋和沖洗泵體管道，防止結(jié)晶。重新再按此操作放液溶解氧化銅操作，來保證生箔所需銅離子濃度要求。
【權(quán)利要求】
1.一種使用再生氧化銅制備電解銅箔用電解液的方法，其特征在于，包括下述步驟:(I)往溶銅罐中加入硫酸電解液，同時對硫酸電解液進行加溫；(2)當(dāng)溫度升高至55-65°C時，加入粉狀的再生氧化銅，再生氧化銅的添加量與硫酸電解液之間的比例關(guān)系為每Im3硫酸電解液添加0.06-0.08t再生氧化銅；(3)再生氧化銅添加完成后，攪拌進行溶解反應(yīng)，反應(yīng)時間為25-35分鐘；(4)檢測反應(yīng)后的溶液澄清且銅含量達標時，往溶銅罐內(nèi)加入粉末狀活性炭并通風(fēng)進行除凈處理，活性炭與溶銅罐內(nèi)溶液之間的比例關(guān)系為每Im3溶液添加0.6-lkg活性炭，攪拌進行除凈吸附，時間為25-35分鐘；(5)除凈吸附完成后，過濾掉活性炭得到電解銅箔用硫酸銅電解液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用再生氧化銅制備電解銅箔用電解液的方法，其特征在于，步驟(2)中再生氧化銅的添加速度為0.07-0.lt/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用再生氧化銅制備電解銅箔用電解液的方法，其特征在于，步驟(3)所述攪拌進行溶解反應(yīng)的攪拌速度為100-150r/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用再生氧化銅制備電解銅箔用電解液的方法，其特征在于，步驟(4)中所添加粉末狀活性炭的顆粒度為20-50目，所述活性炭的目數(shù)為200-500目。
【文檔編號】C25D1/04GK104313653SQ201410485956
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】付文峰, 陳欣漢, 陳彩梅, 曾志化, 葉新英, 葉蘇林 申請人:梅縣金象銅箔有限公司