一种利用溶解工业硫酸铜配制铜电解液的预处理工艺的制作方法

1.本发明涉及铜电解工艺领域，具体涉及一种利用溶解工业硫酸铜配制的铜电解液的预处理方法。


背景技术：

2.铜电解精炼目的是祛除火法精炼难以除去的杂质，得到满足工业加工需求的高纯电解铜，铜电解精炼的电解液主要成分为硫酸和硫酸铜的水溶液。铜冶炼新建项目获得电解液的方式则主要依靠溶解硫酸铜，并补充硫酸的方式进行。硫酸铜一般在市场上采购，根据对市场的调研，采购的硫酸铜一般为有机化工行业和医药行业利用含铜废弃物料生产获得，含有一定量的有机物。
3.由含铜蚀刻液废液生产硫酸铜为工业生产硫酸铜的一种主要渠道，该蚀刻液的主要成分一般为氟化铵、草酸、硫酸钠、氢氟酸、硫酸、硫酸铵、甘油、水等。而可用于生产硫酸铜的蚀刻液尾液一般为用于腐蚀铜材质电路板的蚀刻液，由该蚀刻液生产的精制硫酸铜内不可避免含有甘油等部分有机物质，溶解后的水溶液中含有部分肉眼可见杂质。
4.以溶解工业硫酸铜配制的铜电解液，通电生产后对电解铜板面结晶影响最大是有机物和不溶物。在铜的电沉积过程中，甘油等有机物会附着在电解铜板面上，因有机物质不导电，造成附着位置不长铜，电解铜板面出现坑洼，而有机物和不溶物还会有几率附着在电解铜板面上，以其为晶核生长电铜板面粒子，从而对开车电铜质量造成影响，造成前两批次电解铜质量不合格，无法销售，同时影响电解系统扩槽的进度。


技术实现要素：

5.本发明解决的一个技术问题是以溶液工业硫酸铜配置的铜电解液生产时，受有机物和不溶物的影响造成前两批次电解铜质量不合格的问题，提供一种预处理工艺，有效改善电解铜结晶状况，提高电解铜结晶质量，同时能够迅速进行扩槽作业。
6.本发明采用的技术方案是：一种利用溶解工业硫酸铜配制铜电解液的预处理工艺，包括如下步骤：s1，将硫酸铜加入60
°
c左右的水中，配制成含铜离子46～48g/l的水溶液；s2，向s1中水溶液补充硫酸，至水溶液含酸180～200g/l；s3，将上述溶液经过循环系统多次循环均匀；s4，电解槽中装入铜电解阴、阳极板；s5，向循环系统中加入正常添加剂用量的2～3倍底胶（在通电前加入底胶是为了让电解液中含有一定浓度的底胶添加剂），同时通以直流电流；s6，向循环系统中持续加入正常添加剂用量的1.2～1.5倍底胶（通电后加入底胶，目的是让析出的电解铜韧性变大，脆性变小，硬度变大，更利于24～48小时后通过阴极剥片机组对电铜进行剥离）；s7，经24～48小时后，将阴极铜剥离；s8，对电解液进行充分压滤；s9，更换电解槽中阴极板，通以250a/
㎡
左右电流密度的电流。
7.作为本发明的进一步改进，步骤s5中，先将入底胶，3小时后再通电。加入底胶后，需经过3小时左右的充分循环后，才能确保循环系统中的底胶添加剂均匀分布。
8.本发明具有的有益效果：本发明将铜电解工序开车以硫酸铜配制的电解液中有机
物和不溶物快速除去，降低生产损失，且该方法能较为迅速地扭转电解铜结晶较差的问题，保障电解系统按计划进行扩槽。
具体实施方式
9.下面结合实施例，对本发明做进一步的说明。
10.实施例1，将硫酸铜加入60℃左右的水中，溶解成含铜离子46g/l的水溶液；再向溶液中补充硫酸至溶液含酸180g/l；根据电解液体积需求配制足够的电解液；经过充分循环均匀后，装入铜电解阴、阳极板；在通电前的3个小时向循环系统中加入正常添加剂用量的2倍底胶，通以直流电流；并以正常添加剂用量的1.2倍向循环系统中加入底胶。使铜、有机物、不溶物吸附到阴极铜板面上的同时，既增加板面黏附能力，从而有利于有机物和不溶物的黏附；又增加了阴极铜的硬度和韧性，使阴极铜吸附有机物后易于从不锈钢阴极板上进行剥离。经过24～48小时的吸附，有机物和不溶物基本吸附在阴极铜板面，而因为添加剂用量大，电解铜较硬，易于剥离。此时将阴极铜进行剥离，同时对电解液进行充分的压滤；在电解槽中重新装入阴极板，通以250a/
㎡
左右电流密度的电流，阴极铜结晶情况立刻改善，结晶光滑致密。
11.实施例2，将硫酸铜加入60℃左右的水中，溶解成含铜离子48g/l的水溶液；再向溶液中补充硫酸至溶液含酸200g/l；根据电解液体积需求配制足够的电解液；经过充分循环均匀后，装入铜电解阴、阳极板；在通电前的3个小时向循环系统中加入正常添加剂用量的2倍底胶，通以直流电流；并以正常添加剂用量的1.5倍向循环系统中加入底胶，通过过量加入底胶添加剂，使得电解铜会变硬，韧性更好，不发脆，在阴极剥片机组上更容易剥离（因为电解铜质地较软，正常的电解铜需长到一定厚度（9mm左右）才能剥离，此处让电解铜变成硬度更大是为了能提前剥离，达到快速祛除有机物的目的）。经过24～48小时的吸附，将阴极铜进行剥离，同时对电解液进行充分的压滤；在电解槽中重新装入阴极板，通以250a/
㎡
左右电流密度的电流。
12.本发明的预处理方法，其中以硫酸铜配制的电解液中有机物和不溶物祛除率达到90%以上，重新装入阴极并通电后电解铜结晶状况立刻改善，并能持续稳定的进行生产。本发明一方面将开车时因电解铜质量造成的损失降低90%，另一方面迅速扭转电解铜结晶质量，可以迅速进行扩槽作业。
13.本领域技术人员应当知晓，本发明的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本发明精神的前提下，对本发明进行的各种变换均落在本发明的保护范围内。


技术特征：
1.一种利用溶解工业硫酸铜配制铜电解液的预处理工艺，其特征是包括如下步骤：s1，将硫酸铜加入60
°
c左右的水中，配制成含铜离子46～48g/l的水溶液；s2，向s1中水溶液补充硫酸，至水溶液含酸180～200g/l；s3，将上述溶液经过循环系统多次循环均匀；s4，电解槽中装入铜电解阴、阳极板；s5，向循环系统中加入正常添加剂用量的2～3倍底胶，同时通以直流电流；s6，向循环系统中持续加入正常添加剂用量的1.2～1.5倍底胶；s7，经24～48小时后，将阴极铜剥离；s8，对电解液进行充分压滤；s9，更换电解槽中阴极板，通以250a/
㎡
左右电流密度的电流。2.根据权利要求1所述的一种利用溶解工业硫酸铜配制铜电解液的预处理工艺，其特征是所述步骤s5中，先将入底胶，3小时后再通电。3.根据权利要求1或2所述的一种利用溶解工业硫酸铜配制铜电解液的预处理工艺，其特征是所述底胶由明胶和硫脲构成。

技术总结
本发明公开了一种利用溶解工业硫酸铜配制的铜电解液的预处理工艺，包括如下步骤：S1，将硫酸铜加入60


技术研发人员：孙光冉 张泽会 张海涛 张建华 赵文辉 刘树利 李文虎 尚文 陈志刚
受保护的技术使用者：赤峰金通铜业有限公司
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2022/3/7