雙膜電解法制備超高純銅.pdf

1、純度大于5N(fivenine；99.999％)的超高純銅，其各種物理性能比普通高純銅有很大的提高。超高純銅所含的雜質(zhì)非常少，因此具有極小的晶界面積，同時(shí)晶格缺陷也很少，超高純銅的導(dǎo)電性、延展性、抗腐蝕性和表面性能要大大優(yōu)于普通高純銅，同時(shí)軟化溫度也很低。隨著近代電子工業(yè)的迅速發(fā)展，超高純銅的應(yīng)用被廣泛重視，但是高生產(chǎn)成本制約著超高純銅的大量運(yùn)用。因此對(duì)于生產(chǎn)成本低且能上規(guī)模的超高純銅制作方法的研究己引起愈來愈廣泛的重視。 本文

2、以陰極銅純度和生產(chǎn)成本等為衡量依據(jù)，以一號(hào)電解銅為陽極，硝酸銅溶液為電解液，運(yùn)用雙膜電解槽進(jìn)行電解精煉，獲得了純度大于5N的超高純陰極銅，這是一條制備超高純銅的嶄新工藝路線。該工藝具有電解能耗低、設(shè)備簡(jiǎn)單、投資省、生產(chǎn)成本低廉、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。 通過實(shí)際電解精煉，重點(diǎn)考察了各工藝參數(shù)(諸如電流密度、電解液成分、電解溫度、電解周期等)對(duì)電解精煉的影響，從而確定在Cu(NO3)2酸性溶液體系中，一號(hào)銅電解精煉制備超高純銅的優(yōu)化工藝

3、條件為：[Cu2+]=45g/L，[Cl-]=0.1g/L，Dk=200A/m2，T=30℃，pH=1.5，銅網(wǎng)面積S=4000cm2/L，電解液循環(huán)速度V=25ml/min，電解時(shí)間不超過36h。陽極板及電解液中雜質(zhì)元素(Zn、Fe、Sn、Pb、As、Sb、Bi等)含量升高，精煉時(shí)電流效率降低，直流電耗增大，陰極銅的雜質(zhì)含量會(huì)升高，會(huì)嚴(yán)重影響陰極銅的純度，所以電解液中雜質(zhì)的含量要嚴(yán)格控制。 砷對(duì)超高純銅的性能影響很大，應(yīng)盡量降

4、低其含量，電解液中砷的濃度必須控制在很低的水平。利用活性炭對(duì)電解液中的砷進(jìn)行吸附處理，砷的去除率高，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，吸附反應(yīng)時(shí)間短。本實(shí)驗(yàn)所采用的活性炭吸附電解液中砷的最佳工藝條件為：pH=2.5；平衡吸附時(shí)間為60min;吸附等溫線方程為q=0.33C0.5；最大吸附容量為13.8mg/g；再生效果以0.4mol/LHNO3溶液解吸3小時(shí)為最佳。 通過多種電化學(xué)測(cè)試手段，研究了酸性Cu(NO3)2溶液中Cu(Ⅱ)離子陰極還