一種節(jié)能電解精煉銅用復合添加劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種節(jié)能電解精煉銅用復合添加劑，屬于電解銅生產(chǎn)工藝技術領域。
【背景技術】
[0002] 電解銅在各個領域都有涉及，最主要用在電子工業(yè)中。銅的電解精煉簡而言之就 是犧牲陽極的陰極保護法，具體來說就是以粗銅為陽極，待加工的物件作為陰極，以含有銅 離子的溶液作為電解液，進行電解。在陽極上發(fā)生氧化反應，在陰極上發(fā)生還原反應使銅離 子析出?，F(xiàn)在工業(yè)上生產(chǎn)一噸電解銅大概消耗260~280kw ? h電能，占電解車間電耗的 85%~90%，占全廠電耗的60%~70%。此外，電解生產(chǎn)期間，陰極銅質(zhì)量不穩(wěn)定，易出現(xiàn) 發(fā)脆、板面粒子較多、表面有氣孔現(xiàn)象。通過大量濕法電解的技術研究表明，在生產(chǎn)實踐中 深刻認識到，提尚電流效率、降低能耗，已成為電解生廣技術提升的關鍵。
[0003] 在銅電解過程中，為使陰極銅表面平整、光滑、避免粒子生長，減少陽極泥和電解 液機械地黏附在陰極上的可能性，同時提高電解過程的電流效率，加添加劑是很有必要的。 現(xiàn)在，國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)出了非常多銅電解精煉添加劑的配方，但大多數(shù)都是以膠、硫脲、鹽 酸為主要添加劑。國外提出一種以硫脲及其衍生物作為光亮劑，但由于其容易水解并且易 產(chǎn)生有害的硫氰酸胺產(chǎn)物，使鍍層變脆，且含硫極性基團容易嵌入鍍層影響產(chǎn)品純度。同時 電鍍時間太久體系不穩(wěn)定，會造成電解能耗過高。電解銅生產(chǎn)屬資源消耗大、能耗高、污染 重的產(chǎn)業(yè)，因此我國電解銅行業(yè)節(jié)能減排的任務還任重道遠，開發(fā)高效節(jié)能電解精煉銅用 復合添加劑成為目前的研究重點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是，提供一種節(jié)能電解精煉銅用復合添加劑，同時還提供該復合添 加劑的配制方法及利用其生產(chǎn)電解陰極銅。使電解效率多95. 0%，同時制造的電解陰極銅 表面平整無枝晶生長，銅的純度多99. 9%。其電解精煉銅生成成本低廉，工藝簡單。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
[0006] -種節(jié)能電解精煉銅用復合添加劑，其特殊之處在于添加劑中包含硫脲類添加 劑、酰胺類添加劑、膠類添加劑、干酪素、氯離子、稀土類添加劑，其中硫脲類添加劑為硫脲
烷基類 硫脲、氨基類硫脲中的一種或任意比例的幾種的混合物，酰胺類添加劑為陰離子聚丙烯酰 胺、陽離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺中的一種或任意比例的幾種的混合物，膠類添加 劑為明膠、骨膠中的一種或任意比例的兩種的混合物，氯離子為鹽酸或氯化銅提供，稀土類 添加劑為鈰或鑭的鹽或者氧化物的一種或任意比例的兩種的混合物。
[0007] 上述原料的用量為，每升電解精煉銅電解液中復合添加劑分別為：0. 05~ 9. 0mmol//L硫脲類添加劑、1. 0~500.0 mg/L酰胺類添加劑、0. 05~90.0 mg/L膠類添加劑、 0. 05 ~30.0 mg/L 干酷素、0. 1 ~100.0 mmol/L 氣離子、0. 01 ~5. Ommol/L 稀土類添加劑。
[0008] 上述原料的最佳用量為，每升電解精煉銅電解液中復合添加劑分別為：1.0~ 6. 0mmol//L硫脲類添加劑、10. 0~200. 0mg/L酰胺類添加劑、0. 5~50. 0mg/L膠類添加劑、 0. 1~5. 0mg/L干酷素、0. 5~30.0 mmol/L氣離子、0. 03~1. Ommol/L稀土類添加劑。
[0011] 所述陰離子聚丙烯酰胺的分子量在100~2200萬。所述陰離子聚丙烯酰胺優(yōu)先 選用分子量在100~500萬；所述陽尚子聚丙稀酰胺的分子量在100~2200萬。所述陽尚 子聚丙烯酰胺優(yōu)先選用分子量在800~1200萬；所述非離子聚丙烯酰胺的分子量在600~ 1200萬。所述非尚子聚丙稀酰胺優(yōu)先選用分子量在1000~1500萬。
[0012] 所述的膠類添加劑為明膠、骨膠中的一種或任意比例的兩種的混合物。
[0013] 所述的明膠的分子量為為1~7萬的中分子膠；所述骨膠的分子量為3~30萬。
[0014] 所述的干酪素的分子量為5. 7~37. 5萬。
[0015] 所述的氯離子為鹽酸或氯化銅提供。
[0016] 所述的稀土類添加劑為鈰或鑭的鹽或者氧化物的一種或任意比例的兩種的混合 物。其中鑭鹽或者氧化物為硝酸鑭、氯化鑭、醋酸鑭、硫酸鑭、氧化鑭；所述的鈰鹽或者氧化 物為硝酸鈰、氯化鈰、醋酸鈰、硫酸鈰銨、硫酸鈰、氧化鈰。
[0017] 本發(fā)明的目的在于提供一種可用于節(jié)能電解精煉陰極銅生產(chǎn)工藝用復合添加劑， 使用該復合添加劑電解效率多95%，同時制造的電解陰極銅表面平整無枝晶生長，銅的純 度多99. 9%。其電解精煉銅生成成本低廉，工藝簡單。
[0018] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合本發(fā)明的具體實施方案，進一步說明本發(fā)明的技術方案，但本發(fā)明的實 施方式不限于以下具體實施方案。
[0020] 本發(fā)明的復合添加劑在節(jié)能電解精煉制造陰極銅時，電解液組成為70~170g/L 五水硫酸銅、60~120mL/L濃硫酸（98% )。電解液溫度60~70°C，電流密度240~255A/ m2,陰陽極的極間距4. 5~5. 5cm。在生產(chǎn)過程中將添加下述復合添加劑。采用常規(guī)的企業(yè) 電解精煉銅生產(chǎn)工藝。
[0021] 實施例一：一種可用于節(jié)能電解精煉陰極銅生產(chǎn)工藝用復合添加劑，每升電解液
中含有2.0mmol//L甲基硫| 30.0 mg/L非離子聚丙烯酰胺（1000~1500 > 萬）、0? 05mg/L明膠（分子量在1~7萬）、2. Omg/L干酪素（分子量在5. 7~37. 5萬）、 0. lmmol/L氯離子（鹽酸）、0. 8mmol/L硝酸鋪。采用上述復合添加劑制造的高純陰極銅表 面平整無枝晶生長，銅的純度為99. 96%，電解效率為97. 9%。
[0022] 實施例二：一種可用于節(jié)能電解精煉陰極銅生產(chǎn)工藝用復合添加劑，每升電

解液中含有〇. 2mmol//L硫| ). 3mmol//L硫代氨基脲 (
0. 5mmol//L丙烯基硫脲 50.0 mg/L陰離子聚丙稀酰胺（100~500萬）、 >、 20.0 mg/L明膠（分子量在1~7萬）、0? 05mg/L干酪素（分子量在5.7~37.5萬）、 10. 0mmol/L氯離子（鹽酸）、1. 0mmol/L氯化鋪、4. 0mmol/L硫酸鑭。采用上述復合添加劑 制造的高純陰極銅表面平整無枝晶生長，銅的純度為99. 99%，電解效率為95. 0%。
[0023] 實施例三：一種可用于節(jié)能電解精煉陰極銅生產(chǎn)工藝用復合添加劑，每升電解 液中含有4. Ommol//Ll, 3-二乙基硫脲
100.0 mg/L陰離子聚丙稀酰胺 (100~500萬）、100.0 mg/L陽離子聚丙稀酰胺（800~1200萬）、300.0 mg/L非離子聚丙 烯酰胺（1000~1500萬）、10.0 mg/L明膠（分子量在1~7萬）、20.0 mg/L骨膠（分子量 在3~30萬）、1. Omg/L干酪素（分子量在5. 7~37. 5萬）、30.0 mmol/L氯離子（鹽酸）、 0. 03mmol/L氯化鑭。采用上述復合添加劑制造的高純陰極銅表面平整無枝晶生長，銅的純 度為99. 99 %，電解效率為98. 5 %。
[0024] 實施例四：一種可用于節(jié)能電解精煉陰極銅生產(chǎn)工藝用復合添加劑，每升電解液

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