硝酸體系電解制備高純銅的工藝研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高性能銅材的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。在傳統(tǒng)的銅及銅合金材料的基礎(chǔ)上，高純銅以其優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、良好的延展性被廣泛應(yīng)用于集成電路互連線、薄膜太陽(yáng)能電池、高保真音箱線纜、耐疲勞電纜等領(lǐng)域。
　　高純銅的制備方法主要有電解精煉法、區(qū)域熔煉法、離子交換法、真空電子束熔煉法等。電解精煉法作為最基本、最常用的方法，其穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝條件很重要。目前，電解精煉法主要分為硫酸體系電解和硝酸體系電解兩種。硫酸體系電解的工藝已經(jīng)成熟

2、，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，但由于硫酸自身?xiàng)l件的限制，無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)銅純度的更高要求。硝酸體系電解沒(méi)有硫酸的限制，但由于硝酸根的存在會(huì)影響電解生產(chǎn)的穩(wěn)定性，雖然研究的很多，但還沒(méi)有比較完善的電解工藝條件。本論文旨在研究硝酸體系電解制備高純銅的穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝條件。
　　本論文在硝酸體系下，以鈦板為陰極、4N銅為陽(yáng)極，采用電解的方法制備高純銅。研究了循環(huán)方式、電流密度、電解液pH值、銅離子濃度、溫度等條件對(duì)陰極質(zhì)量的影響，確定了最佳的電解工藝

3、條件。研究表明:采用上進(jìn)下出式多點(diǎn)進(jìn)液循環(huán)方式，在電流密度為100-200 A/m2、pH值為0.5-2.0、銅離子濃度為50-60 g/L、溫度20-30℃的條件下進(jìn)行電解，電解生產(chǎn)穩(wěn)定，得到的陰極銅表面平整致密，經(jīng)GD-MS分析，其雜質(zhì)為0.85×10-4％，純度達(dá)到了6N。
　　實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，硝酸體系在高電流密度下電解時(shí)，硝酸根離子會(huì)在陰極放電，導(dǎo)致電解液中氮氧化物的累積，使陰極銅結(jié)晶不致密，這是生產(chǎn)不穩(wěn)定的主要原因。生產(chǎn)時(shí)宜采