[发明专利]一种电解铜箔生产中超声波溶铜的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及溶铜的生产工艺，尤其是一种电解铜箔生产中超声波溶铜的生产工艺。

背景技术

溶铜工序也称为电解液制备，是电解铜箔生产的第一道工序，目的是将铜料溶解成硫酸盐溶液，以供给原箔生产工序。溶铜工序的化学反应式如下：Cu+1/2 O₂+H₂SO₄＝Cu²⁺+SO₄^2-+H₂O+221KJ

目前电解铜箔溶铜工艺中，一般是常压下利用蒸汽为溶铜罐提供热量进行溶铜，溶铜方式有高温溶铜(溶铜温度75℃以上)和低温溶铜(溶铜温度65℃以下)这两种。高温溶铜法溶铜速率快，但能耗大，低温溶铜法能耗小，但溶铜速率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种电解铜箔生产中超声波溶铜的生产工艺。本发明不仅能耗低，而且能大幅度提高溶铜速率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种电解铜箔生产中超声波溶铜的生产工艺，将原料铜置于装有硫酸溶液的溶铜罐中，其特征在于：通过空气输送管为溶铜罐提供氧气，同时开启溶铜罐上的超声波发生器，超声波发生器发出的超声波使溶铜罐内的溶液振动，且超声波使溶液振动时为溶铜罐提供热量，从而使原料铜和硫酸溶液反应产生的硫酸铜从原料铜表面迅速剥离，达到原料铜的溶解。

前述的电解铜箔生产中超声波溶铜的生产工艺中，所述超声波发生器发出的超声波功率控制在1000～1500w。

前述的电解铜箔生产中超声波溶铜的生产工艺中，所述超声波发生器发出的超声波频率控制在20～100khz。

前述的电解铜箔生产中超声波溶铜的生产工艺中，所述溶铜罐的工作温度为45～65℃。

前述的电解铜箔生产中超声波溶铜的生产工艺中，采用溶铜罐内的热电偶控制工作温度，以防溶液温度过高造成水蒸气和酸气挥发过快。

前述的电解铜箔生产中超声波溶铜的生产工艺中，采用溶铜罐内的液位计控制溶液的液位，保证超声波在液位以下处理硫酸铜溶液。

前述的电解铜箔生产中超声波溶铜的生产工艺中，所述的超声波发生器，是2个对称设置在溶铜罐上的超声波发生器。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种超声波低温溶铜工艺，它利用了超声波的机械作用和空化作用。超声波的机械作用在溶铜中起的作用是：使硫酸铜溶液的液体颗粒剧烈振动，加速了硫酸铜溶液的传质、扩散，从而对溶液起到良好的搅拌作用，使硫酸铜从铜表面迅速剥离，加速了原料铜的溶解；超声波的空化作用在溶铜中所起的作用是：使硫酸铜溶液中微小气泡发生震荡、扩大、收缩乃至崩溃一系列动力学过程，从而液体局部的状态发生很大的变化，产生高温，有利于提高原料铜的溶解速率。另外，利用超声波的共振能进一步提高溶铜速率。同时，采用工作温度为45～65℃进行溶铜，以防溶液温度过高造成水蒸气和酸气挥发过快，还降低了能耗。因此，本发明不仅能耗低，节约了能源，降低了生产成本，而且能大幅度提高溶铜速率。

本发明经实验得出：本发明的能耗为普通低温溶铜的50％～60％，高温溶铜的33％～36％；溶铜速率为普通低温溶铜的4～6倍，高温溶铜的2～3倍。本发明相对于普通低温溶铜每溶铜1吨可节约能源换算为标准煤为0.1～0.12吨；相对于高温溶铜每溶铜1吨可节约能源换算为标准煤为0.15～0.2吨。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，本发明的实施方式不限于下述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

具体实施方式

实施例。一种电解铜箔生产中超声波溶铜的生产工艺，将原料铜置于装有硫酸溶液的溶铜罐中，其特征在于：通过空气输送管为溶铜罐提供氧气，同时开启溶铜罐上的2个超声波发生器，将超声波发生器发出的超声波的功率和频率分别控制在1000～1500w和20～100khz，超声波使溶铜罐内的溶液振动，且超声波使溶液振动时为溶铜罐提供热量，溶铜罐的工作温度控制在45～60℃，从而使原料铜和硫酸溶液反应产生的硫酸铜从原料铜表面迅速剥离，达到原料铜的溶解。

采用溶铜罐内的热电偶控制工作温度，以防溶液温度过高造成水蒸气和酸气挥发过快。

采用溶铜罐内的液位计控制硫酸铜溶液的液位，保证超声波在液位以下处理硫酸铜溶液。

所述的2个超声波发生器，是对称设置在溶铜罐上的。