[发明专利]一种电解铜箔的制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电解铜箔生产技术领域，具体涉及的是一种电解铜箔的制造工艺。

背景技术

众所周知，电解铜箔是通过电镀的原理在阴极辊表面沉积金属铜箔。虽然电解铜箔的种类繁多，且性能上各具特色，但制造工艺却基本一致，即以电解铜或具有与电解铜同等纯度的铜线废料为原料，将其在硫酸中溶解，制成硫酸铜溶液，以金属辊筒为阴极，通过电解反应连续地在阴极表面电解沉积上金属铜，同时连续地从阴极上剥离，这工艺称为生箔电解工艺。

在溶铜过程，由于使用的不锈钢管道、泵、阀和储罐的腐蚀和使用表面处理铜箔的废料等等，电解液中常含有Mg、Pb、Zn、Fe、Ni等其它金属或非金属杂质。虽然电解液在进入生箔机前进行了净化除杂，但是电解液中只有铜离子而没有其它金属杂质金属离子是不现实也是不可能的。其中一些杂质金属离子如Mg、Pb等会在电解过程生成金属化合物，在阳极表面形成结垢层，结垢层的厚度可达1-3mm。由于目前电解铜箔普遍采用钛基活性金属氧化物电极作为电解阳极，随电解时间延长，活性氧化物涂层表面的结垢层越来越厚，最终被结垢层所覆盖，并由此带来两个严重的问题：(1)导致钛基金属氧化物阳极提前失效；(2)导致阴极表面的电流分布不均匀，引起铜箔产生纵向纹理，严重影响铜箔的质量。

为了克服上述两个问题，铜箔制造企业惯用的手段是定期先将阳极从电解槽中取出，然后采用化学药水将阳极表面的结垢层清除，再将清洗干净的阳极重新安装到电解槽中继续使用，或对阳极进行修复后，再重新安装到电解槽中继续使用。这种方法能有效清除阳极表面结垢层，但也存在以下问题，(1)阳极的拆装都比较繁琐，增加生产工序和劳动成本；(2)化学药水清洗过程会对阳极造成一定的损伤，降低阳极的使用寿命，提高阳极的使用成本；(3)导致生箔机停机，影响工期；(4)化学药水有很强的腐蚀性和一定的毒性，直接排放会造成环境污染，处理后再排放则增加企业成本；(5)频繁的拆装可能会引入新的杂质或污染物到生箔机中，并严重影响后续生产的铜箔质量，因为电解铜箔对电解液的要求非常的严格，例如，仅一滴油脂就可以让电解铜箔车间内所有电解槽在48小时内生产的铜箔均为废品。此外，上述这些方式并没有从根本上解决阳极结垢问题，只是在产生严重的阳极结垢问题之前将其清除的一种补救措施。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电解铜箔的制造工艺，能有效防止电解槽的阳极在使用过程中的结垢，解决因阳极结垢带来钛基金属氧化物阳极提前失效、电解得到的铜箔质量严重下降的问题，达到降低劳动强度、提高阴极铜箔质量的目的。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种电解铜箔的制造工艺，包括依次进行的溶铜造液工序、电解液净化工序、生箔电解工序以及电解液回收工序，还包括络合除杂工序和去除羧酸工序，所述络合除杂工序在所述电解液净化工序之后、所述生箔电解工序之前进行，所述络合除杂工序为：在净化后的电解液进入电解槽进行生箔电解工序之前，在电解液中匀速加入有机羧酸，使得进入电解槽的电解液中有机羧酸的含量不少于0.3g/m³，经过搅拌混匀后的电解液再输送到电解槽中进行生箔电解工序；所述去除羧酸工序在生箔电解工序之后、电解液回收工序之前进行，所述去除羧酸工序为：待回收的电解液从电解槽流出重新被回收到溶铜造液工序之前，在待回收的电解液中匀速加入有机醇，使得加入到电解液中有机醇的摩尔含量不低于待回收的电解液中有机羧酸的摩尔含量，经过搅拌混匀后再将待回收的电解液回收到溶铜造液工序。

所述有机羧酸为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、已二酸中的一种或者几种。

所述有机醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的一种或者几种。

所述络合除杂工序中，在电解液内加入有机羧酸的同时，加入表面活性剂3-巯基-丙磺酸钠和/或羟乙基纤维素和/或低分子明胶，所述表面活性剂在电解液中的含量不大于100ppm。

所述熔铜造液工序为：在溶铜罐中，将铜料加入到含硫酸的酸性溶液中，在蒸汽加热和空气搅拌的条件下，铜料溶解，得到硫酸铜和硫酸的混合溶液，所述铜料选用电解铜或者具有与电解铜同等纯度的废铜线。

所述生箔电解工序中电解得到的铜箔经表面处理、分切包装得到铜箔成品。

本发明一种电解铜箔的制造工艺，在制造工艺中增加了络合除杂工序和去除羧酸工序，由于电解液中含有的杂质金属离子含量一般都在ppm级别，为了能使加入的有机羧酸的羧酸根能充分络合这些杂质离子，因此加入的有机羧酸的量可远大于杂质金属离子的摩尔含量，从而确定加入有机羧酸的浓度至少在0.3g/m³。