[实用新型]一种进液装置及超高纯电解锰提纯系统装置

说明书

本实用新型提供了一种进液装置及超高纯电解锰提纯系统装置，所述的进液装置包括槽架，所述槽架顶部设置有槽体，所述槽体外接输液总管，所述的输液总管上接入至少一个输液支管，所述的输液支管上设置有流量阀。本实用新型利用槽架将槽体抬高，利用高低落差形成的压力实现供液，降低了设备的使用维护成本，通过设置多组输液支管，可同时向多个电解槽供液，通过流量阀实现了供液量的精准调控，无需泵送装置等电力设备，可以降低对操作员工技能的要求，使生产工艺趋于稳定，生产安全性能够有所保障。

技术领域

本实用新型属于湿法电解金属锰技术领域，涉及一种进液装置及超高纯电解锰提纯系统装置。

背景技术

随着超大规模集成电路的飞速发展，半导体用芯片尺寸已经缩小到纳米级别，传统的铝及铝合金互连线已经不能够满足超大规模集成电路工艺制程的需求。与铝相比，铜具有更高的抗电迁移能力和更高的电导率，尤其是超高纯铜 (纯度≥6N)，对于降低芯片互连线电阻、提高其运算速度具有重要意义。但是在28nm工艺节点以下，超高纯铜的电迁移问题较为严重，通过在超高纯铜中添加锰元素能够形成自扩散阻挡层从而可以有效降低电迁移。在高纯金属互连线方面对于高纯锰的需求在与日俱增。

金属锰的提炼方式主要有热法(火法)和电解法(湿法)两种，热法生产金属锰的纯度不超过95～98％，而纯的金属锰则是由电解法制备(电解金属锰)，其纯度可达99.7～99.9％以上。因此，目前电解法生产已成为金属锰生产的主要方式。

市场上常见的锰是通过硫酸锰-硫酸铵体系进行电解提纯，但无法达到超高纯的技术要求。在超高纯电解锰的湿法工艺过程中，无论是硫酸体系还是超高纯电解的新体系，都会产生并释放大量腐蚀性气体以及易燃的氢气。而且所有锰的湿法电解工艺都采用的是不溶阳极，所以补充阳离子的方式都是采用含锰电解液，在湿法电解工艺过程中需要不断补充阳离子电解液，在常规的电解工艺过程中通常采用泵动方式供液，泵送适合大规模的工业化生产，供液精准。但是设备的维护保养成本和系统故障率较高。

CN105200453A属于湿法电解金属锰技术领域，特别涉及一种电解精炼高纯锰的制备工艺。通过深度净化硫酸锰溶液，联合二次电解精炼提纯金属锰，制备得到纯度≥99.999％的高纯锰，其工艺过程依次为：1)硫酸锰溶液的净化除杂，通过离子交换去除杂质；2)一次电解精炼，控制电解工艺参数，利用不溶阳极进行隔膜电解，得到一级金属锰产品；3)二次电解精炼提纯，以一级金属锰产品为阳极，制备得到平整、有金属光泽的高纯锰。该工艺有效克服了高纯锰制备过程中净化提纯的困难，深度去除杂质效果明显，操作简单，制备得到的高纯锰经过GDMS全元素分析，纯度≥99.999％。

CN104404244A公开了一种利用氧化锰矿生产电解金属锰的方法，属于电极材料制备技术领域。包括以下步骤：(1)将氧化锰矿粒和煤粉按照矿煤比为 1:0.04-0.06混合均匀，放入马弗炉中焙烧，使氧化锰矿还原生成MnO，再用 H2SO4在常温下浸取得到含杂的硫酸锰溶液；(2)然后向硫酸锰溶液中加入氨水，中和至pH值为6-7后进行压滤，然后向滤液中加入硫化剂除杂，然后再过滤，所得滤液为净化后的硫酸锰溶液；(3)将净化后的硫酸锰溶液注入电解槽中，控制电解槽内pH值为7.0-8.0，在35-40℃下电解至少24小时后获得电解金属锰。

CN110735155A公开了一种生产电解金属锰联产二氧化锰的生产方法，包括以下步骤：A.将锰元素含量≥47％的氧化锰、氢氧化锰或碳酸锰置于电解金属锰的阳极液中，电解；B.将电解后得到的阳极液搅拌、浸出，然后pH调节至6.1-6.4，净化、压滤、去渣、静置得到电解液，将电解液进行电解，经进一步处理得到电解金属锰；C.将步骤B得到的滤渣置于水中搅拌水洗、压滤，然后焙烧，抽出废气，回收二氧化硒提纯；后进行酸洗、歧化活化、净化除杂、压滤、烘干、研磨。