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      大極板高電流密度常規(guī)銅電解技術(shù)研究

      2017-03-03 16:40:34黃杰斌浙江江銅富冶和鼎銅業(yè)有限公司浙江杭州311404
      化工管理 2017年18期
      關(guān)鍵詞:極片極板陰極

      黃杰斌(浙江江銅富冶和鼎銅業(yè)有限公司,浙江 杭州 311404)

      大極板高電流密度常規(guī)銅電解技術(shù)研究

      黃杰斌(浙江江銅富冶和鼎銅業(yè)有限公司,浙江 杭州 311404)

      我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展,科學(xué)水平不斷提升。在金屬材料的生產(chǎn)制造過(guò)程中,經(jīng)常需要使用銅電解技術(shù)。市場(chǎng)對(duì)金屬材料的質(zhì)量要求不斷提升,傳統(tǒng)的銅電解技術(shù)逐漸落后于時(shí)代發(fā)展的潮流,大極板高電流密度常規(guī)銅點(diǎn)解技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。本文將具體探討大極板高電流密度常規(guī)銅電解技術(shù)的相關(guān)問(wèn)題,希望能為相關(guān)人士提供一些參考。

      大極板高電流;銅電解技術(shù);研究

      進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)持續(xù)繁榮,金屬材料的質(zhì)量顯著提升。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,高電流密度技術(shù)被應(yīng)用在銅電解工作中,在一定程度上提高了金屬材料的加工效率。在應(yīng)用大極板高電流密度常規(guī)銅電解技術(shù)的過(guò)程中,需要對(duì)材料中的銅質(zhì)進(jìn)行測(cè)算,分析陰極銅的質(zhì)量。為了提高電路系統(tǒng)的運(yùn)行效率,提高電解液的控制水平,擴(kuò)大大極板高電密度常規(guī)銅電解技術(shù)的使用范圍勢(shì)在必行。

      1 大極板高電流密度常規(guī)銅電解技術(shù)概述

      1.1 基本原理

      在我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)中,銅材料的應(yīng)用非常廣泛。與其他化學(xué)材料相比,銅材料有著良好的化學(xué)性能:一方面,銅材料具有良好的導(dǎo)電性質(zhì),另一方面,銅材料具有極強(qiáng)的可塑性[1]。由于銅材料的性能比較好,其在電氣工業(yè)中的實(shí)用價(jià)值越來(lái)越突出。在進(jìn)行銅材料煉制的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)O、S等雜質(zhì),為了對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行回收再利用,需要應(yīng)用大極板高電流密度常規(guī)銅電解技術(shù)。

      在銅電解過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量的陽(yáng)極雜質(zhì),包括Au、O、S等等。上述雜質(zhì)有的會(huì)以穩(wěn)定的化合物形式存在,有的會(huì)以流散的形式存在。在進(jìn)行銅電解的過(guò)程中,電解液主要由H4SO4溶液構(gòu)成,在實(shí)際電解過(guò)程中,電解液還會(huì)融合其他的化學(xué)物質(zhì),如硅元素、鎂元素等等。對(duì)電解液的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn)電解液的比熱容比較大,金屬離子的擴(kuò)散系數(shù)也相對(duì)較大。

      1.2 工藝方案

      就銅電解這一領(lǐng)域來(lái)看,我國(guó)興起了不銹鋼陰極電解工藝,這一電解方法有較強(qiáng)的可靠性,可以提高銅點(diǎn)解的質(zhì)量和水平。與不銹鋼陰極電解工藝相比,大極板高電流密度常規(guī)銅電解技術(shù)很容易出現(xiàn)短路問(wèn)題,因此不銹鋼陰極電解工藝的應(yīng)用范圍得到了有效擴(kuò)展[2]。

      具體來(lái)說(shuō),不銹鋼陰極電解工藝具有如下的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):第一,生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,可以節(jié)省大量的生產(chǎn)加工成本。第二,電流效率更大,可以提高無(wú)始極片的生產(chǎn)效率。第三,陰極離子更少,可以提高銅產(chǎn)品的質(zhì)量。第四,電流更加均勻,提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率。由于不銹鋼陰極電解工藝具有良好的應(yīng)用效果,在實(shí)際的銅電解過(guò)程中,經(jīng)常要將兩種電解工藝進(jìn)行組合。

      2 大極板高電流密度常規(guī)銅電解技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題及應(yīng)對(duì)舉措

      2.1 應(yīng)用問(wèn)題

      在銅電解的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量的雜質(zhì),一旦雜質(zhì)含量加大,就會(huì)給銅電解工作帶來(lái)不利影響。具體來(lái)說(shuō),應(yīng)用大極板高電密度常規(guī)銅電解技術(shù)會(huì)產(chǎn)生如下幾個(gè)問(wèn)題:第一是電路系統(tǒng)出現(xiàn)了短路問(wèn)題。第二是輸電效率顯著下降的問(wèn)題。第三是電解銅質(zhì)量下降的問(wèn)題。

      2.2 應(yīng)對(duì)舉措

      首先,為了提高大極板高電密度常規(guī)銅電解技術(shù)的應(yīng)用效率,應(yīng)該提高始極片的質(zhì)量。我國(guó)的始極片重量比較小,在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)始極片變形的情況,為了避免上述問(wèn)題的出現(xiàn),需要增加始極片重量,均勻大極板單重差距。在始極片的下方有一些堆積物,這些堆積物會(huì)使夾條陷入不平衡狀態(tài),嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致膠帶的外露[3]。在處理堆積物時(shí),應(yīng)該保持夾條的緊縮性。不同始極片的類型不同,因此應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行分類裝箱。

      其次,為了提高大極板高電密度常規(guī)銅電解技術(shù)的應(yīng)用效率,應(yīng)該提升始極片機(jī)組加工水平。銅電解工作相對(duì)復(fù)雜,在電解過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)設(shè)備磨損等問(wèn)題,影響始極片機(jī)組的運(yùn)行。為了避免出現(xiàn)上述問(wèn)題,需要對(duì)始極片進(jìn)行調(diào)換,對(duì)始極片進(jìn)行壓平。在始極片機(jī)組的運(yùn)行過(guò)程中,需要對(duì)工作流程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),調(diào)整機(jī)組的壓紋等等,并獲取始極片機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

      再次,為了提高大極板高電密度常規(guī)銅電解技術(shù)的應(yīng)用效率,應(yīng)該解決系統(tǒng)短路的問(wèn)題。從整體上來(lái)看,大極板的質(zhì)量直接關(guān)系著銅點(diǎn)解工作的質(zhì)量,如果大極板質(zhì)量較差,就會(huì)影響電解溶液的穩(wěn)定性,出現(xiàn)電流運(yùn)轉(zhuǎn)失控的問(wèn)題。為了避免出現(xiàn)上述問(wèn)題,需要嚴(yán)格遵守采購(gòu)規(guī)范,對(duì)采購(gòu)來(lái)的陽(yáng)極板進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),檢驗(yàn)通過(guò)后方可投入使用當(dāng)中。

      最后,為了提高大極板高電密度常規(guī)銅電解技術(shù)的應(yīng)用效率,應(yīng)該提高裝槽作業(yè)的質(zhì)量。在對(duì)銅材料進(jìn)行電解時(shí),需要進(jìn)行裝槽作業(yè),陽(yáng)極板的垂直度和陽(yáng)極距離需要控制在一定范圍之內(nèi),如果沒(méi)有進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,就會(huì)加大操作系統(tǒng)的短路風(fēng)險(xiǎn)[4]。為了避免出現(xiàn)上述問(wèn)題,需要保證陰陽(yáng)極的垂直,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化裝槽操作。

      結(jié)論:綜上所述,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展,科學(xué)水平不斷提升。在金屬材料的生產(chǎn)制造過(guò)程中,經(jīng)常需要使用銅電解技術(shù)。將高電流密度技術(shù)被應(yīng)用在銅電解工作中,在一定程度上提高了金屬材料的加工效率。為了提高電路系統(tǒng)的運(yùn)行效率,提升銅電解水平,必須擴(kuò)大大極板高電密度常規(guī)銅電解技術(shù)的使用范圍。

      [1]姚利軍.有機(jī)物強(qiáng)化電化學(xué)法去除地下水硝酸鹽的研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京),2015.

      [2]吳樹(shù)彪.生物電極法廢水處理中電流強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)研究[A].中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、河南省人民政府.第十屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集(二)[C].中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、河南省人民政府:,2011:4.

      [3]李庭剛,陳堅(jiān),張國(guó)平.電化學(xué)氧化法處理高濃度垃圾滲濾液的研究[J].上海環(huán)境科學(xué),2013,(12):892-897+1044.

      [4]岳海龍.耐指紋板關(guān)鍵技術(shù)與生產(chǎn)實(shí)踐[A].中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì).西部大開(kāi)發(fā)科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國(guó)科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C].中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì):,2013:1.

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