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)

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。

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