电解铜范文第1篇

【关键词】电解铜箔；氯离子

在科技发展日新月异的信息时代，电解铜箔已是电子工业领域不可替代的关键性基础材料，其主要应用于覆铜板、印制电路板以及锂离子电池制造等领域；电解铜箔被称之为“神经网络”[1]，肩负着传输电子信号及进行电力传输、沟通的重任。随着印制电路板用量的与日俱增，高质量电解铜箔的生产也越来越受到人们的广泛关注，而科技的进步更是呼唤着其向着高性能、高生产率的方向发展。

长期以来，在电解铜箔生产中，Cl-在电解液中含量很低，铜离子从阴极上还原为铜时，Cl-起着极其重要的作用。在光亮和高分散性硫酸盐镀液中，Cl-可以降低阳极极化，消除高电流密度区的镀层条纹。研究发现：如果电解液中Cl-含量太少，得不到整平性能高且析亮度好的镀层，Cl-可促进铜离子的沉积，增大Cl-的浓度有利于增大铜离子的还原电流。

Cl-与有机添加剂同时存在时，有机添加剂的吸附与Cl-的特性影响吸附相互作用，对铜箔的结构和力学性能影响较大[2]。Cl-是一种特殊的添加剂，微量的Cl-能与其它添加剂协同作用，增大阴极极化，从而影响电解铜表面的光亮度。Cl-与阳极溶解的Ag+生成AgCl沉淀，减少贵金属损失：Cl-在溶液中一方面与Cu+反应生成Cu2C12胶体颗粒，Cu2Cl2胶体对漂浮阳极泥具有共沉淀作用，从而减少阴极污染，抑制了Cu+ 的影响，同时也是一种有效的光亮剂，负电性的Cl-因电场作用虽然只有少量在阴极附近，但仍然参与了Cu+的阴极沉积过程，Cl-的存在加快Cu2+的转化结晶速度，提高了阴极极化，使铜箔晶粒组织和表面均匀细致；Cl-还影响镀层的表面形貌、结构、显微硬度、晶格取向和内应力。在卤化物中，Cl-能在很宽的浓度范围内（40～150 mg/L）有效地消除应力，更重要的是Cl-能与光亮剂协同作用。在Cl-和添加剂存在下，除了Cu2Cl2表面膜外，吸附的Cu（I）或Cu（I）络合物-Cl桥膜抑制表面吸附的Cu原子的扩散[3]。Cl-还具有去极化作用，对于铅、铋过高造成的阳极钝化具有活化作用。Cl-在硫酸铜溶液中能起活化作用，但因为CuCl2在硫酸铜溶液中溶解度较小，所以Cl-浓度太高将产生有害的影响。

在含有硫脲或明胶-硫脲的硫酸铜溶液中，存在中等浓度的Cl-将使阴极沉积物的内应力最小，从而改善沉积物的性能。Cl-与硫脲形成[Cu（N2H4CS）]Cl2胶体沉淀，当硫脲浓度过低时，这种胶体会部分分解补充其不足；当这种胶体浓度过大时，会大量沉淀于槽底或粘附于阴、阳极，造成添加剂的损失，并且能引起槽电压升高。

但Cl-也绝对不能过高。当含量超过60mg/L时，镀层会发生粗糙现象，低电流密度区发雾而高电流密度区烧焦，阴极辊面氧化严重，铜箔毛面发花。电解液中Cl-含量过高，铜箔易出现土黄色的氧化膜。向电解液里加硫脲时，一般需要加入Cl-进行平衡，如Cl-添加量过高，在阴极表面会生成氯化亚铜膜阻碍铜离子吸附。影响吸附铜原子的表面扩散，会导致不溶氯化亚铜的形成并夹杂于晶界间，使铜箔粗糙长铜刺。加入适量的Cl-可以增加铜箔表面的“小山峰”，可使铜沉积物晶粒细小致密。如果电解液中Cl-过多会减弱明胶的作用，使明胶整平作用减弱，会发生去极化作用，导致不溶物氯化亚铜的形成并夹杂于镀层中，氯化亚铜的生成还会降低阳极界面铜离子浓度，引起阳极析氢反而利于造成铜箔粗糙，使铜离子在电沉积时形成枝状晶，会产生毛刺。毛刺的产生往往伴随着粗糙和铜箔单位面积质量低，只能增加明胶的添加量。Cl-和明胶量不匹配时，铜箔纵向无拉力，用手一拉铜箔变成一条一条的，这是由于盐酸加入太快或加入太多造成的。阴极吸附Cl-后产生强静电引力，强烈吸附有机物，只能是适当添加有机添加剂，或停产，向电解液里添加过量的明胶，进行较强烈的搅拌，在电解液里Cl-和有机物含量同时太多了，或电解液里的杂质含量太多了，都会造成铜箔无拉力、无延伸率。

电解液里随着原材料、活性炭带入Cl-，生产过程又添加了Cl-，虽然从铜箔表面看不出明显改变，但铜箔结晶体里的枝状晶增多，孔穴增多，结晶不均匀性增多。随着Cl-含量的进一步增多，会在镀层表面引起一系列的不良反应，铜箔结晶组织中的缝隙增多，粗糙度增大，渗透点增多，有的成了针孔，抗拉强度下降。电解液中Cl-含量高了，铜箔毛面的铜瘤峰值增大，即铜瘤的高度增加，尖锐，座小；Cl-含量低了，铜瘤峰值小，铜瘤个大，座大，铜瘤大小不一，且不稳定，造成铜箔抗剥力低。Cl-会与铜电沉积的中间产物Cu+发生特殊的化学反应，实践证明Cl-与电解铜箔的表面形态及疙瘩缺陷有着密切的联系。Cl-的浓度范围10～50mg/L，浓度太低不能发挥光亮剂作用，浓度过高铜箔表面粗糙并产生毛刺，设备腐蚀速度加快[4]。但生产中应根据酸浓度、温度、明胶含量、杂质含量等工艺条件精确分析Cl-的消耗量并持续补给消耗量以实现连续生产。

在生产过程中每添加HCl 0.001 mol/L时，镀液中Cl-就会增加35mg/L。除去过多的Cl-的方法，可以向电解液里加入与Cl-进行反应的有机物，待电解液温度降至30o时，加入双氧水，进行搅拌；再加入活性炭过滤，在除去有机物的同时可以除去一部分Cl-；或可用锌粉处理，将锌粉用水调成糊状，在不断搅拌下加入镀液中，然后用活性炭和硅藻土过滤进行吸附后，过滤镀液，加入1g/L的锌粉可去除15～20mg/L的Cl-。但是此方法的不可取之处是：降低了Cl-的同时，带入了大量的锌离子。总之，在生产过程中合理控制Cl-的浓度，充分发挥Cl-的作用，对生产优质高性能电解铜箔有着积极的作用。

参考文献：

[1]祝大同，世界及我国电解铜箔的发展回顾，世界有色金属，2003，8： 7-11.

[2]刘建广，杨祥魁 细节对铜箔品质的影响 电子铜箔资讯息 2012，3： 11-15

电解铜范文第2篇

公开号：CN101935848A

申请日：2010.10.04公开日：2011.01.05

申请人：普宁市长欣五金有限公司

本发明涉及一种电解分离锡包铜线的方法.本方法主要解决电解锡过程中电解液的电离平衡问题，使阳极铜线表面的锡迅速地溶解在电解液中变成亚锡离子.亚锡离子在稳定剂的作用下顺利地在阴极得到电子附着在不锈钢阴极板上，达到能够在常温（10～25 ℃）条件下以及电解液静止无须循环流动的情况下，就可以电解分离出纯度≥99.9%的金属锡，同时得到纯净的铜线的方法.其电解液组成包括：H2SO4：80～120 g/L；SnSO4：5～10 g/L；尿素：8～12 g/L；氨基磺酸：2～4 g/L；柠檬酸：4～8 g/L；高锰酸钾：3～6 g/L.

专利名称：氯化胆碱型镁低共熔溶剂的制备方法

专利申请号：CN201010254126.3

公开号：CN101935849A

申请日：2010.08.12公开日：2011.01.05

申请人：中国科学院青海盐湖研究所

本发明涉及一种氯化胆碱型镁低共熔溶剂的制备方法.该方法是将含水氯化镁与配体按1∶5～1∶20的摩尔比混合，在100～200 ℃下加热熔融后，在该温度下蒸馏0～3 h，得到脱尽水分的氯化镁配体溶液；再将脱尽水分的氯化镁配体溶液与氯化胆碱混合，在70～90 ℃下搅拌1～3 h后，最后室温下密封即可得到液体的镁低共熔溶剂.其中配体与氯化胆碱的摩尔比为1∶1～3∶1.本发明工艺简单、成本低廉，可消除电沉积过程中水分影响问题，在降低能源、资源消耗，减少环境污染等方面都优于现行的皮江法炼镁和电解法生产金属镁.

专利名称：靠近电解铝车间建设铝板带箔厂的方法

专利申请号：CN201010246295.2

公开号：CN101935850A

申请日：2010.08.06公开日：2011.01.05

申请人：中色科技股份有限公司

一种靠近电解铝车间建设铝板带箔厂的方法.建立在电解铝车间使用的电解槽必须是160 kA以上的预焙阳极电解槽，铝板带箔厂包含熔铸车间、热轧车间、冷轧车间、精整车间和铝箔车间.熔铸车间建在靠近电解铝车间旁，电解铝液运输车在熔铸车间和电解铝车间能开启的门之间往复运行.热轧车间、冷轧车间、精整车间和铝箔车间可直接与熔铸车间相连或不相连，且这些车间的取风口要采取相应措施.氧化铝粉尘进入铝箔车间会形成粉尘压入和污染铝箔表面，所以铝箔车间必须采取密闭通风措施.由于铸锭、热轧卷材、冷轧卷材和铝箔坯料都不必长距离运输，达到了节能降耗的目的，避免了长距离运输碰伤制品，提高了成品率，免除了长距离运输所产生的包装费用.

专利名称：一种预焙铝电解槽电流强化与高效节能的方法

专利申请号：CN201010297450.3

公开号：CN101935851A

申请日：2010.09.30公开日：2011.01.05

申请人：中南大学

本发明公开了一种预焙铝电解槽电流强化与高效节能的方法.在铝电解槽的电解过程中，采用“五低三窄一高”工艺.主要技术参数为：电解温度为920～935 ℃，过热度控制在8～12 ℃，氧化铝质量浓度为1.8%～2.5%，阳极效应系数≤0.02，槽电压为3.60～3.90 V，阳极电流密度≥0.8 A/cm2.同时，开发出与工艺相配套的智能多环协同优化与控制技术，从而实现预焙铝电解槽电流强化和节能的目的.实践证明，该预焙铝电解槽电流强化与高效节能的方法能在大幅提升阳极电流密度的同时显著降低槽电压.

专利名称：一种阳极板

专利申请号：CN201020232579.1

公开号：CN201738022U

申请日：2010.06.22公开日：2011.02.09

申请人：山东天圆铜业有限公司

本实用新型提供一种阳极板，由模体、外耳部、内耳部和顶针孔组成.在模体的顶部设有外耳部和内耳部，内耳部的下方设有顶针孔，内耳部的两端为圆弧形.其优点是结构简单、吊运方便，极大地提高了生产效率.

专利名称：一种铅电解阴极板洗涤装置

专利申请号：CN201020127535.2

公开号：CN201770783U

申请日：2010.03.10公开日：2011.03.23

申请人：云南锡业集团有限责任公司昆明理工大学

电解铜范文第3篇

伴随着以移动通讯器材为代表的电子产品高度集成化、小型化的发展，作为印刷电路板(PCB)的主要原材料的载体支撑可剥离铜箔也向着越来越薄的方向发展。12μm以下的“载体超薄铜箔”也随着厚度越薄而越难以制备。载体超薄铜箔在国内外的传统制作方法是采用具有一定厚度的载体箔作阴极，在其上电沉积铜。然后将镀上的超薄铜箔连同阴极的载体箔一同经热压、固化压制在绝缘材料板上，再将用作阴极的金属支撑箔用化学或机械方法剥离除去。

其中电解铜箔的厚度和质量主要由沉铜方式和阴极电流密度所控制。不同沉铜方法阴极电流密度亦不相同，所以电解铜箔的厚度和质量最终的控制因素是沉铜方式的镀液成分。目前，国内外的许多学者对电解的铜箔的沉铜方式进行研究总结，分析了它们的优缺点，并试图寻找一种更为有效和先进的电解铜箔沉铜新方法。本文综述了载体支撑的超薄铜箔的几种沉铜方法的优缺点和国内外学者的研究现状，并对新的沉铜方式的发展方向作了展望。

现有的载体支撑超薄铜箔的电镀铜层方法一直以来，国内外载体支撑的可剥离超薄铜箔的制备过程中采取的沉铜方式主要有以下三种：氰化物电沉铜、焦磷酸盐电沉铜和硫酸盐电沉铜。这三种不同的沉铜方式因所采用的电解液主盐不同而得名，所得到的铜层也有所差异。由于主盐的成分不一样，所以进行电沉积的阴极电流密度也不相同，控制方法也不一样，导致了这三种电沉积方式在如今的电解铜箔的制作上面临着不同境地。

1.氰化物沉铜

氰化物沉铜是应用最广泛、最古老的沉铜方式。氰化物沉铜的电解液基本配方为：氰化亚铜（CuCN）50~80g/L，氰化钠(NaCN)70~85g/L或氰化钾（KCN）70~90g/L，氢氧化钠（NaOH)1~3g/L，其他添加剂视需要酌情加入。在电解液中，铜以铜氰络合离子形式存在，并存在一定量的氰根离子，电解液呈强碱性。它具有下述几个特点。

电解液具有一定的去油和活化能力，可以较容易的通过电沉积得到铜箔。

匀镀能力和覆盖能力很好，可以在许多载体表面形成致密均匀的铜箔。

杂质对电解液的影响小，工艺规范要求不严格，易于控制。

在电沉积过程中，沉积速度较慢，电解液稳定性较差，且调整和维护费用较高。

电解液有剧毒，排出的废气、废水会对人体造成毒害和污染环境。

以该电解液进行载体支撑可剥离超薄铜箔的沉铜工艺所获得的镀层结晶细微，容易抛光，后处理工艺易于进行。铃木裕二、松田晃等人在其公开发表的专利中使用氰化沉铜而制取了载体支撑可剥离超薄铜箔的铜层。其所获得的铜层质量良好，表面光滑，满足了生产要求。使用的电解液为CuCN70g/L，KCN90g/L，不加入添加剂。YoshiokaJunshi等人进行了带载体电沉积铜箔的进一步研究，在其实施实例中采用的电解液成分为CuCN65g/L、KCN70g/L、NaOH2g/L、诺切液30ml/L。这个镀液配方下可获得结晶颗粒均匀、细致的铜层。

2.焦磷酸盐沉铜

焦磷酸盐沉铜是为了避免氰化物沉铜的剧毒危害而研究开发的一种沉铜方式。焦磷酸盐沉铜基本配方：焦磷酸铜(Cu2P2O7•5H2O)70~l00g/L，焦磷酸钾(K4P2O7•3H2O)300~400g/L，柠檬酸铵20~25g/L，添加剂酌情添加。其特点主要有以下几点。

可以形成致密的铜镀层，因此针孔会减少。

电解液的电流效率高于氰化物沉铜，沉积速度较快。

电解液碱性较弱，对操作人员危害和设备腐蚀较轻。

通常情况下，电解液的离子成分较为复杂，配制过程繁琐，电解过程中电解液不稳定，对电解液的维护叫困难。

试剂原料较昂贵，生产成本增加。

铃木裕二、茂木贵实等在其公开专利中使用了焦磷酸盐沉铜的方式获得极薄铜箔，该方法不影响载体剥离强度，剥离层界面上的起泡的发生得到抑制，对环境无害，置于高温环境下也可以容易地剥离载体箔。其电解液的配方如下：Cu2P2O7•5H2O70g/L，K4P2O7•3H2O350g/L，柠檬酸铵20g/L。KataokaTakash等人研究了在35μm厚的载体铜箔先形成一层CBTA有机剥离层，再经过铜沉积、粘合增强处理和钝化处理步骤得到复合箔。同样使用了焦磷酸盐沉铜的方式得到铜箔层。其电解液配方为Cu2P2O7•5H2O60g/L，K4P2O7•3H2O300g/L，柠檬酸铵15g/L，氨三乙酸[N(CH2COOH)3]15g/L。片冈卓，平泽裕等研究了在35μm厚的载体箔上用硫氰尿酸形成接合界面层，再形成9μm厚的电解铜箔层，使用电解液配方为：Cu2P2O7•5H2O70g/L，K4P2O7•3H2O400g/L，柠檬酸铵25g/L。HirasawaYutaka等人在其研究中使用的电解液配方为Cu2P2O7•5H2O65g/L，K4P2O7•3H2O300g/L，柠檬酸铵15g/L，磷酸氢二钠8g/L，聚乙二醇(M6000)0.8g/L的焦磷酸盐沉铜电解液使得超薄铜箔能够均匀地电沉积在载体层上而获得非常薄的铜箔层。

3.硫酸盐沉铜

硫酸盐沉铜是较晚使用的一种沉铜方法。最早主要应用于防护性和装饰性的电镀铜层工艺，后移植使用于超薄电解铜箔的沉铜。硫酸盐沉铜一般来讲没有氰化物沉铜时所产生的剧毒电解液，也没有焦磷酸沉铜时使用昂贵材料和电解液不稳定等因素，所研究的电沉积机理也比较丰富。硫酸盐沉铜的电解液基本配方为：H2SO4100~300g/L，Cu2+20~150g/L，添加剂酌情加入。

此种沉铜方式主要的特点有：

硫酸铜和硫酸使用范围较宽，电解液成分简单易得，容易进行管理和维护。

电解液的循环利用率高，便于大型的工业生产。

允许的电流密度范围较氰化物沉铜和焦磷酸盐沉铜宽很多，利于生产。

结晶过程获得晶粒粗大的镀层，使所获得的镀层较硬而脆。

国内可以形成规模生产的厂家如本溪铜厂、西安向阳、招远金宝、佛冈建涛等均使用此种沉铜方式。金荣涛在其电解铜箔生产与技术讲座中对超薄铜箔的形成作了详细介绍，采用三次沉铜工艺，首先在接合界面上，用H2SO4浓度为150g/L和Cu2+为65g/L的硫酸铜溶液电解沉积铜层，然后用H2SO4浓度为100g/L和Cu2+为18g/L的硫酸铜溶液进行细微铜层沉积以及防止细微铜层脱落的镀覆工序。接着再用H2SO4浓度为150g/L和Cu2+为65g/L的硫酸铜溶液进行固定镀覆。

高梨哲聪、岩切健一朗、杉元晶子等在其专利发明中形成3μm的超薄铜箔层时也使用同样的硫酸铜溶液进行电解铜箔的制备沉铜工序。其所使用的电解液配方为：H2SO4100g/L，Cu2+20g/L。获得了结晶较为粗大的铜箔层。

雷蒙德•加勒斯，勒内•兰纳斯，米歇尔•斯特里尔等人为了更好得解决采用硫酸盐沉铜方式制备地结晶过于粗大而引起铜箔质量差的问题，在硫酸盐沉铜的镀液配方中引入了磺酸类添加剂。其镀液配方为H2SO4浓度100g/L，Cu2+20g/L，酚磺酸10ml/L。在该配方之下铜箔仍未能达到与氰化物沉铜和焦磷酸盐沉铜形成结晶的细致、平整程度。

SugimotoAkiko在其研究中使用电解液配方为H2SO4浓度100g/L，Cu2+20g/L，2-巯基苯并噻唑5ml/L，碱性藏红花5g/L的电解液进行沉铜。所获的铜箔出光速度快，平整性较好，覆盖能力较强，但仍未解决镀层过脆的问题，并且添加剂不易获得。

现有工艺的不足当前，三种常规的载体超薄铜箔的沉铜方式难以避免地出现了以下几种难以克服的问题：

沉积环境不友好，产生剧毒物质。

腐蚀性强，对设备的损害严重。

电解液的组成成分较贵，使得生产成本增大。

所获得的铜箔质量有缺陷，难以应用到大规模的生产实际之中。

此外，作为直接从防腐电镀和装饰电镀移植而来的三种常规沉铜方式缺乏能对实际的电解铜箔生产起到指导作用的理论。国内的生产厂家不得不继续使用这三种明显带有缺陷的沉铜方式进行生产而产生严重的效益问题。

日、美等少数铜箔公司掌控着电解铜箔的核心生产技术。目前，日本已有厚度为5μm、3μm超薄电解铜箔投入生产。我国虽然已经具有了相当规模的电解铜箔生产能力，但绝大多数产品主要面向中低端市场，而国内产能远远不能满足国内市场的需求，仍需大量进口，尤其是在高性能、高档超薄电解铜箔等的需求方面。改进当前传统的超薄铜箔沉铜方式使之能够达到生产水平需求或者研发一种新的完全适应于电解铜箔生产需求的沉铜方式对铜箔工业和电子行业的发展具有重要意义。

电解铜范文第4篇

一、用氨水—氯化铵缓冲溶液浸铜

用试剂将铜从废弃印刷电路板中溶解出来，从而与不溶的固体残渣分离，这一步称为浸出。传统湿法浸铜常采用硫酸、硝酸、盐酸等无机强酸作为溶解试剂，但它们有两个重大缺点，会造成生产成本升高[2]：一是除了溶解铜，还能溶解锌、镍等其他金属，因此铜的后续提取难度大。二是腐蚀设备，对人员有伤害，因此对设备防腐和人员保护要求高。学者们正在探索高选择性、低成本、无毒、低腐蚀性的铜溶解试剂。在此介绍一种利用氨水—氯化铵溶液从印刷电路板中浸铜的技术[3]。

氨水—氯化铵溶液呈弱碱性，其溶解铜的过程可分为两步。第一步，将铜氧化成氧化铜。氧气可以将铜氧化，但是非常慢，因此通常需要加入氧化剂。常使用过氧化氢(H2O2)作氧化剂，反应式为：

具体过程可认为是H2O2先分解成水和新生氧，新生氧具有强氧化性，将铜氧化。在此过程中，金属铜可加速H2O2的分解反应，更快地产生新生氧，从而加快产生氧化铜的速度。

第二步，氨分子与氧化铜发生反应，形成可溶性的铜氨络合物[Cu(NH3)4]2+，铜进入溶液，实现浸出。

研究发现，生成的铜氨络合物也可以氧化单质铜，生成一价铜络合物[Cu(NH3)2]+。但是，这个络合物一生成就立即被溶液中的氧气氧化，转变成二价铜的氨络合物，结果加快了铜的溶解。这是这个方法可以高效回收铜的一个重要因素。

举一个研究实例[3]。用20 mL浓度为1.5 mol/L的氯化铵和40 mL浓度为1:10的氨水制成缓冲溶液，常温下取5 g样品加入其中，再加入1 mL双氧水，密闭搅拌反应2 h后，铜的浸出率可达到98%。这个过程也存在副反应，主要是锌也能通过生成络离子[Zn(NH3)4]2+而浸出。不过锌的浸出率很低，在这个实验条件下仅为8.12%，而且锌在废弃电脑印刷电路板中的含量低于1%，因此不会对浸出液的后续处理产生严重影响。而镍、镉、锡、铝和铁等金属元素在浸出液中的含量几乎为零。结果表明，氨水—氯化铵溶液从印刷电路板中浸铜的分离效果很好。

二、从氨浸液中萃取铜

为了富集铜，并与进入浸出液的杂质分离，需要从以上氨浸液中萃取铜。这个过程实际分为两步进行。首先，用某种有机溶剂(例如磺化煤油)将浸出液中的铜萃取出来[4]。由于在浸出液中铜以铜氨络离子[Cu(NH3)4]2+的形式存在，它不易溶于有机溶剂。这时需要借助于一种有机络合剂(称为萃取剂)，让它从[Cu(NH3)4]2+中将铜离子夺取出来，并与铜离子形成一种易溶于有机溶剂的新络合物，让铜离子以这种新络合物的形态进入有机溶剂中，从而实现铜的富集。常用到一种以N910为符号的萃取剂，它的主要成分为肟类有机物质。加有N910的萃取反应可以表示如下[5]，其中RH代表萃取剂N910，CuR2为铜与N910生成的新络合物，aq和org分别表示水相和有机相。

然后，通过破坏铜—萃取剂络合物，让铜重新进入水相，以利于下一步回收处理。这一步处理工业上称为反萃取，常用的方法是用硫酸溶液与有机萃取液充分混合，硫酸破坏有机相中的铜络合物，铜离子释放出来，进入水相[6]。

仍然举一个实际研究例子[3]。第一步，从氨浸液中萃取铜。常温下，容器中放入等体积的有机萃取剂N910(体积百分浓度为15%)和氨浸液，以850 次/min的速度震荡萃取。3 min后，铜的萃取率可达到99%。第二步，用硫酸反萃取。常温下，按照2:1体积比取以上载铜有机相和浓度为3 mol/L的硫酸溶液，在同样震荡速度下进行反萃取。5 min后，铜的反萃取率可达到95%。加热浓缩反萃取液可以回收CuSO4?5H2O，其纯度大于99%，可作为化学试剂使用[6]。

三、从富铜硫酸溶液中电沉积单质铜

可以通过电解从上述富铜硫酸溶液中得到单质铜产品。这个过程的原理就是电解，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，单质铜沉积在阴极上。回收的铜产率可达到99%，而且质量可达到一级电解铜的要求[1,6]，纯度至少为99.95%。

四、循环使用3种物质

设计有3个循环，以重复使用物质[2](如图1虚线箭头所示)。第一个，是氨水—氯化铵缓冲浸取溶液重新用于浸出铜。循环8次后，铜的浸出率仍可达到98%，10次后仍可达到95%。第二个，是反萃取后的有机相(N910的有机溶液)重新用于萃取。循环8次后，铜平均萃取率依然可达99%。第三个，是电解后的硫酸溶液重新用于反萃取。循环10次后，铜离子的萃取率仍保持在95%以上。这样的循环利用设计，降低了生产成本，并尽可能减少了废液和废气的产生，实现了经济和环保的双赢。

参考文献

[1] 何亚群,段晨龙,王海峰.电子废弃物资源化处理[M].北京:化学工业出版社,2006.

[2] 李晶莹.从废电脑线路板中回收金属铜的试验研究[J].湿法冶金,2009,28(4):225-228.

[3] 盛广能.废弃电脑印刷线路板中铜回收的实验研究[D].青岛:青岛科技大学,2008.

[4] Stevens G W, Pererat J M,Grieser F. Metal ion extraction[J]. Curr Opin Coll Int Sci, 1997, 2(6): 629-634.

电解铜范文第5篇

在高二化学这一节中出现了盐桥这一装置。盐桥在原电池中的作用，盐桥的使用技巧等等，作为新生事物，给学生造成的困惑不少。要想对盐桥形成全面的认识，笔者以为就要从引入盐桥的目的进行探讨。

对没有盐桥的以硫酸铜为电解质的铜-锌原电池为例，装置如图a。接通电路后可观察到的主要现象是：锌片溶解，铜片上有红色物质生成，导线中有电流通过。但细心的同学还会观察到，原电池工作一段时间后，锌电极也开始产生红色物质，导线中的电流越来越小，用纯度很高的锌做电极依然如此，那锌电极为什么会有铜生成呢？从理论上看，铜应该只在铜电极生成，但由于锌电极浸泡在硫酸铜溶液中，不可避免会有少量铜离子直接在锌片上获得电子，这样这部分锌失去的电子就没有通过导线，使一部分化学能没有转变为电能，，且生成的铜覆盖在锌表面，直接与锌构成许多微小的原电池，这将加快锌的溶解，而溶解的锌失去的电子没有通过导线，直接被铜离子获得，使锌上析出更多的铜，这种循环会促使电路中电流不断减小，电池效率进一步降低，因此这样的电池工作时间短，不能持续供电，不具有使用价值。要解决这个问题，关键是不能让负极金属与参与反应的电解质接触，既电池反应的还原剂与氧化剂不能接触。因此有人提出如图b的方案，很显然电池没有构成闭合回路，它是不能工作的。在此基础上，如果使用盐桥，设计成图c的装置，实验结果表明电路中有持续电流，且锌电极不再有铜生成，有效的克服了前述电池效率低，不能持续工作的问题。

那么盐桥是怎样构成的？在这里又起了什么作用呢？教材中使用的盐桥是装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，由于KCl溶液包含在凝胶中，离子可以在其中自由移动，但不致使溶液流出来。盐桥在图c中既实现锌电极与硫酸铜中铜离子的隔离，又建立了内电路的离子通道，使电路闭合。其电池工作原理如下，锌失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，使溶液带正电，从而阻止锌继续失去电子进入溶液，但有盐桥后，盐桥中氯离子会向ZnSO4溶液中移动，中和过多的Zn2+所带的正电荷，保证锌可不断失去电子成为Zn2+进入溶液。同理硫酸铜溶液因铜离子不断减少而带负电，盐桥中钾离子移向硫酸铜溶液也可中和过多的负电荷。因此，盐桥在电池中另一个作用是保持溶液的电中性，使电池能持续工作。

盐桥作用如此之多，那么其使用有哪些需要注意的地方呢？1、用作盐桥的溶液应符合以下条件：（1）阴阳离子的迁移速度相近；（2）盐桥溶液的浓度要大，盐桥溶液不与电解质发生反应或不干扰原电池反应。从盐桥的工作原理看，它能不能无限使用下去呢？从上面盐桥分析知，其钾离子氯离子不但移向电解质溶液，使KCl浓度减小，工作一段时间后，要对盐桥修复。对KCl盐桥的修复，就是把它放在饱和KCl溶液中浸泡即可。

对含盐桥的原电池探讨中，有同学可能还有以下疑问。问题1、电解质溶液的阳离子通常要与电极材料的阳离子相同？如Zn极对应的是硫酸锌，能不能是氯化锌或者氯化钠呢？从上面分析知，只要锌半电池中的电解质不与锌直接反应，锌能以Zn2+进入溶液，其失去的电子通过导线到达正极即可，因此用氯化锌或者氯化钠做电解质也可以，但用氯化铜，硝酸银等可与锌直接反应的电解质就不行。问题2、为使电路闭合，能用铜导线代替盐桥吗？我们知道，盐桥的作用不仅使整个装置构成通路，还能保持溶液的电中性。若用金属代替盐桥，要使溶液保持电中性，那就不是一个简单的原电池问题，此装置原理复杂，了解此点即可，这里不予深究。