有機(jī)燒斑的形成原因是什么,如何控制?
答:經(jīng)過與有機(jī)相接觸的電解液難免會(huì)有微量的有機(jī)物,當(dāng)其含量達(dá)到一定量時(shí),會(huì)引起陰極沉積的銅變色,陰極板的上部尤其嚴(yán)重,這種黑巧克力色的沉積物稱為有機(jī)燒斑。研究表明,有機(jī)燒斑是由于萃取機(jī)引起的,稀釋劑對(duì)其影響不大。如果將電解液中萃取劑的濃度控制在10mg/L以下,一般也不會(huì)出現(xiàn)有機(jī)燒斑現(xiàn)象。
影響電積層結(jié)構(gòu)的因素有哪些?
答:(1)金屬離子性質(zhì)。金屬電沉積顆粒的粗細(xì),決定了陰極極化過電位的大小。鉛、鎘、錫金屬的交換電流密度最大(i≥10-3A/cm2),沉積金屬顆粒較粗平均顆粒不小于10-3cm),銅、鋅、鉍金屬的交換電流密度較小(10-3>i較粗>10-6A/cm2),沉積金屬顆粒較小(平均顆粒10-3~10-4cm)。
電流密度。銅電積過程,電流密度較低,得到細(xì)晶粒;電流密度較大,(2)得到粗晶粒;電流密度過大,可能會(huì)引起雜質(zhì)離子放電。電流密度較低,陰極上沉積金屬速度慢,生產(chǎn)效率低。提高活化過電位,一般加入絡(luò)合物或者加入有機(jī)表面活性物來提高電積效果。
3)金屬離子濃度。電解液中金屬離子濃度升高,導(dǎo)電性提高,能夠降低電積消耗,提高電流密度。電解液中金屬離子濃度降低,陰極表面出現(xiàn)濃差極化,電積電耗上升。銅離子濃度小于20g/L時(shí),會(huì)產(chǎn)生海綿銅,電積銅產(chǎn)品質(zhì)量不臺(tái)仰。沮度。升高溫度可以使鹽類溶解度增加,增強(qiáng)電解液的導(dǎo)電性,得到較好的產(chǎn)品質(zhì)量,降低電積電耗。但溫度過高,會(huì)降低陰極極化作用,使晶粒變粗,電積車間酸霧增加,能耗上升。銅電積溫度一般選擇在50~60℃。
電積銅時(shí),添加劑的分類及作用有哪些?
答:電積銅時(shí),添加劑是指少量的某種物質(zhì)加入到電解液中,會(huì)顯著提高陰極產(chǎn)品質(zhì)量或降低陽(yáng)極板消耗。添加劑可分為無機(jī)和有機(jī)兩類。無機(jī)添加劑多采用硫酸鈷,有機(jī)添加劑多采用動(dòng)物膠、古爾膠等。
電解液中加入添加劑,結(jié)晶過電位增大,為形成數(shù)目多、尺寸小的晶核創(chuàng)造了條件,確保電積銅板表面的光滑平整。這是因?yàn)樵诎纪共黄降幕捉饘偕想姺e時(shí),凸出的部分電流密度較大,電積速度較快,凹進(jìn)去的部分電流密度較小,電積速度較慢。但是,加入添加劑,過電位增大,凸出部分的金屬沉積受到抑制,凹進(jìn)去部分金屬沉積速度增加,使金屬表面更加光滑緊密。
答:銅電積普遍采用Pb-Ca-Sn不溶陽(yáng)極,在電積的過程中陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)主要是氧的析出。
陽(yáng)極反應(yīng)為:
40H- - 4e = 2H2O+O?? ? ? ? ?(3-34)
陰極反應(yīng)為:
Cu2+ + 2e = Cu? ? ? ? ? ? ? ???(3-35)
火法煉銅后的電解精煉是以粗銅為可溶陽(yáng)極,在電解過程中陽(yáng)極銅不斷溶解,銅離子擴(kuò)散到陰極還原為金屬銅。
陽(yáng)極反應(yīng)為:
Cu-2e = Cu2+ (3-36)
陰極反應(yīng)為:
Cu2+ + 2e = Cu? ? ? ? ? ? ? ??(3-37)
如何處理電積廢液?
答:處理電積廢液的目的是綜合利用其中的各種有價(jià)成分,避免廢酸對(duì)環(huán)境造成污染。處理方法主要有中和法、電積脫銅法、氨水中和一脂肪酸萃取法等。中和法的原理是利用各種金屬離子水解沉淀酸度的差異,進(jìn)行金屬的分離和提取。電積脫銅是把要處理的廢液放入單獨(dú)的電解槽中電積。氨水中和一脂肪酸萃取法是將廢液加膠脫硅,用氨水中和得到萃前原液,接著用氨皂全萃,然后依次反萃,得到鈷液可用來提取鈷,銅液?jiǎn)为?dú)電積提銅。