電積過程添加劑.doc

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1、電積過程添加劑有色金屬電積的首要任務(wù)是獲得純度高、外觀光滑致密的陰極產(chǎn)品，而金屬在陰極的析出及結(jié)晶過程均與極化有關(guān)，生產(chǎn)中通過改變陰極極化強度可以控制陰極銅物化性質(zhì)，因此在電積過程中需要加入某些能夠改變陰極極化的表面活性物質(zhì)，即銅電積過程的添加劑。當(dāng)前銅電積生產(chǎn)過程中應(yīng)用的添加劑主要有膠類、硫脲以及硫酸鈷等。古爾膠是銅電積過程中添加的重要膠類物質(zhì)之一。古爾膠的加入可增大陰極極化電位而使陰極銅表面光滑平整，其作用機理與骨膠大體相同。其作用機理有兩種解釋：一種認為古爾膠分子在電積液中解離為帶正電荷的膠質(zhì)

2、根，膠質(zhì)根在電流作用下靠近陰極并吸附在陰極表面上，形成導(dǎo)電性能較差的膠膜使陰極極化電位升高；第二種認為古爾膠在電積液中與銅離子形成絡(luò)合陽離子，在陰極活性區(qū)首先發(fā)生絡(luò)合離子的分解釋放出游離態(tài)銅離子，然后在陰極上析出電銅，延緩了銅離子在陰極的放電速度。目前銅電積工廠的瓜爾膠用量約為100~200g/t陰極銅。電積過程中硫脲添加量不同對銅電積的影響機理亦不盡相同[18]。電解質(zhì)溶液中硫脲濃度較高時可增加陰極極化，銅離子在陰極放電困難從而達到降低電銅沉積速度的目的；當(dāng)電解液中硫脲濃度較低時，不足以形成導(dǎo)電性

3、差的膠狀膜，此時促使陰極產(chǎn)物細化的是硫化銅，硫化銅在陰極表面形成補充的結(jié)晶中心，增加了活性晶核，有利于陰極結(jié)晶細化及電銅表面平整。作者認為硫脲是否應(yīng)作為銅電積添加劑值得商榷。硫酸鈷的作用是降低陽極析氧過電位，減小氧化鉛的生成趨勢，保護鉛陽極不被腐蝕，降低陰極銅中鉛含量。目前，銅電積工廠的硫酸鈷的用量為鈷離子濃度60~120mg/L。銅電解過程中普遍添加鹽酸用于消除由于粗銅表面硫酸鉛生成而引起的陽極鈍化同時沉淀電解液中的銀離子，避免銀離子的損失。然而電積過程與電解過程不同，電積過程普遍采用不溶性鉛基陽

4、極而電解過程采用的是可溶陽極，電積過程只用來將電流傳遞到電積液以供陰離子放電其自身并不發(fā)生電化學(xué)溶解而銅電解過程發(fā)生的是銅的溶解。部分銅電積工廠添加鹽酸值得商榷，有研究表明銅電積過程中：當(dāng)陰極電流密度小于350A/m2時，添加鹽酸對電積影響不大，當(dāng)電流密度為.400~1300A/m2時，鹽酸具有較強的去極化作用且電解液中鹽酸濃度過高會影響陰極極化電位，使陰極銅結(jié)晶變差，同時對陽極腐蝕速度增大[21]。作者認為鹽酸不應(yīng)作為銅電積添加劑。由上可知，盡管各添加劑長期以來在銅電積工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，但缺少

5、添加劑濃度檢測及在線監(jiān)控方法，以至于添加劑的遴選、添加量方面大部分依據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗、陰極銅表觀形貌，且添加劑作用機理模糊，未知其降解規(guī)律。因此，亟需研究添加劑的種類、用量、在線監(jiān)測方法、作用機理及隨電積過程的降解規(guī)律。