一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法
【专利摘要】本发明公开了一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法，包括以下步骤：1）将覆盖有结垢的钛阳极置于氯化钠与氯化钙的混合溶液中充分浸泡，以使得结垢变得疏松，然后刷掉此疏松的结垢；2）将经过上步处理的钛阳极置于还原剂溶液中充分浸泡，再用刷子刷洗干净；3）将经过上步处理的钛阳极置于络合剂和渗透剂的混合溶液中充分浸泡，再用刷子刷洗干净。本发明的方法低能耗、低成本，操作简单，条件温和，可以有效的去除电解铜箔用钛阳极表面上的结垢，且不会破坏阳极表面的贵金属涂层。能有效的延长阳极在电解铜箔生产中的使用寿命。
【专利说明】-种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法。
【背景技术】
[0002] 在电解铜箔生产中，由于阳极电流密度很大（6000A/m2?10000 A/m2)，反应条件 比较苛刻，一般使用贵金属氧化物阳极(主要为析氧型钛基Ir02+Ta 205体系涂层阳极）作为 阳极。在电解过程中，电解液中微量的Pb2+不断的在阳极表面氧化成Pb 4+，并以Pb02形式 析出，附着在阳极表面；停电时，阳极表面的Pb02又被还原为PbS0 4沉淀附着在阳极表面， 导致阳极表面逐渐被Pb02、PbS04覆盖并粘附，形成一层致密的结垢层，造成槽压升高，电耗 增加。而且结垢层使得阳极电位分布不均匀，电解生产出来的铜箔厚度不均，产品合格率降 低。另一方面，被结垢覆盖区域导电不良，造成未被覆盖区域电力线密度相对增加，阳极电 位增强，加速了阳极的钝化。因此在铜箔生产工艺当中，需定期的拆卸出阳极，清除阳极表 面的结垢，使得生产稳定、有效进行。
[0003] 现有技术中，去除阳极结垢常用的方法有：机械去除法、酸煮法、碱煮法等，机械去 除法，即采用尖锐、锋利的工具将结垢直接从阳极板上剥离下来。机械去除法操作简单，但 是耗费时间长，结垢去除不干净且极易刮到阳极基体，破坏贵金属涂层。另一方面，由于阳 极在制作过程中经过喷砂粗化处理，结垢很容易粘附在其表面，加上长时间的电解运行，结 垢已经牢牢的与阳极表面贵金属涂层结合在一起，用机械外力剥离结垢的同时也会将部分 贵金属涂层剥离基体，造成涂层的浪费与破坏。酸煮法(浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸等）与碱 煮法在高温下处理阳极板，将表面结垢溶解至去除。该法操作环境恶劣，酸、碱浪费严重且 结垢去除效率低，同时强酸、强碱也会腐蚀钛基体及贵金属涂层，对阳极造成很大破坏与浪 费。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法。
[0005] 本发明所采取的技术方案是： 一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法，包括以下步骤： 1) 将覆盖有结垢的钛阳极置于氯化钠与氯化钙的混合溶液中充分浸泡，以使得结垢变 得疏松，然后刷掉此疏松的结垢； 2) 将经过上步处理的钛阳极置于还原剂溶液中充分浸泡，再用刷子刷洗干净； 3) 将经过上步处理的钛阳极置于络合剂和渗透剂的混合溶液中充分浸泡，再用刷子刷 洗干净。
[0006] 步骤1)中，所述的氯化钠与氯化钙的混合溶液中，氯化钠的质量浓度为20%? 30%，氯化钙的质量浓度为4%?8% ;混合溶液的温度为30°C?90°C。
[0007] 步骤1)中，充分浸泡的时间为1?3h。
[0008] 步骤2)中，所述的还原剂溶液的质量浓度为5%?20% ;还原剂溶液的温度为 30°C?90°C ;充分浸泡的时间为l-3h。
[0009] 步骤2)中，所述的还原剂为Na2S03和Na2S中的至少一种。
[0010] 步骤3)中，所述的络合剂和渗透剂的混合溶液中，络合剂的质量浓度为5%?20%， 渗透剂的质量浓度为〇. 1%?1. 〇% ;所述的混合溶液的温度为30°c?90°C ;充分浸泡的时 间为l_3h。
[0011] 步骤3)中，所述的络合剂为柠檬酸三铵、柠檬酸钠、酒石酸钾钠、葡萄糖酸钠、甘 油、甘醇酸、EDTA二钠、三乙醇胺、四羟丙基乙二胺中的至少一种。
[0012] 步骤3)中，所述的渗透剂为表面活性剂。
[0013] 步骤3)中，所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂。
[0014] 步骤3)中，所述的非离子型表面活性剂为烷基酚的聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯 醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚FMEE、司盘、吐温、聚乙二醇中的至少一种。
[0015] 本发明的有益效果是：本发明的方法低能耗、低成本，操作简单，条件温和，可以有 效的去除电解铜箔用钛阳极表面上的结垢，且不会破坏阳极表面的贵金属涂层。能有效的 延长阳极在电解铜箔生产中的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为未使用过的阳极在分别浸泡三个步骤溶液前、后的析氧极化曲线，用于比 较清洗液对涂层电化学活性的影响。
[0017] 图2为电解铜箔生产过程中产生结垢层的阳极板在清洗前后在不同电流密度下 槽电压变化的关系曲线，用于比较阳极板在清洗前后的导电性能。
【具体实施方式】
[0018] 一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法，包括以下步骤： 1) 将覆盖有结垢的钛阳极置于氯化钠与氯化钙的混合溶液中充分浸泡，以使得结垢变 得疏松，然后刷掉此疏松的结垢； 2) 将经过上步处理的钛阳极置于还原剂溶液中充分浸泡，再用刷子刷洗干净； 3) 将经过上步处理的钛阳极置于络合剂和渗透剂的混合溶液中充分浸泡，再用刷子刷 洗干净。
[0019] 步骤1)中，所述的氯化钠与氯化钙的混合溶液中，氯化钠的质量浓度为20%? 30%，氯化钙的质量浓度为4%?8% ;混合溶液的温度为30°C?90°C。
[0020] 步骤1)中，充分浸泡的时间为1?3h ; 步骤2)中，充分浸泡的时间为1?3h ; 步骤3)中，充分浸泡的时间为1?3h ;步骤2)中，所述的还原剂溶液的质量浓度为 5%?20% ;还原剂溶液的温度为30°C?90°C。
[0021] 步骤2)中，所述的还原剂为Na2S03和Na2S中的至少一种。
[0022] 步骤3)中，所述的络合剂和渗透剂的混合溶液中，络合剂的质量浓度为5%?20%， 渗透剂的质量浓度为〇. 1%?1. 〇% ;所述的混合溶液的温度为30°C?90°C。
[0023] 步骤3)中，所述的络合剂为柠檬酸三铵、柠檬酸钠、酒石酸钾钠、葡萄糖酸钠、甘 油、甘醇酸、EDTA二钠、三乙醇胺、四羟丙基乙二胺中的至少一种；优选的，所述的络合剂为 朽1檬酸三铵、朽1檬酸钠中的至少一种。
[0024] 步骤3)中，所述的渗透剂为表面活性剂；优选的，所述的渗透剂为非离子型表面 活性剂；进一步优选的，所述的渗透剂为烷基酚的聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸 甲酯聚氧乙烯醚FMEE、司盘、吐温、聚乙二醇中的至少一种；更进一步优选的，所述的渗透 剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
[0025] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明： 实施例1 : 将覆盖有结垢的钛阳极板置于质量分数为25%的氯化钠与5%的氯化钙的混合溶液中， 在温度为80°C下浸泡2. Oh后取出用毛刷或塑料刷子刷洗至结垢不能去除为止。然后再将 阳极板置于质量浓度为10%的Na2S0 3溶液中，在60°C下浸泡lh后取出用毛刷或塑料刷子 刷洗干净。最后将阳极板置于质量浓度为10%的柠檬酸三铵与质量浓度为〇. 5%的脂肪醇 聚氧乙烯醚的混合溶液中，在70°C下浸泡lh后取出用毛刷或塑料刷子刷洗干净，此时结垢 基本完全去除干净。
[0026] 实施例2 : 将覆盖有结垢的钛阳极板置于质量分数为28%的氯化钠与4%的氯化钙的混合溶液中， 在温度为70°C下浸泡2. 5h后取出用毛刷或塑料刷子刷洗至结垢不能去除为止。然后再将 阳极板置于10%的Na2S溶液中，在70°C下浸泡lh后取出用毛刷或塑料刷子刷洗干净。最 后将阳极板置于8%的柠檬酸钠与0. 8%的脂肪醇聚氧乙烯醚的混合溶液中，在80°C下浸泡 lh后取出用毛刷或塑料刷子刷洗干净，此时结垢基本完全去除干净。
[0027] 实施例3 : 将覆盖有结垢的钛阳极板置于质量分数为24%的氯化钠与6%的氯化钙的混合溶液中， 在温度为90°C下浸泡1. 5h后取出用毛刷或塑料刷子刷洗至结垢不能去除为止。然后再将 阳极板置于8%的Na2S03与Na 2S的组合物溶液中，在50°C下浸泡1. 5h后取出用毛刷或塑 料刷子刷洗干净。最后将阳极板置于12%的柠檬酸钠与0. 3%的脂肪醇聚氧乙烯醚的混合 溶液中，在60°C下浸泡1. 5h后取出用毛刷或塑料刷子刷洗干净，此时结垢基本完全去除干 净。
[0028] 图1为未使用过的阳极在分别浸泡三个步骤溶液前、后的析氧极化曲线，用于比 较清洗液对涂层电化学活性的影响。图2为电解铜箔生产过程中产生结垢层的阳极板在 清洗前后在不同电流密度下槽电压变化的关系曲线，用于比较阳极板在清洗前后的导电性 能。
[0029] 图1中表明涂层阳极经过三个步骤清洗液浸泡后的析氧电位与浸泡前基本无变 化，说明阳极电催化活性未受影响，涂层未受到任何的破坏。
[0030] 图2表明，产生结垢的阳极板，在清洗后其导电性能增加。
【权利要求】
1. 一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法，其特征在于：包括以下步骤： 1) 将覆盖有结垢的钛阳极置于氯化钠与氯化钙的混合溶液中充分浸泡，以使得结垢变 得疏松，然后刷掉此疏松的结垢； 2) 将经过上步处理的钛阳极置于还原剂溶液中充分浸泡，再用刷子刷洗干净； 3) 将经过上步处理的钛阳极置于络合剂和渗透剂的混合溶液中充分浸泡，再用刷子刷 洗干净。
2. 根据权利要求1所述的一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法，其特征在于： 步骤1)中，所述的氯化钠与氯化钙的混合溶液中，氯化钠的质量浓度为20%?30%，氯化钙 的质量浓度为4%?8% ;混合溶液的温度为30°C?90°C。
3. 根据权利要求1所述的一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法，其特征在于： 步骤1)中，充分浸泡的时间为1?3h。
4. 根据权利要求1所述的一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法，其特征在于： 步骤2)中，所述的还原剂溶液的质量浓度为5%?20% ;还原剂溶液的温度为30°C?90°C ; 充分浸泡的时间为l_3h。
5. 根据权利要求1所述的一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法，其特征在于： 步骤2)中，所述的还原剂为Na2S0 3和Na2S中的至少一种。
6. 根据权利要求1所述的一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法，其特征在于： 步骤3 )中，所述的络合剂和渗透剂的混合溶液中，络合剂的质量浓度为5%?20%，渗透剂的 质量浓度为〇. 1%?1. 〇% ;所述的混合溶液的温度为30°C?90°C;充分浸泡的时间为l-3h。
7. 根据权利要求1所述的一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法，其特征在于： 步骤3)中，所述的络合剂为柠檬酸三铵、柠檬酸钠、酒石酸钾钠、葡萄糖酸钠、甘油、甘醇酸、 EDTA二钠、三乙醇胺、四羟丙基乙二胺中的至少一种。
8. 根据权利要求1所述的一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法，其特征在于： 步骤3)中，所述的渗透剂为表面活性剂。
9. 根据权利要求8所述的一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法，其特征在于： 步骤3)中，所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂。
10. 根据权利要求9所述的一种去除电解铜箔用钛阳极表面结垢的方法，其特征在于： 步骤3)中，所述的非离子型表面活性剂为烷基酚的聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸 甲酯聚氧乙烯醚FMEE、司盘、吐温、聚乙二醇中的至少一种。
【文档编号】C25C7/06GK104120460SQ201410314900
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】徐海清, 赵国鹏, 胡耀红, 陈力格, 甘振杰, 钟洪胜, 徐金来 申请人:广州鸿葳科技股份有限公司