一种新型电解铜箔用阳极板的制作方法

1.本实用新型涉及电解铜箔技术领域，具体来说，涉及一种新型电解铜箔用阳极板。


背景技术：

2.电解铜箔在正常生产过程中，阴极会进行铜箔电解，阳极会进行析氧反应，两者需要相同的电子数及形成对应物质量的产物。阳极析出的氧气会对电镀电解液形成影响，如果阳极和阴极距离过近，阳极形成的氧气气泡会对阴极电解造成不可消除的干扰。为避免阳极气体对阴极的干扰，现有电解机台一般需要将阳极和阴极的极距设定在8mm以上。
3.为得到高质量的铜箔，电解铜箔电解液内部会添加一定浓度的有机添加剂，其目的是让阴极反应更好的进行。但是在实际使用过程中发现，电解液内部在阳极板上也会进行消耗，该种消耗不但造成添加剂成本的上升，并且对阳极板的使用效果和寿命都会产生不良的影响。
4.综上，现有工艺存在如下的问题：
5.1）、极距内部的电解液会导致一定的电阻，对电解过程的电耗产生影响；
6.2）、阳极板添加剂消耗导致添加剂成本的上升；
7.3）、添加剂对阳极板的使用产生影响，影响铜箔质量；
8.4）、添加剂对阳极板使用寿命产生影响，造成阳极板使用成本上升。


技术实现要素：

9.针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种单支座弹力驱动式电缆卷筒，能够克服现有技术的上述不足。
10.为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
11.一种新型电解铜箔用阳极板，包括反应腔，所述反应腔的腔体内横插有多个滤网，所述滤网表面涂层载有析氧反应的催化剂，所述反应腔的上端与过滤腔的下端连接，所述过滤腔的上端设有过滤膜，所述过滤腔的上端与电解槽连接，所述反应腔中部设有上液口，所述上液口与所述电解槽连接，所述电解槽的内侧设有阴极辊。
12.进一步的，所述阳极板和所述阴极辊的距离为2mm。
13.进一步的，所述电解槽阳极表面为钛材，钛材表面的粗糙度rz范围为1-10μm。
14.进一步的，所述过滤腔两侧分别设有回液口一、回液口二。
15.进一步的，所述反应腔腔体内的滤网的目数为10-1000目，滤网的数量为10-1000个，滤网表面的催化剂为金属氧化物。
16.进一步的，所述金属氧化物为过渡金属混合氧化物。
17.进一步的，所述反应腔的腔体内的滤网采用插入式装载。
18.根据以上任一所述新型电解铜箔用阳极板的使用方法，包括以下步骤：
19.s1混合有添加剂的电解液通过上液口进入到电解槽，在阴极上进行阴极反应；
20.s2电解液在电解后一部分通过过滤腔，在经过隔绝有机物的过滤后进入到阳极反
应腔，电解液进行到阳极反应腔，一部分直接进入到电解液回流管；
21.s3电解液在反应腔腔体内部的滤网催化涂层上进行阳极反应，阳极反应产生的气体通过反应腔上部的腔体进行排放；
22.s4电解液经过回液口排放至低位罐。
23.本实用新型的有益效果：本实用新型的新型电解铜箔用阳极板对传统阳极板结构进行重新设计，可有效降低铜箔电解设备的极距，避免阳极反应导致的添加剂耗损及对阴极反应的影响，同时可以有效降低阳极板的使用成本。
24.具体如下：将阳极析氧反应从阳极板表面修改到阴极内部，杜绝现有阳极板反应生成的氧气对阴极反应的影响，从而将现有极距8mm缩减至理论的2mm，可有效减少50%左右的吨铜箔用电量；电解槽表面阳极催化层的转移，可有效提高电解电场的均匀性，铜箔物性的一致性能够得到有效提高；过滤膜让阳极反应腔内添加剂的数量级降低至原来的5%左右，可有效降低电解铜箔的添加剂使用量，并提升阳极催化层的使用寿命；催化剂采用过滤网做载体的方式，有效增加催化剂的使用效果，可有效降低阳极催化层的加工难度和使用成本。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是根据本实用新型实施例所述的新型电解铜箔用阳极板的结构示意图；
27.图中：1、回液口，2、过滤腔，3、反应腔，4、上液口，5、回液口，6、过滤膜，7、电解槽，8、阴极辊。
具体实施方式
28.下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.如图1所示，根据本实用新型实施例所述的新型电解铜箔用阳极板，包括反应腔3，所述反应腔3的材料为钛材,所述反应腔3的腔体内横插有多个滤网，所述滤网表面涂层载有析氧反应的催化剂，催化剂采用过滤网做载体的方式，有效增加催化剂的使用效果，可有效降低阳极催化层的加工难度和使用成本，电解槽表面阳极催化层的转移，可有效提高电解电场的均匀性，铜箔物性的一致性能够得到有效提高，所述反应腔3的上端与过滤腔2的下端连接，所述过滤腔2的上端设有过滤膜6，过滤膜让阳极反应腔内添加剂的数量级降低至原来的5%左右，可有效降低电解铜箔的添加剂使用量，并提升阳极催化层的使用寿命，所述过滤腔2的上端与电解槽7连接，所述反应腔3中部设有上液口4，所述上液口4与所述电解槽7连接，所述电解槽7的内侧设有阴极辊8，将阳极析氧反应从阳极板表面修改到阴极内部，杜绝现有阳极板反应生成的氧气对阴极反应的影响，从而将现有极距8mm缩减至理论的2mm，可有效减少50%左右的吨铜箔用电量。
30.以上所述阳极板和所述阴极辊8的距离为2mm。
31.以上所述电解槽7阳极表面为钛材，钛材表面的粗糙度rz范围为1-10μm。
32.以上所述过滤腔2两侧分别设有回液口一1、回液口二5。
33.以上所述反应腔3腔体内的滤网的目数为10-1000目，滤网的数量为10-1000个，滤网表面的催化剂为金属氧化物。
34.以上所述金属氧化物为过渡金属混合氧化物。
35.以上所述反应腔3的腔体内的滤网采用插入式装载。
36.为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。
37.在具体使用时，s1混合有添加剂的电解液通过上液口4进入到电解槽7，在阴极上进行阴极反应；s2电解液在电解后一部分通过过滤腔2，在经过隔绝有机物的过滤膜6后进入到阳极反应腔3，电解液进行到阳极反应腔3，一部分直接进入到电解液回流管；s3电解液在反应腔3腔体内部的滤网催化涂层上进行阳极反应，阳极反应产生的气体通过反应腔3上部的腔体进行排放；s4电解液经过回液口排放至低位罐。
38.实施例1
39.将电解机台极距设定为6mm，电解阳极使用新型的阳极板，阴极辊使用常规的阴极辊及配套设施进行安装。阳极板安装前，需要提前将含有催化剂的钛网安装到固定位置。
40.电解过程的电解液流量设定为30-40m3/h，电解液内部铜含量设定90-100g/l，硫酸含量设定为80-90 g/l，电解液温度设定为50-60℃。
41.将以上要求的电解液通过上液口输送到电解机台电解槽体内，电解液在电场的作用下进行电解后，电解液内部的添加剂会出现一定的消耗，回流液中也会存在一定浓度的添加剂，含有一定量添加剂的回流液部分直接回流到低位罐，部分通过过滤腔进入到阳极板的反应腔，在过滤腔上安装的过滤膜的作用下，进入到过滤腔的电解液内部添加剂大部分被吸出。
42.阳极板、阳极板过滤腔、阳极板过滤网是一体的金属架构，在通电的过程中会形成等势体。由于金属导电能力明显强于液体，所以形成阳极板的导电作用及电阻的为整个金属框架。
43.电解液经过载有催化剂的钛网时，在外电势的作用下，电解液会发生析氧反应。氧气在析出的过程中会对催化剂及催化剂载体有一定的冲刷作用，同时由于氧气密度低于液体密度，会统一汇集到反排气腔内部。排气腔体内部压力由于氧气的不停产生，压强会明显高于大气压，无需增加其它装置即可正常排放，可直接接入酸雾塔或溶铜罐。
44.实施例2
45.将电解机台极距设定为2mm，电解阳极使用新型的阳极板，阴极辊使用常规的阴极辊及配套设施进行安装。阳极板安装前，需要提前将含有催化剂的钛网安装到固定位置。
46.电解过程的电解液流量设定为10-20m3/h，电解液内部铜含量设定90-100g/l，硫酸含量设定为80-90 g/l，电解液温度设定为50-60℃。
47.将以上要求的电解液通过上液口输送到电解机台电解槽体内，电解液在电场的作用下进行电解后，电解液内部的添加剂会出现一定的消耗，回流液中也会存在一定浓度的添加剂，含有一定量添加剂的回流液部分直接回流到低位罐，部分通过过滤腔进入到阳极
板的反应腔，在过滤腔上安装的过滤膜的作用下，进入到过滤腔的电解液内部添加剂大部分被吸出。
48.阳极板、阳极板过滤腔、阳极板过滤网是一体的金属架构，在通电的过程中会形成等势体。由于金属导电能力明显强于液体，所以形成阳极板的导电作用及电阻的为整个金属框架。
49.电解液经过载有催化剂的钛网时，在外电势的作用下，电解液会发生析氧反应。氧气在析出的过程中会对催化剂及催化剂载体有一定的冲刷作用，同时由于氧气密度低于液体密度，会统一汇集到排气腔内部。排气腔体内部压力由于氧气的不停产生，压强会明显高于大气压，无需增加其它装置即可正常排放，可直接接入酸雾塔或溶铜罐。
50.实施例3
51.实施例1中描述的载有催化剂的钛网，钛网可以是单层的1-100目的单层钛网，也可以是多层钛网组装成的过滤器，也可以是多个钛网装备好的钛架。 优选多钛网组装的钛架，便于安装和更换。
52.实施例4
53.实施例1中描述的载有催化剂的钛网上的催化剂，催化剂可以是贵金属氧化物，也可以是贵金属混合氧化物，也可以是过渡金属氧化物，由于钛网表面比表面积高，可以优选过渡金属氧化物。
54.实施例5
55.实施例1中描述的排气腔，排气腔内部的气体主要成分是氧气，内部含有少量的酸气，直接排放不符合排放要求且过于浪费，可以考虑将排气腔内部气体和溶铜罐直接连接，用于提升溶铜罐的溶铜效率。
56.综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，对传统阳极板结构进行重新设计，可有效降低铜箔电解设备的极距，避免阳极反应导致的添加剂耗损及对阴极反应的影响，同时可以有效降低阳极板的使用成本。
57.具体如下：将阳极析氧反应从阳极板表面修改到阴极内部，杜绝现有阳极板反应生成的氧气对阴极反应的影响，从而将现有极距8mm缩减至理论的2mm，可有效减少50%左右的吨铜箔用电量；电解槽表面阳极催化层的转移，可有效提高电解电场的均匀性，铜箔物性的一致性能够得到有效提高；过滤膜让阳极反应腔内添加剂的数量级降低至原来的5%左右，可有效降低电解铜箔的添加剂使用量，并提升阳极催化层的使用寿命；催化剂采用过滤网做载体的方式，有效增加催化剂的使用效果，可有效降低阳极催化层的加工难度和使用成本。
58.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。