电镀级硫酸铜及铅锑合金

《电镀级硫酸铜及铅锑合金》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电镀级硫酸铜及铅锑合金（7页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、电镀级硫酸铜* (一、硫酸铜的性状蓝色透明三斜结晶、蓝色颗粒或浅蓝色粉末。在空气中缓慢风化，30C失去2分子结晶水， 110C失去4分子结晶水，250C成白色无水物。易溶于水，水溶液呈酸性，0.2mol/L水溶液 pH为4.0。溶于甲醇和甘油，微溶于乙醇。相对密度15.64)2.286。低毒，半数致死量(大鼠， 经口 )960mg/kg。1. 硫酸铜的用途( 1) 点滴分析碲和锌。(2) 定氮时的催化剂。( 3) 糖类分析。( 4) 尿液和脑脊液检验，测定血清蛋白、全血葡萄糖、非蛋白氮。( 5) 色谱分析。( 6) 杀虫。( 7) 除草。( 8) 媒染。( 9) 防腐。二、硫酸铜的种类 硫酸铜

2、主要非为工业级于电镀级( 1 )工业级 工业级硫酸铜颗粒大小不一，颜色偏淡，光泽度比较差，因为其铁杂质很高，在铜溶液缸 中，很容易附在产品上，导致镀层有颗粒现象，清缸次数的增加及周期的缩短、污染大、提 纯次数少，且镀出的产品随着时间的积累，出现的故障也尤为明显。(2)电镀级 电镀级硫酸铜颗粒均匀，天蓝色晶体，光泽度好!因为电镀级硫酸铜产品经过多次提纯、 过滤，其重金属铁离子控制在 5PPM 以下，含量高达 99.5%以上，水不溶物低于 0.005%， 基于如此优越条件，可利于PTH、PCB、高档电镀客户节约大量的成本。三、电镀级硫酸铜的主要用途 作为硫酸盐镀铜和宽温度全光亮酸性镀铜离子添加剂，

3、其杂质钙、镍、砷、钴、铁、铅等含量控制低于国家 GB665-88 化学试剂硫酸铜标准，故主要用于科研、化学试剂分装、 IT 行 业、高档电镀工业硫酸盐镀铜和配制酸性镀铜添加剂及制备其它高纯铜化工产品原料。电镀级硫酸铜是电镀铜特别是印刷电路板电镀等高质量电镀所必需的基本原料，在电镀中 对硫酸铜中有害杂质要求很高，如优级电镀级硫酸铜 As、 Ca、 Ni、 Co、 Zn 的含量都要求小 于5ppm的范围，其它杂质的含量也要求在20-50ppm的范围。四、硫酸铜的制取原取制取硫酸铜原料主要有铜点解精炼产生的废电解液，废品铜，印制线路板蚀刻废液，铜矿 石，炼铜烟灰及废渣。在铜电解精炼过程中，电解液的成

4、分不断地发生变化，铜离子浓度不断上升，杂质不断积 累，硫酸铜浓度逐渐降低为了维持电解液中的铜、酸含量及杂质浓度都在规定范围内，就必 须对电解液进行净化和调整，以保证电解过程的正常进行。一般根据上升速度最快的杂质计 算，抽出一定数量的电解液，然后增加相应数量的水和硫酸，以维持电解液体积不变。抽出 的废电解液可以用于回收硫酸铜和硫酸镍，其中硫酸需再生或被利用制备硫酸铜。实际生产 中，往往根据硫酸铜市场需求来决定是否利用抽出的废电解液生产硫酸铜，当硫酸铜市场需 求不大时，则将抽出的废电解液送入脱铜槽，脱铜槽以PbSb, PbAg等金属为阳极，普 通始极片作为阴极，进行电解脱铜。因为有铜的析出，电解脱

5、铜时相应有硫酸的再生，故脱 铜槽也称再生槽。世界印制电路板（PCB）行业随着电子工业迅猛发展，近几年，世界PCB板行业平均年增长率达到 8.7%，东南亚地区增长率达到 14.4%，据统计21世纪初，全世界印刷电路生产 总值将达到400亿美元，产值每年以17%的速度递增。PCB采用覆铜板，根据设计线路将多余铜蚀刻掉，使用后刻液称为含铜蚀刻废液，我国仅深圳就有深圳东江环境技术有限公司 和深圳清源环境工程公司利用含铜蚀刻废液生产硫酸铜，均达到每年两万吨的规模。相当长 时间内由废铜及废杂铜生产硫酸铜一直是工业上的生产硫酸铜公司的重要方法五、硫酸铜电镀工艺（ 1 ）、特点：1、优良的光亮与整平性能，特别

6、是在低电流部位。2、吊镀与滚镍均可，有极好的分散性能。3、镀层表面无麻点，外观极好。4、沉积速度极快，节省电镀时间。5、操作范围宽广，杂质容忍度高。便于操作管理。6、镀层韧性好，容易抛光，耐腐蚀性极好。（ 2）、镀液成份及操作条件：原料及操作条件 单位 范围 标准硫酸铜 g/l 160220 200硫酸 g/l 6080 65氯离子 mg/l 30120 60210C 开缸剂（ 34210） ml/l 4.06.0 5210A 整平剂（ 34211） ml/l 0.50.8 0.6 210B 光亮剂（ 34212） ml/l 0.30.5 0.4温度 C 2030 25 阴极电流密度 A/dm

7、2 110 4阳极 酸铜板，磷铜角。与阴极面积之比：1.5:1阳极袋 双层绒毛聚丙烯袋。过滤 连续循环过滤。搅拌 空气或机械搅拌。（3）、镀液配制1、注入二分之一的水于待用缸（或备用槽中），加热至4050C。所用的水的氯离子含量 应低于 70 毫克/升。2、加入所需的硫酸铜，搅拌直至完全溶解。3、加入 2 克/升活性碳粉，搅拌至少一小时。4、用过滤泵，把溶液滤入清洁的电镀槽内。加水到接近水位。5、慢慢加入所需的硫酸。此时会产生大量的热能，需强力搅拌，使温度不超过60Co6、把镀液冷却到 25C。7、分析镀液氯离子含量，不足加入适量的盐酸或氯化钠，使氯离子含量达至标准。8、按上表加入适量的添加剂

8、搅拌均匀，在正常操作条件下，把镀液电解35安培小时/升， 便可正式生产。（ 4）、设备1、镀槽碳钢内衬橡胶或PVC,聚乙烯，聚丙烯等塑料。注意槽体的绝缘和保温。2、温度控制可用钛管冷却。注意管道的绝缘，防止管子带电。3、空气搅拌镀液需要平均而强烈的空气搅拌，所需气量约为1520立方米/小时。打气管最 好离槽底50毫米，气管需钻有两排直径23毫米的小孔， 45度角向槽底，两排小孔应相对 交错，小孔间距离为80100毫米。气管内径2040毫米。两管距离150220毫米。如配以 阴极移动效果更佳。4、循环过滤镀液最好采用连续性循环过滤，过滤泵要能在一小时内将整槽镀液过滤四次。 过滤泵内不可藏有空气，

9、否则会导致镀液产生小的气泡形成针孔，过滤泵的入水口也不可接 近打气管以免吸入空气。5）、组成原料的功能 1、硫酸铜 提供铜离子，以在工件表面上还原成铜镀层，镀液中铜含量过低，容易在高电位 区造成烧焦现象。相反，铜含量过高时，硫酸铜有可能结晶析出，导致阳极钝化。2、硫酸 能提高镀液的导电率。硫酸含量过低时，镀槽电压升高，镀层易烧焦，硫酸太多时， 阳极可能会被钝化。3、氯离子 以盐酸或氯化钠的形式加入。氯离子作为催化剂，帮助镀出平滑、光亮、紧密的 镀层。如果氯离子含量过低，镀层容易在高、中电位区有雾状沉积。如氯离子含量过高时， 镀层的光亮度及填平性会被削弱，而阳极表面就会生成氯化铜，形成一层灰白色

10、薄膜，导致 阳极钝化。4、210-C 开缸剂含量不足时，镀层易出麻点及整平性下降。过多时会引起中低电位区有雾 状阴影，但可通过补充少量210-A调整。210-C补充量为050毫升/1000安培小时。5、210-A 整平剂含量过低时，整个电流密度区的填平度会下降。过多时，低电流密度区与其他位置的镀层有明显分界（有阴影），但可通过补充少量210-C调整。210-A 一般补充60 毫升/1000 安培小时。6、210-B 光亮剂含量不足时，会令镀层的高电位区容易烧焦，开缸量过多时，对外观无明 显影响。一般补充量为 50 毫升/1000 安培小时。铅锑合金一、铅锑合金的简介制造铅酸蓄电池板栅和导电零件

11、的一种含锑的铅合金。与纯铅相比，熔点较低，熔融状态下 流动性好，易于浇铸成型，凝固后硬度大；缺点是板栅的气体析出超电势低。为了减少蓄电 池的充电时气体的析出，减少自放电并提高耐腐蚀性，含锑量已由传统的5%7%逐步降低 至 2%左右甚至更低。同时也有选择地加入了少量的其他成分如锡、砷、硫、硒和铜等以改 善合金的物理和化学性能。二、铅锑合金的性能：铅锑合金及化合物则用途十分广泛，锑化物可阻燃，所以常应用在各式塑料和防火材料中。 含锑、铅的合金耐腐蚀，是生产蓄电池极板、化工管道、电缆包皮的首选材料；锑与锡、铅 铜的合金强度高、极耐磨，是制造轴承、齿轮的好材料，高纯度锑及其它金属的复合物 （如 银锑、

12、镓锑）是生产半导体和电热装置的理想材料。三、铅锑合金的优点：用以提高合金的强度和硬度。其摩擦系数小，有良好的韧性、导热性和耐蚀性四、铅锑合金产品的用途：1. 铅锑合金用于制造蓄电池、涂料、弹头、焊接材料、化学品铅盐、电缆护套、轴承材料、 嵌缝材料、巴氏合金和 X 射线的防护材料、船舶动力用材料等2. 沃昌牌铅锑合金性能稳定，熔点低，流动性好，收缩性小。3. 铅锑合金晶粒幼细，韧性良好，软硬适宜，表面光滑，无砂洞，无疵点，无裂纹，磨光及 电镀效果好。4. 铅锑合金离心铸造性能好，韧性强，可以铸造形状复杂、薄壁的精密件，铸件表面光滑。5. 铅锑合金产品可进行表面处理：电镀、喷涂、喷漆。6. 铅锑合

13、金晶体结构致密,在原料方面确保铸件尺寸公差小,表面精美,后处理瑕疵少。五、铅锑合金的性能与纯铅相比，熔点较低，熔融状态下流动性好，易于浇铸成型，凝固后硬度大；缺点是板栅 的气体析出超电势低。为了减少蓄电池的充电时气体的析出，减少自放电并提高耐腐蚀性， 含锑量已由传统的5%7%逐步降低至2%左右甚至更低。同时也有选择地加入了少量的其 他成分如锡、砷、硫、硒和铜等以改善合金的物理和化学性能。六、全球锑市场产量分析据美国地质勘探局（USGS）近期公布的数据显示，2012年全球金属锑产量略有增加，尽管 中国地区锑产量未有变化。去年全球金属锑总产量为18 万吨，而2011 年产量则为17.8万吨，中国金

14、属锑产量基 本不变，维持在 15 万吨。 2012 年政府继续进行环保整治，多数锑矿厂和冶炼厂被关停。锑主要用于阻燃剂生产，金属锑价格于2011 年4月份冲高至17,200美元/吨的历史高 位， 2012年高位价格则在14,000元/吨，目前价格则位于11,000美元/吨吨。因现在锑价格还持续处于高位，且中国政府正限制出口，后期全球锑产量或将继续增加。USGS 还反映，亚美尼亚、澳大利亚、格鲁吉亚、意大利、老挝、俄罗斯以及土耳其 等国已经有数个新的锑矿项目在评估开发中。七、国内锑市场分析 锑是一种重要的战略金属，也是一种储量有限的稀有小金属。目前，全球锑生产主要集中在 中国、玻利维亚、南非等国

15、家和地区，其中 2008-2009 年，中国锑产量占全球比重一直在 90%以上。在这种供给结构下，中国锑产业政策变化对全球锑市具有较大影响。2010 年 3 月 15 日，国土资源部下发通知，决定继续对锑矿实行开采总量控制管理。 同时，通知表示 2011年6月30日前原则上暂停受理新锑矿的勘察、开采。 2010年3 月份， 国内最大的锑生产基地冷水江市加大了锑冶炼行业的整顿力度：一方面将锑冶炼企业的 生产规模门槛提高到了 5000 万吨/年；另一方面关停了近百家非法锑冶炼企业。这种政策 上调整抑制了国内锑产量的增长，进一步加剧了自2009 年以来全球锑供应紧张的局面，锑 价的快速增长使得全球锑

16、市进入高锑价时代。 2010 年12月底，全球锑价已经上涨至81000元/吨，是2009 年初锑价的2.8 倍。2011 年，走出金融危机阴影的中国锑行业将面临更大的发展机遇：一方面，锑价的持 续高位提升了锑产品生产企业的效益水平；另一方面，国家对在规模、环保等方面对不达标 锑生产企业的关停整顿，也有利于将有限的锑矿资源向行业内优势企业集中。八、从铅电解阳极泥回收铅锑合金 目前从社会上收集的粗杂铅中含锑量都普遍较高，通过电解精炼，产出电铅，而锑则富集于阳极泥中。1. 工艺原理 由于阳极泥中含锑量高，为了充分回收锑，除加以还原剂外，为改善炉渣性质，便于铅、 锑合金的沉降富集，需添加适量的白碱。1

17、.1还原剂 铅锑的熔点都较低，前者为327 C,后者为630.5 C,二者的低熔点合金 熔化温度只有252 C。而二者的蒸汽压却很高，900 C时，分别为53Pa和666Pa。 为了防止铅、锑的挥发损失，在入炉原料中配入还原剂是必要的。目前常用的还原剂主要有焦粉、炭黑、木炭和煤等。实践证明，具有大量挥发物的还 原剂，在温度不高的条件下，在还原作业中具有优越性，我们根据各种还原剂的特种选 用木炭（挥发分占 2030%）为铅锑合金回收工艺的还原剂。在生产实践中已取得了 较好的效益。1.2 炉渣性质 炼炉的生产率与炉渣熔点有关，炉渣容易熔化，在相同的时间内可熔炼 更多的炉料，消耗更少的燃料。但如果炉

18、渣很容易熔化，金属成分来不及还原结果会有 很多的金属损失于乱渣中。铅阳极泥含有PbSiFe和游离状态的H2SiFe,炉渣中硅含量 过高，熔化温度高，流动性差，不利于金属分离和生产操作。故加碱调整阳极泥的硅酸 度，使之在 900 C 左右时熔化，并有一定的过热温度。炉渣中配入 3%5%的 NaOH 时能取得较满意的结果。2. 工艺流程 此流程具有工艺简单，操作方便，投资少，上马快等优点。工艺过程是：铅阳极泥先配入3%5%的碱和 5%6%的木炭粉，并掺合均匀。炉温控制在900 C以上，使炉料称为熔融状态，具有流动性。然后分批加入用燃料加热的石墨坩埚中，每隔 3050min 加料搅拌一次。多次加料，

19、一次出锅，每次加料后，最好在料的顶层浮盖一层木炭粉，以防止Sb的氧化损失。出炉时，先用漏勺捞净干渣，再用不锈钢勺舀出铅锑合金并倒入铸模中冷却，完成铸锭工艺。出锅、铸锭以每班一次为宜。用前述成分铅电解阳极泥熔炼出的合金成分（）: Pb 21、Sb 78.38、Cu 0.47、Sn0.016、 Zn 0.104、 Bi 0.0025。 此合金可直接销售，也可掺入部分电铅生产铅字合金或蓄电池合金出厂，以增加企业的效益。3. 炼炉结构 原采用地炉熔炼、石墨坩埚盛料，燃烧焦炭为热源。生产中认识到，此炉生产能力还能提高，热能利用较差，水平烟道成了火道，这部分热能从烟囱中跑掉太可惜。为了提高生产率和充分利用能源，我们将水平烟道进行了改造（见图）炼炉构造改进简图地炉内装有 500石墨坩埚，是熔炼作业的主炉，坩埚四周填满焦炭，对整个新的改造 炉型来说，它又具有燃烧室的功能。原水平烟道加宽，在烟道内排列三个 200石墨坩埚， 火焰由燃烧室的火口进入水平烟道。对三个小坩埚加热，水平烟道即成了反射炉炉膛。通过 这一改造，生产能力有了显著的提高，热能得到了充分的利用，生产成本也大幅度地降低了。4. 结束语 生产实践证明，铅电解阳极泥生产铅锑合金工艺，方法简单，操作方便，投资 小，上马快，回收了有价金属，创造了效益。