高效溶铜装置制造方法及图纸

技术编号:37856275 阅读:14 留言:0更新日期:2023-06-14 22:50
本发明专利技术提供一种溶铜装置,包括溶铜罐,溶铜罐中盛有反应溶液并在反应溶液中浸有铜料,其特征在于,还包括连接溶铜罐的循环管路,循环管路与溶铜罐通过位于溶铜罐下部的溶液入口与位于溶铜罐上部的溶液出口连通,反应溶液经溶液入口进入溶铜罐,反应溶液经溶液出口流出溶铜罐;循环管路上设置有微泡发生器,微泡发生器用于向反应溶液中注入微米气泡。该溶铜装置设置了用于反应溶液循环的溶液出口,溶液出口集成微泡发生器产生微米气泡,可以加速反应溶液的流动并增加反应溶液中的气体含量,而且可以通过减小单个气泡的体积大小,实现在同等体积下,气相表面积的指数提升,提高反应界面的面积,保证并加快了铜料的反应速度以满足更严峻的产能要求。更严峻的产能要求。更严峻的产能要求。

【技术实现步骤摘要】
高效溶铜装置


[0001]本专利技术涉及铜箔生产的溶铜设备
,具体涉及一种高效溶铜装置。

技术介绍

[0002]铜箔是一种电解材料,沉淀于电路板基底层上的一层薄的、连续的金属箔可以作为PCB的导电体。它容易粘合于绝缘层,接受印刷保护层,腐蚀后形成电路图样。目前国内多采用辊式阴极、不溶性阳极以连续法生产电解铜箔。无论采用何种工艺,电解铜箔的第一步是溶铜,其具体步骤:首先将经过清洗的铜料及稀硫酸以及氧气(空气)加入到具有溶解能力的溶铜罐中,在加热条件下,使铜发生氧化,生成的氧化铜与硫酸发生反应,生成硫酸铜水溶液。该过程本身是放热的,因此加热并非必须。当溶解到一定Cu2+浓度时溶液进入原液罐。
[0003]然而,该反应是明显的由固、液、气三相反应物参与的化学反应,一般认为反应在三相界面上进行,现有的溶铜生产中。现有的溶铜生产工艺已经完成了由传统的喷淋式溶铜工艺向浸没式溶铜工艺的转变,然而即使如此,浸没式溶铜工艺仍然难以满足铜箔产能需求。如何提高浸没式溶铜工艺的反应速率使硫酸铜溶液的产出能够满足后续电解原箔工序的原液供应是在目前铜箔市场需求激增的条件下亟待解决的问题。
[0004]另一方面,现有的溶铜设备中,溶铜后产生的固体杂质以及在溶液中无法及时反应完成漏下的铜颗粒会在溶铜罐的底部堆积沉淀,沉淀产物比较复杂即有难溶的其他固体,又有可溶的有效成分铜,然而受限于罐底的反应条件不充分,其中的铜颗粒无法在溶液中被继续利用。为了避免物料浪费,保证溶铜产物的硫酸铜溶液的品质,需要周期性的停机保养,组织清理回收,耗时耗力。

技术实现思路

[0005]针对现有的溶铜装置存在的反应速度无法满足产能需求,铜料无法被完全利用,铜沉淀清理困难的问题,本专利技术提供一种高效溶铜装置。
[0006]本专利技术的技术方案提供一种高效溶铜装置,其包括溶铜罐,溶铜罐中盛有反应溶液并在反应溶液中浸有铜料,还包括连接溶铜罐的循环管路,循环管路与溶铜罐通过位于溶铜罐下部的溶液入口与位于溶铜罐上部的溶液出口连通,反应溶液经溶液入口进入溶铜罐,反应溶液经溶液出口流出溶铜罐;
[0007]循环管路上设置有微泡发生器,微泡发生器用于向反应溶液中注入微米气泡。
[0008]优选的,所述微泡发生器包括喉部,设置在喉部来流下游紧邻喉部设置的第一扩张部以及在第一扩张部下游远离第一扩张部设置的第二扩张部;第一扩张部与第二扩张部的流动截面逐渐扩张;
[0009]第一扩张部的壁面开设有连通负压室的喷孔,喷孔用于向第一扩张部中引射气体。
[0010]优选的,所述微泡发生器还包括设置在第一扩张部与第二扩张部之间的混合部,
混合部内设置有至少一片沿来流方向偏转的扰流叶片。
[0011]优选的,所述扰流叶片在混合部内沿周向设置多组,多组扰流叶片沿混合部的轴线旋转对称。
[0012]优选的,所述扰流叶片沿混合部轴线前后设置有至少两组,每组扰流叶片在混合部内中心对称设置,两组扰流叶片之间绕混合部的轴线旋转90度设置。
[0013]优选的,两组所述扰流叶片分别嵌入所述混合部的前向开口的安装槽与后向开口的安装槽中,在混合部安装完成后,分别由第一扩张部与第二扩张部的端面沿混合部的轴向锁定限位。
[0014]优选的,所述溶铜罐中自上而下分为多个表面开孔的托板,多个托板的网孔大小自上而下逐渐缩小。
[0015]优选的,所述溶铜罐中至少设置最底层的托板为漏斗状,使得托板上的铜料被收集至托板的颈部位置并下漏。
[0016]优选的,所述溶铜罐还通过沉淀出口连接有沉淀收集管路,沉淀收集管路用于抽取溶铜罐底部的沉淀物,沉淀出口设置在托板的颈部的正下方。
[0017]优选的,所述沉淀收集管路上设置有沉淀器和第二动力泵,第二动力泵将溶铜罐底部的溶液以及固体沉淀物一同抽吸至沉淀收集管路中,沉淀器完成固体沉淀物过滤收集;的液体出口接入循环管路。
[0018]优选的,所述循环管路还包括第一动力泵和加热器,所述加热器设置在第一动力泵与微泡发生器的流向的下游位置;第一动力泵用于驱动反应溶液循环流动,加热器用于加热反应溶液至预定温度范围。
[0019]优选的,所述微泡发生器连接有气体输入管路,气体输入管路包括从大气中吸收空气的空气入口和/或连接溶铜罐的液面上方的吸收溶铜罐内酸性气体的酸气出口。
[0020]优选的,所述循环管路上设置有原液输出管路,原液输出管路连接循环管路,连接处位于循环管路上第一动力泵与加热器之间,原液输出管路用于收集原液。
[0021]优选的,所述循环管路上设置有稀硫酸补充管路,稀硫酸补充管路连接循环管路的第一动力泵与微泡发生器之间,稀硫酸补充管路用于向溶铜罐中补充稀硫酸。
[0022]本专利技术的高效溶铜装置设置了用于反应溶液循环的循环管路,循环管路集成了微泡发生器,可以在推动溶铜罐内液体流动以加快铜料反应的同时,实现在铜料内快速高效地产生大量的微米气泡,从而增加反应溶液中携带的空气量,并通过减小单个气泡的体积大小,实现在同等体积下,气相表面积的指数提升,提高反应时的反应面积,保证并加快了铜料的反应速度以满足更严峻的产能要求。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的高效溶铜装置的系统示意图;
[0024]图2为本专利技术的微泡发生器的结构示意图;
[0025]图3为本专利技术的混合部的正面示意图;
[0026]图4为本专利技术的微泡发生器的轴测剖切示意图;
[0027]图5为本专利技术的溶铜罐的结构示意图。
[0028]图中,
[0029]1:溶铜罐19:托板P1:循环管路11:第一动力泵12:第一流量计13:加热器14:第一节流阀15:微泡发生器16:除气装置151:喉部152:第一扩张部153:第二扩张部154:混合部541:扰流组件412:扰流叶片155:负压室1521:喷孔PT1:溶液出口PT2:溶液入口P2:原液输出管路21:第二节流阀PT5:原液出口P3:气体输入管路31:气体滤清器32:第三节流阀PT3:空气入口PT4:酸气出口P4:沉淀收集管路41:沉淀器42:第二动力泵43:第四节流阀44:第二流量计PT6:沉淀出口P5:稀硫酸补充管路51:第五节流阀PT7:稀硫酸入口W1:铜料W2:反应溶液
具体实施方式
[0030]以下结合附图和具体实施例,对本专利技术进行详细说明,在本说明书中,附图尺寸比例并不代表实际尺寸比例,其只用于体现各部件之间的相对位置关系与连接关系,名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构,且仅限于示意的目的。
[0031]图1为本专利技术的高效溶铜装置的系统框架示意图。溶铜罐1其中盛有反应溶液W2,并于反应溶液W2中浸有大量用于溶铜的铜料W1。其中的反应溶液W2在反应初期为加入的稀硫酸溶液,在反应进行时由于铜的不断反应,溶液中还存在Cu
2+
离子。在溶铜罐1外设置有循环管路P1,该管路用于促进溶铜罐1内的溶液流动,同时也用于向溶铜罐1内补充反应所需的空气,即从本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效溶铜装置,包括溶铜罐(1),溶铜罐(1)中盛有反应溶液(W2)并在反应溶液(W2)中浸有铜料(W1),其特征在于,还包括连接溶铜罐(1)的循环管路(P1),循环管路(P1)与溶铜罐(1)通过位于溶铜罐(1)下部的溶液入口(PT2)与位于溶铜罐(1)上部的溶液出口(PT1)连通,反应溶液(W2)经溶液入口(PT2)进入溶铜罐(1),反应溶液(W2)经溶液出口(PT1)流出溶铜罐(1);循环管路(P1)上设置有微泡发生器(15),微泡发生器(15)用于向反应溶液(W2)中注入微米气泡。2.如权利要求1所述的高效溶铜装置,其特征在于,所述微泡发生器(15)包括喉部(151),设置在喉部(151)来流下游紧邻喉部(151)设置的第一扩张部(152)以及在第一扩张部(152)下游远离第一扩张部(152)设置的第二扩张部(153);第一扩张部(152)与第二扩张部(153)的流动截面逐渐扩张;第一扩张部(152)的壁面开设有连通负压室(155)的喷孔(1521),喷孔(1521)用于向第一扩张部(152)中引射气体。3.如权利要求2所述的高效溶铜装置,其特征在于,所述微泡发生器(15)还包括设置在第一扩张部(152)与第二扩张部(153)之间的混合部(154),混合部(154)内设置有至少一片沿来流方向偏转的扰流叶片(412)。4.如权利要求3所述的高效溶铜装置,其特征在于,所述扰流叶片(412)在混合部(154)内沿周向设置多组,多组扰流叶片(412)沿混合部(154)的轴线旋转对称。5.如权利要求3所述的高效溶铜装置,其特征在于,所述扰流叶片(412)沿混合部(154)轴线前后设置有至少两组,每组扰流叶片(412)在混合部(154)内中心对称设置,两组扰流叶片(412)之间绕混合部(154)的轴线旋转90度设置。6.如权利要求5所述的高效溶铜装置,其特征在于,两组所述扰流叶片(412)分别嵌入所述混合部(154)的前向开口的安装槽与后向开口的安装槽中,在混合部(154)安装完成后,分别由第一扩张部(152)与第二扩张部(153)的端面沿混合部(154)的轴向锁定限位。7.如权利要求1所述的高效溶铜装置,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱勇贾金涛吴保华李广胜谢振家罗健
申请(专利权)人:铜陵铜冠电子铜箔有限公司合肥铜冠电子铜箔有限公司
类型:发明
国别省市:

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