Высокое количество частиц меди и частая агломерация на поверхности медных электролитических катодов в основном связаны со следующими пятью параметрами процесса:

1. Неправильное соотношение добавок: Адгезионные добавки, тиомочевина и хлорид-ионы играют ключевую роль в контроле качества осаждения. Недостаточное или избыточное количество адгезионных добавок приводит к образованию крупных зерен; концентрация хлорид-ионов должна контролироваться в диапазоне от 0,03 до 0,035 г/л, отклонения повредят плотную структуру; дисбаланс концентрации тиомочевины также может вызывать агломерацию. Дисбаланс соотношения этих трех компонентов является распространенной причиной.

2. Избыточное содержание взвешенных твердых частиц: Взвешенные твердые частицы, такие как медный порошок и анодный осадок в электролите, прилипают к катоду, образуя локальные горячие точки, вызывая преимущественное осаждение меди и быстрый рост. Необходимо подавлять образование Cu⁺, оптимизировать циркуляцию и улучшить фильтрацию.

3. Неравномерное распределение плотности тока: Риск агломерации значительно возрастает, когда общая плотность тока превышает 300 А/м². Шероховатые катодные пластины, неравномерные аноды или неравное расстояние между электродами вызывают локальные концентрации тока, что делает агломерацию склонной к образованию на входе/выходе, краях и дне, формируя порочный круг.

4. Плохой контроль температуры и циркуляционного потока: Температуру электролиза следует контролировать на уровне 61±2°C; циркуляционный поток должен быть сбалансированным (например, 30 л/мин). Недостаточный поток вызывает концентрационную поляризацию, тогда как избыточный поток будет перемешивать осажденный анодный шлам.

5. Отклонение состава электролита: Концентрация ионов меди должна составлять 43–45 г/л. Слишком низкая концентрация приводит к ионному голоданию, тогда как слишком высокая концентрация увеличивает вязкость. Концентрация серной кислоты должна составлять приблизительно 180 г/л; Отклонения в кислотности влияют на проводимость и эффективность присадок.

Рекомендация: В первую очередь следует проверить соотношение присадок и очистку электролита (уменьшение количества взвешенных твердых частиц), обеспечив при этом оптимальные значения плотности тока, температуры, циркуляции и концентрации медной кислоты. Если проблема сохраняется, следует проверить качество анода, стартового электрода и системы очистки.