谈一谈溶铜生产中几个被误解的问题

覆铜板资讯一2DD9牵2谈一谈溶铜生产中几个被误解的问题任中文杭海峰一溶铜制液过程中铜溶解速度与温度和供风的关系以下是一个电解铜箔工厂生产的实例，某铜箔厂技术改造完成后，从银行贷款购进一百多吨电解铜和其它材料，开始启动生产。由于缺乏新工厂生产管理经验，把一百多吨电解铜剪切成小块，分别投入直径二米，高五米的三台溶铜罐里。然后，分别加水、加硫酸、供蒸汽、供风(压缩空气)，开始溶铜制液。十几个小时后，三台溶铜罐的溶液温度都达到了七十五度左右，溶铜罐里原料铜的溶解速度已达到了全部电解槽正常生产析出铜箔的要求。而此时因大多数电解槽和阴极辊没有处理好，开动不起来，只有三分之一的电解槽可以开动进行生产，使电解析出铜箔的速度大大小于溶铜罐里铜的溶解速度。溶铜罐溶解的铜，电解不能及时析出，造成生产前后失去平衡，电解液循环系统里的铜离子浓度不断上升，正常生产时电解液循环系统里的铜离子浓度在9OglE左右，而此时达到了120g／L以上，而且还在上升。溶铜罐内溶液里的铜离子浓度正常生产时在130g／L左右，此时的铜离子浓度达到了160g／L，而且还在快速上升。生产循环系统和溶铜罐里的铜离子浓度都处在一个极其危险的状态，此时在电解槽的回液口，排风口，槽壁上，阴极辊端面开始出现大量的硫酸铜结晶。在一些工艺管道和容器的内壁上也开始出现硫酸铜结晶，特别是溶铜罐的出液总管上已开始出现大量的硫酸铜结晶，有时造成堵塞。为了防止因·原材料与设备·硫酸铜结晶把管路堵死，无奈之下，安排很多人拿着木棒和铁锤不停的敲打管道，把结晶在管道上的硫酸铜震掉。电解槽的操作者不停的清理各处结晶的硫酸铜，防止出现设备事故，此时没有人顾及铜箔质量了，因为一旦硫酸铜结晶把工艺管道任何一点堵死，全部工艺管道和工艺容器瞬间将被硫酸铜结晶堵死。到那时只能停产，对结晶的硫酸铜进行彻底的清理。对工艺管道里结晶的硫酸铜可以把管道一段一段的割断，将结晶的硫酸铜清理干净后再一段一段的焊接上。而电解槽，列管热器，板框过滤机就不容易清理了，搞不好就会造成大量部件损坏或报废，修复起来可能比重新制造还麻烦，甚至可能比重新上一个工程还要麻烦。在这万分紧急的时刻，虽然已是午夜零点以后，厂长还是用小汽车把工厂的生产技术骨干，从城市的四面八方接到工厂，研究解决目前生产上出现的这些问题。厂长主持会议，生箔车间主任详细地介绍了目前生产发生情况。厂长要求大家发表意见，提出解决问题的办法。绝大多数人的意见(A种意见)是：停止对溶铜罐供蒸汽，加大对溶铜罐的压缩空气的供给量，用大量的风把溶铜罐内的溶液吹凉，理由是溶铜罐里的溶液温度降下来，铜就不溶解了。他们提出铜在溶铜罐里溶解是溶液温度高的原因，温度高铜就溶解，或溶解的很快，温度低了，铜就不溶解了，或溶解的很慢。另一种意见(B种意见)与A种意见完全相反，是：加大对溶铜罐的供蒸汽量，停止对溶铜罐供风。理由是金属铜在覆铜板资讯一2DD9李第2期稀硫酸溶液里没有氧是不溶解的，因为稀硫酸溶液缺乏氧化性能，与金属铜发生作用性能极小，停止供风，就是停止供氧和搅拌，溶铜反应就会极其缓慢或处于停止。这样生产循环系统电解液里的铜离子浓度就不会增加了，只有不断的被电解析出，这样生产系统电解液里的铜离子浓度就会逐渐下降。在溶铜生产中供压缩空气的另一个十分重要作用，是对溶铜罐内溶液的搅拌，以此来增大原料表面反应物和生成物的扩散速度，增大反应物相互接触机会，加快原料铜表面反应速度。压缩空气供给量越大，搅拌强度越大，溶铜反应速度越快。停止供风就是停止搅拌，是抑制溶铜反应最有效的办法。加大对溶铜罐的供蒸汽量，是为了提高生产循环系统电解液的温度，增大硫酸铜在溶液里的溶解度。将目前各处结晶的硫酸铜溶解，消除目前的危险现状。提高溶铜罐的溶液温度超过八十五度，氧难于在溶液中溶解，更有利抑制铜的溶解，同时对解除溶铜罐出液总管结晶的危险极其有利，是一举两得。与此同时，尽快多开电解槽析出电解液里的铜离子，增大电解析出量，尽快把生产系统电解液里的铜离子浓度降到正常工艺条件，使生产尽早恢复正常。经过讨论，大家统一到B种意见上来，按照B种意见进行安排操作，对溶铜罐停止供风，加大蒸汽的供给量，大部分电解槽都开动起来了。随着时间的延续，生产循环系统电解液的铜离子浓度开始下降，原来各处结晶的硫酸铜因溶液温度升高开始溶解消失。八个小时后，生产循环系统电解液里的铜离子浓度恢复到正常生产要求，一场灾难避免了。对溶铜生产来说，溶铜反应的快慢由单位时间内氧气到达铜表面的数量来决定的，温度是溶铜反应的催化剂，提高温度可以增大铜溶解速度。但在稀硫酸溶液里，温度再高，没有氧铜也很难溶解。反之如果温度是常温，溶铜·原材料与设备·罐内不供热，只供压缩空气，随着反应的进行温度会自然上升。因为在溶铜反应中，很多反应是放热反应。当时溶铜罐里的溶液温度在八十来度，生产循环系统的溶液温度在五十七度以上，此时停止对溶铜罐供热，对溶铜速度已影响不大，或根本没有影响。因为这个温度完全可以长时间保持，此时增大供压缩空气，就是增大供氧量，就是增大搅拌强度。这样做不但不会降低溶铜速度，反而会增大溶铜速度，溶铜温度也不会下降，因为低温溶铜不但不供热，反而需要降温，这说明溶铜反应实际与理论是一致的，是放热反应，给其供热只是为了增大反应速度。这个实例给我们很多启示，一个新的电解铜箔工程，多多少少都要存在因设计、制作、材料、安装等方面出现一些考虑不周的问题，这是很难避免的，所以生产启动时应先开动少部分设备，发现问题，解决后再全部开动起来，这样做可能会避免很多不该出现的一些问题，减少不该有的损失。二浸泡式和喷淋式溶铜与高温和低温溶铜的关系浸泡式溶铜是将原料铜全部浸泡在溶铜罐内的硫酸铜溶液里，溶铜罐的进液、进风、加热在溶铜罐内的底部，供风用空气压缩机或罗茨鼓风机，溶铜罐内设有空气分布器，保证空气在溶铜罐的均匀分布。加热器有列管式和板式，也有蛇型盘管式的，一般用蒸汽和热水加热。溶铜罐的出液口在罐壁上部，废气从溶铜罐顶部的出口排出，用引风机抽出经酸雾净化塔处理后排入空中。投料口在溶铜罐顶部，打开上盖即可投料，投完料后把盖盖好，用水密封。覆铜板资讯一2DD92筋623图1浸泡式溶铜77图2喷淋式溶铜1进液2出液3进风4捧风5投科6加热器7原料喷淋式溶铜是将原料铜全部裸露在溶铜塔内的空气中，硫酸铜溶液从溶铜塔壁上部进入，沿内壁环形从上向原料喷淋，然后向下流经原料层，从溶铜塔下面的筛板孔硫出，进入接液槽。喷淋式溶铜塔内不存溶液，溶铜塔内空气是从下面的筛板孔进入的，溶铜塔上盖的排风管连接引风机，引风机开动把溶铜塔内的空气抽走，溶铜塔内形成负压，在大气压的作用下空气从溶铜塔下面的筛板孔被吸入溶铜塔里穿过原料层。废气由引风机抽出，经过酸雾净化塔处理后排空。溶液进入溶铜塔之前通过热交换器把溶液加热到工艺要求的温度后，再进入溶铜塔喷淋在原料铜上。溶液用蒸汽或热水加热。溶液从上向下喷淋，空气从下向上流动，分别作用在原料铜表面，达到铜溶解的目的。·原材料与设备·喷淋式溶铜的工作过程与冷却塔完全一样，冷却塔是热水从上向下喷淋，空气是从下向上流动，把水中的热量带走，达到把水降温的作用。此种方法用在溶铜上，热损失就大了点，对环境的危害也大了点。大家都懂得热量自然的从下处向上流动，不会自动从上向下运动，溶液是从上向下喷淋，溶液从喷嘴喷出时的温度是最高的，此处距排风口最近，而溶液从喷嘴喷出后的表面积非常大，还没有喷淋在原料铜上时与空气已经开始热交换了，由此可见喷淋式溶铜的热损失比浸泡式溶铜的热损失要大，气温越低，损失越大。我们了解的本行业生产电解铜箔时，溶铜温度在五十五度到八十度的范围内，在这个范围里我们这样划分：五十五度到六十五度为低温，六十五度到七十五度为中温，七十五度以上为高温。据我们了解低温溶铜的温度一般在六十度左右，高温溶铜在七十五度左右，超过八十度的时候很少。溶铜温度是为溶铜速度服务的，其实影响溶铜速度的因数很多，除了供风和温度影响之外，还有原料铜的表面积和投料量，还有原料铜自身的质量(密度)和几何形状，还有溶铜罐的布料情况，还有硫酸浓度和铜离子浓度，等等。总之溶铜是一项非常复杂的技术，但人们普遍对它认识不足，重视不够。有些人认为浸泡式溶铜就是高温溶铜，只要你说出是浸泡式溶铜，他马上说：“啊!是高温溶铜”，他们把浸泡式溶铜与高温溶铜错误的划上了等号。把喷淋式溶铜与低温溶铜也错误的划上了等号，浸泡式溶铜成了高温溶铜的代名词了，这是不正确的。东北某铜箔厂是浸泡式溶铜，用废旧紫铜线和铜丝做原料，用罗茨鼓风机供风，溶铜系统没有加热设施，溶铜温度与电解槽温度基本一致，五十五度左右，溶铜罐采用大流量循环，借以提高搅拌强度。这肯定属于低温溶铜了。广东某铜箔厂是浸泡式溶铜，采用紫铜线覆铜板资讯一2DD9牮第2筋做原料，溶铜温度是五十五度左右。用罗茨鼓风机给溶铜罐供风，为了控制溶铜速度，罗茨鼓风机时开时停，因为长时间供风，造成铜浓度偏高，事实说明用浸泡式方式采用低温溶铜的效果比喷淋式低温溶铜更好。我国几个铜箔厂采用浸泡式溶铜，用电解铜碎块与铜米相配合投料进行溶铜制液，温度控制在六十五到七十度左右，溶液从溶铜罐到低位槽经过热交换，回流到低位槽的溶液温度只有六十多度，对系统的电解液温度影响很小。无论是工艺控制，产品质量，还是经济效益都很好。我国有的铜箔厂是聘请外国铜箔专家设计的喷淋式溶铜，溶铜塔里喷淋的溶液温度设计是七十度，需要用一百五十度的蒸汽给溶液加热。这十分明显不属于低温溶铜了，所以喷淋式溶铜不代表低温溶铜，无论浸泡式溶铜，还是喷淋式溶铜都可以选用低温溶铜。也可以采用中温或高温溶铜。这要根据各厂的经验和具体情况而定，其实溶铜温度高低的选择不在于浸泡式和喷淋式的溶铜方式，而主要因素是取决于使用什么样的原料和原料的表面积，还与原料的投入量，溶铜罐内原料分布均匀程度等因素有关。三原料铜表面积与溶铜速度的关系溶铜反应发生在铜表面，铜的表面积越大，发生反应的面积越大，铜溶解的数量越多，即溶铜速度越快。投入溶铜罐里同样重量的铜，表面积大的比表面积小的在单位时间内溶解速度要快，溶铜生产中铜的溶解速度与铜的表面积成正比。所以向溶铜罐里投表面积较小的大块电解铜板，要想与投入表面积较大的细铜线的溶铜速度相同，就必须加大电解铜板的投入量，通过增大数量来弥补表面积不足的问题。以此来保证原料铜有足够的表面积参加反应，保证原料铜有足够的参加反应的数量。不论多大块的铜，只有表面参加反应，只有表面溶解，铜块再大也没有用。表面积大的原料投入量可·原材料与设备·以少一些，如；铜米、铜丝、细铜线，投入量虽少，但发生反应的表面积很大，溶铜速度很快。低温溶铜就是利用这一点。有的工厂是低温溶铜，为了保证溶铜速度只能用铜线，有时在市场可以直接购到铜线，有时需要用电解铜板去加工成铜线。如果是高温溶铜用铜线、铜米做原料，投入量可能还要少一些。投入量越少占用的资金越少，在铜价特别高时是有利的。但要付出因供热，而造成的能源消耗，低温溶铜的好处是没有供热这一块成本，但同样原料低温溶铜投入的原料一定比高温多很多。所以溶铜生产要根据多种因素综合考虑，如原料价格、能源价格的变化，设备配置成本等，不能简单对待。一旦选定了溶铜方式，基本上确定了用什么样的原料。如低温溶铜一般用细铜线，但在生产实际操作时不一定达到想要的效果，原因是我们忽视了，或不清楚溶铜罐内布料方式对溶铜速度有较大的影响。有的工厂用的铜线是环型的大圈，如汽车的大轮胎，如果铜线大圈都平卧在溶铜罐里，一个一个的堆落起来。在铜线圈中间就形成了一个空洞，空气从溶铜罐底部在这个空洞里垂直向上毫无阻挡，其它地方的可能没有或很少有空气通过了，原料铜表面接触不到空气就不发生溶解反应，这样就会造成很多原料铜接触不到空气，形成了死区，严重影响溶铜速度。虽然我们投入的是细铜线，但溶铜效果并不理想，造成的原因是我们布料不合理。有的工厂将大量的废电解铜箔卷成大卷，一次投入到溶铜罐里，废箔一层压一层，在溶铜罐里形成了一个密不透风的废箔堆。空气只能从四周边缘通过，经过一段时间在溶铜罐中间形成了一个大废箔柱子，再投料时只能往溶铜罐的四周投，中心部分一个月都没有溶解。在掏罐时发现了这种现象，这种投废箔的方法显然是影响溶铜速度的。在多年的年终盘点清罐时我们发现，在溶铜罐下部的铜料层里，有的电解铜板朝上的表覆铜板资讯一2DD92筋面还没有溶解，还是原来的表面状态。有的因料块太大了，上下铜板贴在一起，在溶铜罐里又放置的很平，贴在一起的部分都没有溶解，缝隙间填满了泥沙。这说明两块铜板间没有空气流过，成了死区。凡是电解铜板切的块较小时，布料不容易全部贴在一起，上下错开，有适当的缝隙，使空气在原料层里曲线向上流动，这样死区的现象就会很少。铜板的上下、左右、前后六个面同时都能被空气吹到，六个面都能进行溶解反应，铜板表面都有明显的溶解痕迹。投入到溶铜罐里的原料铜的表面达到百分之百的溶解是不可能的，有百分之九十以上的表面参加溶解反应就算相当好了。有的铜箔厂不给溶铜罐投入足够的原料，靠加大供风量，多多的供蒸汽，使溶铜罐内溶液的温度都超过八十五度了。象开锅一样，蒸汽忽忽的冒，以此来提高溶铜速度。电解生产这边用大量的水对电解液进行降温，两边损失都大。这种不合理的管理还不是一家二家，有的铜箔厂把一米左右方形的电解铜板切成三大块就投入溶铜罐里，或把大捆大捆的铜杆投人溶铜罐里，溶铜速度上不来就叫锅炉猛劲的供蒸汽，这些做法是不科学的，可能也是生产者的无奈之举吧。电解铜箔溶铜生产的溶铜罐里原料铜的分布是绝对不能忽视的，是十分重要的，原料铜在溶铜罐里要达到横向、纵向的断面有均匀的孔隙，还要达到最大布料密度。只有这样才能使空气和溶液在原料层间均匀的流动，浸泡式溶铜罐的溶液循环量很小，原料铜表面的反应物和生成物主要靠供风把它们带来，再带走，使溶铜反应不断进行。密集布料可以充分的利用溶铜罐的能力，又可以增大溶铜罐内风的阻力，使供给的压缩空气充分发挥作用，同时投入溶铜罐里的原料的利用率也会达到最高。合理的布料，一是取决原料的几何形状和大小，二是取决投料方法，将各种几何形状和大小的原料合理搭配，达到最佳的溶铜速度。·原材料与设备·四溶铜方式的选择近几年来，多次与业内人士讨论溶铜方式问题，大家经过各方面的比较分析，认为浸泡式溶铜的优势多一些。铜溶解首先表面被硫酸溶液浸蚀，如果金属铜表面接触不到硫酸溶液，在自然条件下即使用氧气吹，表面也不会发生溶解。浸泡式溶铜的原料铜始终在硫酸溶液里泡着，始终处在硫酸溶液的浸蚀之中。只要接触到空气，铜表面就会发生溶解反应，浸泡式溶铜可以选用电解铜碎块，铜米，铜线混合投料。这样即保证了较快的溶铜速度，又省去了用电解铜加工铜线每吨一千二百元左右的加工费，又免去了经常添加氯离子的负面影响。较好的保证了铜箔的质量。而喷淋式溶铜不能用铜米，因为铜米会从溶铜塔底下的筛板孔漏下去，铜线溶解到很小的时候都往下漏，用铜米目前喷淋式溶铜的这种结构肯定是不行的。用电解铜做原料，表面积较小会影响溶铜速度，用铜线做原料，成本偏高，不利于市场竞争。从适用原料的角度看，浸泡式溶铜适用原料的范围较大。浸泡式溶铜一般采用无油空气压缩机，配置高密度材料净化过滤，使供给溶铜罐里的空气十分洁净。还具有空气压力高，温度高，搅拌能力强等优势，适合溶铜罐的高密度布料。而喷淋式溶铜塔里吸取的是车间不洁净的空气，对电解液造成污染。在冬季气温很低，有时在零度左右，甚至在零下，喷淋式溶铜的热损失就很大了。而浸泡式溶铜供风温度一般在五十度以上，直接进入溶液里，供风量较小，热损失也比较小。浸泡式溶铜是正压排风，可以不用引风机，在投料时防止酸汽往上冒腐蚀行车，才开动引风机把热气排出车间。溶铜罐内的正压排风有利于空气在料层之间的分布，还有利于提高空气在溶液里的溶解度，还有利于提高氧的分压，这些都是有利于提高溶铜速度。而喷淋式溶铜必须在溶铜塔内形成负压，这样形成负压后，外面的空气才能(下转l3页)覆铜板资讯一2年．第2劈及废旧物品；完全用以上物品在该国内生产的商品。2．实质性改变标准。是适用于确定有两个或两个以上国家参与生产的产品的原产国的标准。其基本含义是：货物必须在出口国经过最后一道的实质性加工生产，使货物得到其特有的性质，该出口国才认为是该货物的原产国。实质性改变标准在实践中可以应用以下方法：(1)改变税则及例外情况表办法。常用的实施方法是制订一条总规定，按照这一规定，在税则商品分类目录中，经过出口国加工或制造的产品应归人的税则号必须不同于所使用的进口原材料或部件的税号。这一总规定，常附有例外情况，按欧洲经济共同体和日本的做法，它们用清单A和清单B分别列出不能单纯改变税则号来确定原产国的商品。清单A是指经过出口国制造加工的货物，其税号虽然改变了，还不能算实质性改变，而必须同时符合表列的指定加工条件，才能确定该出口国为原产国。清单B规定某些商品经过出口国加工或制造后，其所应归的税则号虽然没有改变，但已符合了清单B指定的加工条件，该出口国可被订为是该货物的原产国。(2)制造或加工作业表法。通常制订若干总表，列出每种产品必须经过有足够重·市场政策研究·要性的技术制作或加工作业(改进品质的加工)程序。符合要求才算达到实质性改变的标准。这种方法不宜单独使用，通常是与改变税号法结合使用。(3)从价百分比标准(又称增值百分比标准或增值标准)。即出口产品，在出口国生产中所使用的生产国的本国原材料或部件费用和生产费用的总和，在该产品价格中所占的比例必须达到或超过一定的百分比；或者出口产品在出口国生产中所使用的外国进口原材料或部件价值，在该产品的出厂价格所占的比例不得超过规定的百分比。原产地标准是各国原产地规则中最重要的部分，此外原产地规则还有直接运输规定、原产地证明文件等规定。直接运输规定要求受惠国的出口产品直接运输到给惠国，运输途中不得进入其他国家市场。原产地证明文件可以由制造商、生产者、供货人、出口商或其他当事人在商业发票或其他单证上作简单的声明。但有些情况，这种声明还必须由有资格作证的机关或团体具体证明，予以确认。也可以规定格式如“原产地证”由有权核发该证书的机关或团体核发以确定货物的原产地。普遍优惠制给惠国一般规定使用优惠制原产地证明书格式A由出口商填写，经出口国有权核发单位如海关或商会等签发作证。※(上接第35页)※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※在大气压的作用下进入溶铜塔里，所以它没有十克。这样的硫酸浓度使氧在溶液里的溶解度，正压排风的那些优势了。比每升一百多克的浓度高出一倍左右，这对溶浸泡式溶铜罐内盛大量的溶液，即溶铜又铜反应是很有利的。喷淋式溶铜塔内不存溶液，能储存溶液，一器多用。浸泡式溶铜是在溶铜进出溶铜塔的溶液的硫酸浓度变化不大。罐里进行的，溶铜反应是一个耗酸的过程，进入溶铜罐的溶液的硫酸浓度一般在每升一百克左右，在溶铜罐里因溶铜反应，溶液的硫酸浓度会降至每升五十到六十克，有时低于每升五作者简介：杭海峰，灵宝华鑫铜箔有限责任公．-3，从事铜箔生产技术已七年。作者地址：辽宁省本溪市明山区紫东小区六号楼二单元四号邮编：117022电话：0414—_482455013019689525