Электроосаждённая медная фольга — материал с высоким спросом. Каждый элемент литий-ионного аккумулятора, каждая печатная плата и каждый современный электронный узел зависят от неё. Под воздействием роста производства электромобилей, развития инфраструктуры 5G и систем хранения энергии промышленного масштаба новые мощности по производству медной фольги создаются не только в Азии, но и всё активнее в Европе и Северной Америке. Для производителей, строящих или расширяющих предприятия на этих рынках, фильтрация — одно из технических решений, которое непосредственно и долгосрочно влияет на эффективность производства. В основе производства медной фольги лежит электролитический процесс, крайне чувствительный к загрязнениям, и правильно организованный этап фильтрации с самого начала значительно важнее, чем его последующая корректировка.
Как производится медная фольга и почему важна чистота электролита?
Электроосаждённая медная фольга производится путём растворения меди в растворе электролита на основе сульфата меди (CuSO4) и осаждения её на вращающийся барабанный катод методом электролиза. Качество образующейся фольги напрямую зависит от чистоты электролита. Взвешенные частицы, органические загрязнители и металлические примеси вызывают дефекты поверхности, неравномерное осаждение и непостоянную толщину, в результате чего фольга не соответствует требованиям ни для ламинатов печатных плат, ни для анодов аккумуляторов.
В процессе производства медная проволока или медный лом растворяются в растворе CuSO4, добавляется активированный уголь для адсорбции органических веществ. Жидкость должна быть отфильтрована до поступления в электролизные ванны. Без стабильной фильтрации на этом этапе электролит со временем деградирует, а качество фольги становится непредсказуемым. Для производителей, поставляющих фольгу на предприятия по изготовлению печатных плат или гигафабрики аккумуляторов, ненадёжный этап фильтрации — не просто неудобство. Это производственный риск.
Какие задачи фильтрации характерны для обработки электролита при производстве медной фольги?
Электролит обрабатывается непрерывно, поэтому фильтр должен надёжно работать в течение длительных периодов без остановки производства. Твёрдая нагрузка включает мелкодисперсный активированный уголь и мелкие частицы меди, которые способны быстро забивать стандартные фильтровальные материалы. Патронные фильтры, широко применяемые в общей жидкостной фильтрации, имеют здесь существенные ограничения. Они быстро засоряются, требуют частой замены, образуют значительные объёмы отходов, и каждая замена создаёт риск загрязнения и перерыва в работе фильтрационного контура. Для непрерывно работающего предприятия это обслуживание быстро накапливается в затратах и простоях.
Как фильтр FUNDABAC® решает задачу фильтрации электролита в производстве медной фольги?
Свечные фильтры FUNDABAC® применяются в фильтрации электролита для медной фольги на протяжении многих лет, установки функционируют на нескольких производственных предприятиях в Азии. Медная проволока или лом растворяются в растворе CuSO4, добавляется активированный уголь для адсорбции органики, и загруженный раствор фильтруется через фильтры FUNDABAC® с намывным слоем фильтровспомогательного вещества. Осветлённый фильтрат направляется в электролизные ванны, а активированный уголь и твёрдые частицы выгружаются в виде сухого кека.
Намывной слой защищает фильтровальный материал и обеспечивает эффективное удержание мелких частиц активированного угля. Автоматическая обратная продувка высвобождает кек без ручного вмешательства, а фильтровальный материал промывается при каждом цикле, обеспечивая стабильную скорость фильтрации без замены материала. Полностью закрытая конструкция минимизирует воздействие химически агрессивных растворов медного электролита на операторов, а отсутствие движущихся внутренних частей снижает требования к техническому обслуживанию.
По сравнению с патронной фильтрацией система FUNDABAC® предлагает ряд эксплуатационных преимуществ: меньшую частоту вмешательств в работу фильтра, снижение трудозатрат на обслуживание, улучшенное качество фильтрата и выгрузку сухого кека, уменьшающую объём и сложность обращения с отработанным активированным углём. Это не незначительные преимущества для предприятия, непрерывно обрабатывающего большие объёмы электролита.
Почему фильтрация медной фольги становится всё более актуальной сегодня?
Производство медной фольги исторически было сосредоточено в небольшом числе азиатских рынков, однако отрасли, формирующие спрос, — аккумуляторы для электромобилей и передовая электроника — расширяются по всему миру. Новые производственные мощности вводятся в строй в Европе, Северной Америке, Индии и других регионах Азии, поскольку производители стремятся создать более устойчивые локальные цепочки поставок и удовлетворять растущий спрос ближе к конечным рынкам.
Для производителей, выходящих на этот рынок или расширяющих существующие операции, правильно организованный этап фильтрации с самого начала оказывает измеримое влияние на эффективность производства и качество фольги. Химия процесса одинакова вне зависимости от местоположения предприятия, однако требования к автоматизации, надёжности и низким затратам на обслуживание растут по всей отрасли по мере строительства объектов по всё более высоким эксплуатационным стандартам.
DrM поставляет системы фильтрации для рафинирования меди и производства электроосаждённой медной фольги на нескольких рынках уже на протяжении многих лет. Накопленный опыт в широком диапазоне размеров предприятий и конфигураций процессов обеспечивает практическую основу для решения задач фильтрации, с которыми сталкиваются производители по мере роста отрасли.
