La présence d'un grand nombre de particules de cuivre et leur agglomération fréquente à la surface des cathodes électrolytiques en cuivre sont principalement liées aux cinq paramètres de procédé suivants :

1. Dosage inadéquat des additifs : L'adhésif, la thiourée et les ions chlorure sont essentiels au contrôle de la qualité du dépôt. Un dosage insuffisant ou excessif d'adhésif entraîne la formation de grains grossiers ; la concentration en ions chlorure doit être maintenue entre 0,03 et 0,035 g/L, tout écart nuisant à la structure dense ; un déséquilibre de la concentration en thiourée peut également induire une agglomération. Un déséquilibre dans le rapport de ces trois additifs est une cause fréquente.

2. Teneur excessive en matières en suspension : Les matières en suspension, telles que la poudre de cuivre et les boues anodiques présentes dans l'électrolyte, adhèrent à la cathode, formant des points chauds localisés, ce qui provoque un dépôt de cuivre préférentiel et une croissance rapide. Il est nécessaire d'inhiber la formation d'ions Cu⁺, d'optimiser la circulation et d'améliorer la filtration.

3. Distribution non uniforme de la densité de courant : Le risque d'agglomération augmente considérablement lorsque la densité de courant totale dépasse 300 A/m². Des plaques cathodiques rugueuses, des anodes irrégulières ou un espacement inégal des électrodes provoquent des concentrations de courant locales, favorisant l'agglomération à l'entrée/sortie, sur les bords et au fond, et créant ainsi un cercle vicieux.

4. Mauvaise régulation de la température et du débit de circulation : La température d'électrolyse doit être maintenue à 61 ± 2 °C ; le débit de circulation doit être équilibré (par exemple, 30 L/min). Un débit insuffisant entraîne une polarisation de concentration, tandis qu'un débit excessif remet en suspension les boues anodiques précipitées.

5. Écart de composition de l'électrolyte : La concentration en ions cuivre doit être de 43 à 45 g/L. Une concentration trop faible provoque une carence en ions, tandis qu'une concentration trop élevée augmente la viscosité. La concentration en acide sulfurique doit être d'environ 180 g/L ; les variations d'acidité affectent la conductivité et l'efficacité des additifs.

Recommandation : Il convient de vérifier en priorité les proportions d’additifs et la purification de l’électrolyte (en réduisant les matières en suspension), tout en s’assurant que la densité de courant, la température, la circulation et la concentration d’acide cuivrique se situent dans les plages optimales. Si le problème persiste, il faut examiner la qualité de l’anode, de l’électrode de départ et du système de purification.