CN116083958B - 一种超高纯铜的电解制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超高纯铜的电解制备方法，解决电解所得超高纯铜存在纯度较低的问题，所述电解制备方法包括：采用铜电解液进行电解；所述铜电解液中含有柠檬酸和/或柠檬酸盐，浓度为0.5‑5mg/L。本发明提供的电解制备方法，通过在电解液中引入特定的柠檬酸和/或柠檬酸盐组成实现了超高纯铜的制备。
Description
技术领域
本发明涉及铜电解精炼领域，具体涉及一种超高纯铜的电解制备方法。
背景技术
目前，随着超大规模集成电路的飞速发展，半导体用芯片尺寸已经缩小到纳米级别，金属互连线的RC延迟和电迁移现象成为影响芯片性能的主要因素，传统的铝及铝合金互连线已经不能够满足超大规模集成电路工艺制程的需求。与铝相比，铜具有更高的抗电迁移能力和更高的电导率，尤其是超高纯铜(纯度≥6N)，对于降低芯片互连线电阻、提高其运算速度具有重要意义。
为得到上述超高纯铜，目前一般先用湿法电解提纯得到高纯电解铜，然后用火法熔炼成锭的方法，其中湿法提纯尤为重要，电解铜的纯度直接决定着铜锭是否符合半导体行业纯度要求。
如CN115505769A公开了一种超高纯铜合金铸锭的制备方法，所述制备方法包括：首先，将超高纯铜合金料头依次进行切割处理和清洁处理，得到预处理料头；然后，将预处理料头进行真空熔炼处理，得到合金液并制备分析铸锭，计算合金元素在分析铸锭中的损耗率；最后，将预处理料头再次进行真空熔炼处理，根据损耗率在真空熔炼处理中补加合金元素补充料，得到超高纯铜合金铸锭。该方案能够控制铜合金铸锭中合金元素的含量，避免杂质元素超标，降低合金元素的损耗率。
CN107974695A公开了一种一次电解法生产超高纯铜的方法，具体步骤如下：a、采用粗制硫酸铜和工业硫酸溶解配制CuSO4溶液；b、在硫酸铜溶液中加入工业盐酸，调整氯离子浓度，将调整好的溶液进行压滤预处理；c、首先采用4N级铜作阳极和钛种板作阴极电解，然后将生产出的铜皮加工成阴极入槽，继续以4N级铜作阳极后继续电解，最终得到5N级超高纯铜；d、烫洗；e、包装入库。该方案中玻璃钢电解槽作为电解载体、4N级高纯铜为原料、电解液上进下出的循环方式来电解制备5N级超高纯铜，该发明具有工艺流程短、原辅材料易获得、生产成本低的特点，同时采用硫酸体系电解精炼的工艺方法，保证了产品质量的稳定和工艺操作的可靠性。
然而通常制备电解铜的方法是在硫酸系电解液中进行并在电解液中添加一定量的明胶、硫脲、阿维同等试剂，所得电解铜仍存在无法达到纯度≥6N的要求。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种超高纯铜的电解制备方法，解决电解所得超高纯铜存在纯度较低的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种超高纯铜的电解制备方法，所述电解制备方法包括：采用铜电解液进行电解；
所述铜电解液中含有柠檬酸和/或柠檬酸盐，浓度为0.5-5mg/L。
本发明提供的电解制备方法，通过在电解液中引入特定的柠檬酸和/或柠檬酸盐组成实现了超高纯铜的制备。
本发明中，所述电解液进行电解前进行精密过滤，具体为采用精度递增的膜过滤，膜孔隙度的范围为0.1-5μm，例如可以是0.1μm，1μm，5μm或0.5μm，2μm，4μm或0.1μm，3μm，5μm等。
本发明中，所述电解得到的超高纯铜的纯度≥6N。
本发明中，铜电解液中的二价铜离子通过硝酸铜或硫酸铜溶解得到，或者将铜溶于硝酸得到，电解液的pH值为0.5-5。
本发明中，所述铜电解液中选用的柠檬酸盐可以是柠檬酸钠和/或柠檬酸钾等。
本发明中，所述铜电解液中含有柠檬酸和/或柠檬酸盐，浓度为0.5-5mg/L，例如可以是0.5mg/L、0.6mg/L、0.8mg/L、1mg/L、1.2mg/L、1.4mg/L、1.6mg/L、1.8mg/L、2mg/L、2.2mg/L、2.4mg/L、2.6mg/L、2.8mg/L、3mg/L、3.2mg/L、3.4mg/L、3.6mg/L、3.8mg/L、4mg/L、4.2mg/L、4.4mg/L、4.6mg/L、4.8mg/L或5mg/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述电解中所用阳极为高纯铜材。纯度可以是4N铜，5N铜等。
本发明中，所用阳极可以采用0.5-5μm滤袋进行保护，避免电极形成阳极泥的污染。
作为本发明优选的技术方案，所述电解中所用阳极在电解前进行酸洗。
本发明中，所述酸洗进行完毕后采用水或醇将表面的酸液清洗干净，以避免对电解过程的影响。
优选地，所述酸洗中所用酸液的质量浓度为10-30％，例如可以是10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％或30％等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述电解中所用阴极包括不锈钢材。
本发明中，阴极所用不锈钢材可以是316L，304，S32101等本领域中常用的钢材。
作为本发明优选的技术方案，所述电解中所用阴极在电解前进行洗涤。
优选地，所述洗涤中所用洗涤剂包括水和/或乙醇。
作为本发明优选的技术方案，所述铜电解液中二价铜离子的浓度为50-100g/L，例如可以是50g/L、52g/L、54g/L、56g/L、58g/L、60g/L、62g/L、64g/L、66g/L、68g/L、70g/L、72g/L、74g/L、76g/L、78g/L、80g/L、82g/L、84g/L、86g/L、88g/L、90g/L、92g/L、94g/L、96g/L、98g/L或100g/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述铜电解液中明胶的浓度为1-10mg/L，例如可以是1mg/L、1.2mg/L、1.4mg/L、1.6mg/L、1.8mg/L、2mg/L、2.2mg/L、2.4mg/L、2.6mg/L、2.8mg/L、3mg/L、3.2mg/L、3.4mg/L、3.6mg/L、3.8mg/L、4mg/L、4.2mg/L、4.4mg/L、4.6mg/L、4.8mg/L、5mg/L、5.2mg/L、5.4mg/L、5.6mg/L、5.8mg/L、6mg/L、6.2mg/L、6.4mg/L、6.6mg/L、6.8mg/L、7mg/L、7.2mg/L、7.4mg/L、7.6mg/L、7.8mg/L、8mg/L、8.2mg/L、8.4mg/L、8.6mg/L、8.8mg/L、9mg/L、9.2mg/L、9.4mg/L、9.6mg/L、9.8mg/L或10mg/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述电解的电流密度为50-200A/m2，例如可以是50A/m2、55A/m2、60A/m2、65A/m2、70A/m2、75A/m2、80A/m2、85A/m2、90A/m2、95A/m2、100A/m2、105A/m2、110A/m2、115A/m2、120A/m2、125A/m2、130A/m2、135A/m2、140A/m2、145A/m2、150A/m2、155A/m2、160A/m2、165A/m2、170A/m2、175A/m2、180A/m2、185A/m2、190A/m2、195A/m2或200A/m2等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述电解的温度为30-60℃，例如可以是30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃或60℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述电解制备方法包括：以高纯铜为阳极，不锈钢板为阴极，采用铜电解液以电流密度50-200A/cm2在30-60℃下进行电解；
所述铜电解液包括：二价铜离子50-100g/L，明胶1-10mg/L，柠檬酸和/或柠檬酸盐0.5-5mg/L；
所述电解中所用阳极在电解前进行酸洗；所述酸洗中所用酸液的质量浓度为10-30％；所述电解中所用阴极在电解前进行洗涤；所述洗涤中所用洗涤剂包括水和/或乙醇。
本发明中，洗涤过程中所用乙醇可以采用其他醇进行替代，如甲醇，丙醇等。
与现有技术方案相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的超高纯铜电解制备方法，通过采用特定组成的电解液利用明胶与柠檬酸和/或柠檬酸盐的协同配合效果，实现了超高纯铜的制备。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
本实施例提供了一种超高纯铜的电解制备方法，所述电解制备方法包括：
以高纯铜(4N)为阳极，不锈钢(316L)板为阴极，采用铜电解液以电流密度100A/cm2在45℃下进行电解；
所述铜电解液为：二价铜离子(采用硝酸铜配置)60g/L，明胶4mg/L，柠檬酸2mg/L，pH值为0.5；
所述电解中所用阳极在电解前进行酸洗，之后进行水洗至pH值为7；所述酸洗中所用酸液的质量浓度为12％；所述电解中所用阴极在电解前进行洗涤；所述洗涤中所用洗涤剂为水。
所得电解铜的纯度详见表1。
实施例2
本实施例提供了一种超高纯铜的电解制备方法，所述电解制备方法包括：
以高纯铜(5N)为阳极，不锈钢(304)板为阴极，采用铜电解液以电流密度150A/cm2在50℃下进行电解；
所述铜电解液为：二价铜离子(采用硝酸铜配置)70g/L，明胶6mg/L，柠檬酸钠3mg/L，pH值为1；
所述电解中所用阳极在电解前进行酸洗，之后进行水洗至pH值为7；所述酸洗中所用酸液的质量浓度为16％；所述电解中所用阴极在电解前进行洗涤；所述洗涤中所用洗涤剂为水。
所得电解铜的纯度详见表1。
实施例3
本实施例提供了一种超高纯铜的电解制备方法，所述电解制备方法包括：
以高纯铜(4N)为阳极，不锈钢(S32101)板为阴极，采用铜电解液以电流密度50A/cm2在30℃下进行电解；
所述铜电解液包括：二价铜离子(采用硫酸铜配置)100g/L，明胶1mg/L，柠檬酸5mg/L，pH值为2；
所述电解中所用阳极在电解前进行酸洗，之后进行水洗至pH值为7；所述酸洗中所用酸液的质量浓度为10％；所述电解中所用阴极在电解前进行洗涤；所述洗涤中所用洗涤剂为乙醇。
所得电解铜的纯度详见表1。
实施例4
本实施例提供了一种超高纯铜的电解制备方法，所述电解制备方法包括：
以高纯铜(4N)为阳极，不锈钢(316L)板为阴极，采用铜电解液以电流密度200A/cm2在60℃下进行电解；
所述铜电解液包括：二价铜离子(采用硫酸铜配置)50g/L，明胶10mg/L，柠檬酸0.5mg/L，pH值为1.2；
所述电解中所用阳极在电解前进行酸洗，之后进行水洗至pH值为7；所述酸洗中所用酸液的质量浓度为30％；所述电解中所用阴极在电解前进行洗涤；所述洗涤中所用洗涤剂为甲醇。
所得电解铜的纯度详见表1。
实施例5
本实施例提供了一种超高纯铜的电解制备方法，所述电解制备方法包括：
以高纯铜(4N)为阳极，不锈钢(316L)板为阴极，采用铜电解液以电流密度75A/cm2在55℃下进行电解；
所述铜电解液包括：二价铜离子(采用硝酸铜配置)80g/L，明胶8mg/L，柠檬酸钾4mg/L，pH值为3；
所述电解中所用阳极在电解前进行酸洗，之后进行水洗至pH值为7；所述酸洗中所用酸液的质量浓度为20％；所述电解中所用阴极在电解前进行洗涤；所述洗涤中所用洗涤剂为水。
所得电解铜的纯度详见表1。
实施例6
本实施例提供了一种超高纯铜的电解制备方法，所述电解制备方法包括：
以高纯铜(4N)为阳极，不锈钢(S32101)板为阴极，采用铜电解液以电流密度125A/cm2在40℃下进行电解；
所述铜电解液包括：二价铜离子(将高纯铜溶于硝酸配置)90g/L，明胶2mg/L，柠檬酸1mg/L，pH值为2；
所述电解中所用阳极在电解前进行酸洗，之后进行水洗至pH值为7；所述酸洗中所用酸液的质量浓度为25％；所述电解中所用阴极在电解前进行洗涤；所述洗涤中所用洗涤剂为乙醇。
所得电解铜的纯度详见表1。
对比例1
与实施例1的区别仅在于将所述柠檬酸替换为等量的盐酸。所得电解铜的纯度详见表1。
对比例2
与实施例1的区别仅在于将所述柠檬酸替换为草酸。所得电解铜的纯度详见表1。
对比例3
与实施例1的区别仅在于将所述柠檬酸替换为酒石酸。所得电解铜的纯度详见表1。
对比例4
与实施例1的区别仅在于将所述柠檬酸替换为酒石酸钠。所得电解铜的纯度详见表1。
对比例5
与实施例1的区别仅在于将明胶替换为等量的硫脲。所得电解铜的纯度详见表1。
对比例6
与实施例1的区别仅在于所述柠檬酸的浓度为0.1mg/L。所得电解铜的纯度详见表1。
对比例7
与实施例1的区别仅在于所述柠檬酸的浓度为10mg/L。所得电解铜的纯度详见表1。
对比例8
与实施例1的区别仅在于所述明胶的浓度为0.5mg/L。所得电解铜的纯度详见表1。
对比例9
与实施例1的区别仅在于所述明胶的浓度为20mg/L。所得电解铜的纯度详见表1。
对比例10
与实施例1的区别仅在于将所述柠檬酸替换为等量的硫脲。所得电解铜的纯度详见表1。
对比例11
与实施例1的区别仅在于不添加有柠檬酸。所得电解铜的纯度详见表1。
表1
通过上述实施例和对比例的结果可知，本发明提供的电解制备方法，通过在电解液中引入特定的柠檬酸和/或柠檬酸盐组成实现了超高纯铜的制备。
声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (8)
1.一种超高纯铜的电解制备方法，其特征在于，所述电解制备方法包括：采用铜电解液进行电解；
所述铜电解液中含有柠檬酸和/或柠檬酸盐，浓度为0.5-5mg/L；
所述电解中所用阳极为高纯铜材；
所述电解中所用阴极包括不锈钢材；
所述铜电解液中二价铜离子的浓度为50-100g/L；
所述铜电解液中明胶的浓度为1-10mg/L。
2.如权利要求1所述电解制备方法，其特征在于，所述电解中所用阳极在电解前进行酸洗。
3.如权利要求2所述电解制备方法，其特征在于，所述酸洗中所用酸液的质量浓度为10-30%。
4.如权利要求1所述电解制备方法，其特征在于，所述电解中所用阴极在电解前进行洗涤。
5.如权利要求4所述电解制备方法，其特征在于，所述洗涤中所用洗涤剂包括水和/或乙醇。
6.如权利要求1所述电解制备方法，其特征在于，所述电解的电流密度为50-200A/m2。
7.如权利要求1所述电解制备方法，其特征在于，所述电解的温度为30-60℃。
8.如权利要求1-7任一项所述电解制备方法，其特征在于，所述电解制备方法包括：
以高纯铜为阳极，不锈钢板为阴极，采用铜电解液以电流密度50-200A/cm2在30-60℃下进行电解；
所述铜电解液包括：二价铜离子 50-100g/L，明胶1-10mg/L，柠檬酸和/或柠檬酸盐0.5-5mg/L；
所述电解中所用阳极在电解前进行酸洗；所述酸洗中所用酸液的质量浓度为10-30%；所述电解中所用阴极在电解前进行洗涤；所述洗涤中所用洗涤剂包括水和/或乙醇。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105132944A (zh) * | 2014-06-06 | 2015-12-09 | 东北大学 | 一种制备高纯铜的方法及装置 |
| CN107059065A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-08-18 | 山东金宝电子股份有限公司 | 电解酸性蚀刻废液用的混合添加剂及用其制备铜粉的方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1217033C (zh) * | 2003-04-09 | 2005-08-31 | 北京大学 | 由电解含铜萃取有机相制备高纯铜的方法 |
| DE102013105177A1 (de) * | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Gewinnung metallischer Anteile sowie von metallabgereichertem Material aus metallhaltigen Materialien |
| CN109763140A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-05-17 | 金川集团股份有限公司 | 一种7n超纯铜的制备方法 |
| CN110387560B (zh) * | 2019-07-26 | 2021-11-26 | 紫金矿业集团黄金冶炼有限公司 | 一种一次电解制备5n高纯铜的方法 |
| CN111378991A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-07-07 | 阳谷祥光铜业有限公司 | 一种5n高纯铜的生产方法 |
| CN113789451A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-14 | 江西云泰铜业有限公司 | 一种银铜合金线的制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105132944A (zh) * | 2014-06-06 | 2015-12-09 | 东北大学 | 一种制备高纯铜的方法及装置 |
| CN107059065A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-08-18 | 山东金宝电子股份有限公司 | 电解酸性蚀刻废液用的混合添加剂及用其制备铜粉的方法 |
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