JP2003253351A - Process for producing highly pure copper from hydrous impure copper powder - Google Patents

Process for producing highly pure copper from hydrous impure copper powder

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JP2003253351A
JP2003253351A JP2002054443A JP2002054443A JP2003253351A JP 2003253351 A JP2003253351 A JP 2003253351A JP 2002054443 A JP2002054443 A JP 2002054443A JP 2002054443 A JP2002054443 A JP 2002054443A JP 2003253351 A JP2003253351 A JP 2003253351A
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copper
carbon
copper powder
powder
impure
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JP2002054443A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Ansaki
雅章 庵崎
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Nittetsu Mining Co Ltd
Original Assignee
Nittetsu Mining Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for producing highly pure copper from a hydrous impure copper powder containing chlorine compounds and oxides of copper, such as deteriorated copper etchant generated upon etching a copper-clad laminate. <P>SOLUTION: A highly pure copper ingot is produced by charging the hydrous impure metallic copper powder which contains chlorine compounds of copper and has an average grain size of ≤500 μm into a furnace, coating its surface with carbon or a carbon-containing substance and heat treating it at 1,083-1,300°C. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、劣化銅エッチング
液から電解により回収された銅等の少なくとも塩素化合
物を含有する含水不純銅粉から高純度銅を製造する方法
に関する。より詳しくは、銅張積層板をエッチングして
回路導体を形成しプリント配線板を製造する際に生ずる
劣化銅エッチング液から回収した銅等の少なくとも塩素
化合物を含有し、かつ含水率30wt%前後の小粒径の
含水不純銅粉から高純度の銅インゴットを製造する方法
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing high-purity copper from hydrous impure copper powder containing at least chlorine compounds such as copper recovered by electrolysis from a deteriorated copper etching solution. More specifically, the copper-clad laminate is etched to form a circuit conductor and contains at least a chlorine compound such as copper recovered from a deteriorated copper etching solution generated when a printed wiring board is manufactured, and the water content is about 30 wt%. The present invention relates to a method for producing a high-purity copper ingot from water-containing impure copper powder having a small particle size.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子機器等に組み込まれて使用されるプ
リント配線板には、回路導体材料となる銅箔と絶縁材料
となる樹脂基材とを積層接着して得られる各種の銅張積
層板が用いられている。この銅張積層板から所要の回路
導体を形成するには、銅張積層板を銅エッチング液、例
えば塩化第二銅−塩酸水溶液とを接触させてエッチング
を行い回路導体以外の不要銅を溶解除去する。
2. Description of the Related Art A printed wiring board used by being incorporated into an electronic device or the like has various copper clad laminates obtained by laminating and adhering a copper foil as a circuit conductor material and a resin base material as an insulating material. Is used. To form a desired circuit conductor from this copper-clad laminate, the copper-clad laminate is etched by bringing it into contact with a copper etching solution, for example, a cupric chloride-hydrochloric acid aqueous solution to dissolve and remove unnecessary copper other than the circuit conductor. To do.

【0003】このエッチングを繰り返していると銅エッ
チング液中に塩化第一銅が形成され、その濃度が次第に
増加し、エッチング機能が低下し適正なエッチングの維
持ができにくくなる。そのため、塩化第一銅を過酸化水
素水のような酸化剤を作用させて、塩化第二銅に再生せ
しめることが従前から知られている。また、銅濃度の増
加した劣化エッチング液から、電解により銅を金属銅と
して回収することも知られている。
When this etching is repeated, cuprous chloride is formed in the copper etching solution, its concentration gradually increases, the etching function deteriorates, and it becomes difficult to maintain proper etching. Therefore, it has been conventionally known that cupric chloride is made to regenerate into cupric chloride by acting an oxidizing agent such as hydrogen peroxide solution. It is also known to recover copper as metallic copper by electrolysis from a deteriorated etching solution having an increased copper concentration.

【0004】例えば、特開昭51−23447号公報に
は、劣化したエッチング液を隔膜電解法により陰極に金
属銅を電析せしめる方法、特開昭56−17429号公
報には、劣化塩化銅エッチング液を電解法により再生
し、かつ金属銅を回収する方法、特開平2−25418
8号公報には、塩化第一銅を含む液を酸化して塩化第二
銅に転換し劣化したエッチング液を再生し、陰極上に金
属銅を電析させる方法が提案されている。
For example, JP-A-51-23447 discloses a method in which a deteriorated etching solution is electrodeposited with metallic copper by a diaphragm electrolysis method, and JP-A-56-17429 discloses a deteriorated copper chloride etching method. Method for regenerating liquid by electrolytic method and recovering metallic copper, JP-A-2-25418
Japanese Patent Laid-Open No. 8 proposes a method of oxidizing a solution containing cuprous chloride to convert it to cupric chloride to regenerate a deteriorated etching solution and depositing metallic copper on the cathode.

【0005】これらの提案のように劣化銅エッチング液
から有価金属である銅を電析回収し、これを銅材料とし
て使用することは、資源の再利用(リサイクル)という
点で優れており、重要視されるようになっている。その
ようなことで、銅の電析技術については、その後も多く
の改良技術の提案があり、本発明者らも、これに関し鋭
意研究開発を行い、その結果に関し特許出願している。
その出願で公開された技術には、特開平5−11787
9号公報、特開平5−125564号公報、特開平6−
158359号公報、あるいは特開2001−1072
70公報等がある。
It is important to deposit copper, which is a valuable metal, from a deteriorated copper etching solution as in these proposals and use it as a copper material because it is excellent in terms of resource reuse (recycling). It is becoming visible. Under such circumstances, there have been many proposals for improved techniques for copper electrodeposition, and the inventors of the present invention have conducted extensive research and development on these and applied for a patent for the results.
The technology disclosed in that application is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-11787.
No. 9, JP-A-5-125564, and JP-A-6-
No. 158359, or Japanese Patent Laid-Open No. 2001-1072
There are 70 publications and the like.

【0006】これらの技術のうち、特開平6−1583
59号公報は、劣化したエッチング液を塩素の外部放出
を伴わないクローズド化したプロセスで再生することを
可能にした電解槽を提供するものであり、その際に析出
した銅は電極から掻き落として回収する。その後本発明
者らが提案した、改良型の電解再生処理システムを提供
する前記特開2001−107270公報でも、陰極に
析出した銅は電極から掻き落として回収するものであ
り、回収された銅は粉末である。
Among these techniques, Japanese Patent Laid-Open No. 6-1583
JP-A-59-59 provides an electrolytic cell which makes it possible to regenerate a deteriorated etching solution in a closed process that does not release chlorine externally, and copper deposited at that time is scraped off from an electrode. to recover. Also in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 2001-107270, which provides an improved electrolytic regeneration treatment system proposed by the present inventors thereafter, copper deposited on the cathode is scraped and collected from the electrode, and the collected copper is It is a powder.

【0007】この回収された粉末の銅は、塩酸が存在す
る溶液中で電解され、かつ電解槽から間欠的に外部に取
り出されるまでは、塩酸含有電解液中に沈降堆積してい
るものである。そのため、その粉末の銅には、塩化第1
銅、塩化第2銅、塩酸等の塩素化合物、亜酸化銅、酸化
銅、水酸化銅等の酸化物あるいは塩素等の各種化合物が
表面に付着し、かつ含水率も高いものとなっている。そ
のため回収した金属銅を例えばプリント配線板電解銅箔
製造用の銅イオン供給源銅材料として再度使用するには
各種の不都合があり、そのまま利用することは困難であ
る。
The recovered powder of copper is electrolyzed in a solution containing hydrochloric acid, and is deposited in the hydrochloric acid-containing electrolytic solution until it is intermittently taken out of the electrolytic cell to the outside. . Therefore, the powdered copper contains the first chloride
Chlorine compounds such as copper, cupric chloride and hydrochloric acid, oxides such as cuprous oxide, copper oxide and copper hydroxide, or various compounds such as chlorine adhere to the surface and have a high water content. Therefore, it is difficult to use the recovered metallic copper as it is as a copper ion source copper material for producing a printed wiring board electrolytic copper foil, for example, as it is.

【0008】その不都合とは、具体的には、回収銅材料
の表面に付着している塩素化合物が、銅めっき液中で塩
素イオンとして存在し、電解時に陽極から塩素ガスが発
生し、電解銅箔製造装置、例えば、陽極材、陰極材、電
解槽等の設備を腐食し、損耗させる。また、発生した塩
素ガスが環境を汚染させたりする等健康上も極めて有害
である。さらに、銅箔の品質上の面でも銅箔面の変色、
腐食を与える要因となる。
[0008] Specifically, the disadvantage is that the chlorine compound adhering to the surface of the recovered copper material exists as chlorine ions in the copper plating solution, and chlorine gas is generated from the anode during electrolysis, resulting in electrolytic copper. Corrosion and wear of foil manufacturing equipment, for example, equipment such as anode material, cathode material and electrolytic cell. In addition, the chlorine gas generated pollutes the environment and is extremely harmful to health. Furthermore, discoloration of the copper foil surface in terms of the quality of the copper foil,
It causes corrosion.

【0009】前記したとおりであるから、電析回収され
た金属銅をリサイクル材料として利用する際には塩素を
全く含まないか、または銅箔物性に悪影響を及ぼさない
程度の微量の塩素しか含まないことが要求される場合に
使用することは難しかった。そのため回収された粉末金
属銅から精製した高純度銅を製造する方法も既に提案さ
れており、それには例えば特開平11−335752号
公報で開示する技術がある。
As described above, when the metal copper recovered by electrodeposition is used as a recycled material, it contains no chlorine or a trace amount of chlorine that does not adversely affect the physical properties of the copper foil. It was difficult to use when required. Therefore, a method for producing high-purity copper refined from the recovered powder metal copper has already been proposed, and for example, there is a technique disclosed in JP-A-11-335752.

【0010】この公報に記載の方法は、(1)銅エッチン
グ廃液を電解し陰極上に析出した塩素含有銅を回収する
工程、(2)回収した塩素含有銅を高温溶融することによ
り脱塩素化する工程、及び(3)脱塩素化した溶融銅を水
と接触させ急速冷却して粒状銅とする工程からなるもの
である。この方法は、前記したとおり高温溶融の工程
と、急速冷却の工程を有し、エネルギー経済性の上で更
なる改善の余地がある。
The method described in this publication is (1) a step of electrolyzing a copper etching waste liquid to recover chlorine-containing copper deposited on the cathode, and (2) dechlorination by melting the recovered chlorine-containing copper at a high temperature. And (3) a step of bringing molten copper that has been dechlorinated into contact with water and rapidly cooling it to form granular copper. As described above, this method has a high temperature melting step and a rapid cooling step, and there is room for further improvement in terms of energy economy.

【0011】さらに、製造された銅の純度あるいは歩留
まりの点でも、本発明者が追試した結果によれば充分に
満足できるものであるとはいい難く、これらの点でも更
なる改善が望まるものであった。すなわち、平均粒径が
500μmを越えるものであれば、この方法は一応有効
に機能するが、平均500μm以下、特に平均100μ
m以下では、粒状銅中混在する銅酸化物の残存量が多
く、その結果純度も低く、歩留まりも悪いものであっ
た。
Furthermore, it is difficult to say that the purity or yield of the produced copper is sufficiently satisfactory according to the results of additional tests by the present inventor, and further improvement in these points is desired. Met. That is, if the average particle size exceeds 500 μm, this method will work effectively, but the average is 500 μm or less, especially 100 μm.
Below m, a large amount of copper oxide remained in the granular copper, resulting in low purity and poor yield.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】そのようことで、本発
明者も、この塩化第1銅、塩化第2銅等の銅の塩素化合
物を少なくとも含有し、酸化銅、水酸化銅等の銅の酸化
物等の各種不純物を含有しててもよい小粒径の含水不純
銅粉末から高純度銅を製造する技術を開発すべく鋭意研
究開発に努め、その結果開発に成功したのが本発明であ
る。したがって、本発明は、劣化銅エッチング液から電
解により回収された銅等の少なくとも塩素化合物を含有
する小粒径の含水不純銅粉から高純度銅を製造する方法
を提供することを発明の課題とするものである
As a result, the present inventor also contains at least the chlorine compound of copper such as cuprous chloride and cupric chloride, and the copper compound such as copper oxide and copper hydroxide is contained. The present invention has been successful in the research and development in order to develop a technique for producing high-purity copper from a water-containing impure copper powder having a small particle size that may contain various impurities such as oxides, and as a result, the present invention succeeded in the development. is there. Therefore, the present invention is to provide a method for producing high-purity copper from a water-containing impure copper powder having a small particle size and containing at least a chlorine compound such as copper recovered by electrolysis from a deteriorated copper etching solution. To do

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、高純度銅の製
造方法を提供するものであり、その製造方法は、少なく
とも銅の塩素化合物を含有する平均粒径500μm以下
の含水不純金属銅粉を炉内に導入し、その表面を炭素又
は炭素含有物質で覆って、1083℃以上、1300℃
以下で熱処理することを特徴とするものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a method for producing high-purity copper, which comprises at least a water-impure metallic copper powder containing a chlorine compound of copper and having an average particle size of 500 μm or less. Is introduced into the furnace, the surface is covered with carbon or a carbon-containing substance, and the temperature is 1083 ° C or higher and 1300 ° C
It is characterized in that it is heat-treated below.

【0014】本発明の銅製造原料である、含水不純銅粉
末は、典型的には、塩酸が存在する溶液中で電解回収さ
れ、かつ電解槽から間欠的に外部に取り出されるまで
は、塩酸含有電解液中に沈降堆積しているものであるか
ら、銅粉末表面は、塩化第1銅、塩化第2銅、塩酸等の
塩素化合物、水酸化銅、酸化銅等の銅の酸化物あるいは
塩素等の各種不純物で覆われており、かつ含水率も約3
0wt%程度の高いものである。
The impure hydrous copper powder, which is a raw material for producing copper of the present invention, is typically electrolyzed in a solution containing hydrochloric acid, and until it is intermittently taken out of the electrolytic cell to the outside, it contains hydrochloric acid. Since it is deposited and deposited in the electrolytic solution, the surface of the copper powder has a chlorine compound such as cuprous chloride, cupric chloride, hydrochloric acid, copper oxide such as copper hydroxide and copper oxide, or chlorine. It is covered with various impurities and has a water content of about 3
It is as high as 0 wt%.

【0015】本発明では、このような小粒径含水不純金
属銅粉を、炉内に入れ、表面を炭素又は炭素含有物質で
覆った後、高温で加熱し銅粉を溶融することにより、高
純度の銅インゴットが得られるものである。以上のとお
りであるから、銅粉中には還元剤も存在せず、それにも
かかわらず、高純度のインゴットが得られているから、
高温での加熱により水分は蒸発し、かつ銅の塩素化合物
も揮発又は熱分解するものと推測している。
In the present invention, such a small particle size hydrous impure metal copper powder is put in a furnace, the surface is covered with carbon or a carbon-containing substance, and the copper powder is heated at a high temperature to melt the copper powder. A copper ingot of high purity can be obtained. Since it is as described above, there is no reducing agent in the copper powder, nevertheless, since a high-purity ingot is obtained,
It is speculated that when heated at a high temperature, the water vaporizes and the copper chlorine compound also volatilizes or thermally decomposes.

【0016】その結果、残存する未分解の銅の塩化物あ
るいは酸化物等は、この揮発あるいは分解ガスの上昇に
よって、比重差で銅と分別され、高純度の銅インゴット
が得られるものと推測している。また、含水不純金属銅
粉表面を炭素又は炭素含有物質で覆っていない場合に
は、高純度の銅インゴットが得られず、酸化銅の混在す
るインゴットなることから、炭素又は炭素含有物質は、
銅粉内への酸素の侵入を阻害しているものと推測してい
る。
As a result, it is speculated that the remaining undecomposed copper chloride, oxide, etc. are separated from copper by the difference in specific gravity due to this volatilization or increase in decomposition gas, and a high-purity copper ingot is obtained. ing. Further, if the water-impure metal copper powder surface is not covered with carbon or a carbon-containing substance, a high-purity copper ingot cannot be obtained, and since it becomes an ingot in which copper oxide is mixed, carbon or a carbon-containing substance,
It is presumed that it inhibits the invasion of oxygen into the copper powder.

【0017】そして、このようにして得られた銅は高純
度であり、塩素の含有率も低く、銅箔形成用に銅材料と
して利用することも可能な高純度となっている。また、
その製造プロセスは炭素又は炭素含有物質を使用して高
温加熱処理するのみであるから簡便であり、設備も簡単
なものですみ、エッチング処理と同一工場内で本発明の
方法を実施することにも可能である。そのため塩素成分
を含有し、かつ含水率が高く、その結果取扱いが難し
く、運搬コストも高い、劣化エッチング液から回収され
た銅粉末を移動することなく処理することができるの
で、本発明は優れた方法である。
The copper thus obtained has a high purity, a low chlorine content, and a high purity that can be used as a copper material for forming a copper foil. Also,
The manufacturing process is simple because it only requires high-temperature heat treatment using carbon or a carbon-containing substance, and the equipment is simple.It is also possible to carry out the method of the present invention in the same factory as the etching treatment. It is possible. Therefore, the present invention is excellent because it contains a chlorine component, and has a high water content, and as a result, it is difficult to handle, the transportation cost is high, and the copper powder recovered from the deteriorated etching solution can be treated without moving. Is the way.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて詳述する。本発明の高純度銅の製造方法は、少なく
とも銅の塩素化合物を含有する平均粒径500μm以下
の含水不純金属銅粉を炉内に装入し、その表面を炭素又
は炭素含有物質で覆って、1083℃以上、1300℃
以下で熱処理することを特徴とするものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below. The method for producing high-purity copper of the present invention comprises charging a furnace with water-impure metal copper powder having an average particle diameter of 500 μm or less containing at least a chlorine compound of copper, and covering the surface thereof with carbon or a carbon-containing substance, 1083 ° C or higher, 1300 ° C
It is characterized in that it is heat-treated below.

【0019】原料となる含水不純金属銅粉については、
電解により析出した銅を掻き落としたものに限定される
ものではなく、平均粒径500μm以下のものであっ
て、塩化第1銅、塩化第2銅等の銅の塩素化合物及び水
を含有するものであれば、特に制限されることなく使用
可能である。また、含水不純金属銅粉には、銅の塩素化
合物以外の酸化銅あるいは水酸化銅等の各種不純物を含
有しててもよい。
Regarding the water-impure metallic copper powder as a raw material,
It is not limited to scraped copper deposited by electrolysis, and has an average particle size of 500 μm or less and contains a chlorine compound of copper such as cuprous chloride and cupric chloride and water. If it is, it can be used without particular limitation. Further, the impure water-containing copper metal powder may contain various impurities such as copper oxide or copper hydroxide other than the chlorine compound of copper.

【0020】このような含水不純金属銅粉には、銅張積
層板をエッチングして回路導体を形成しプリント配線板
を製造する際に生ずる劣化銅エッチング液を電解し、析
出した銅を掻き落として回収したものが例示できる。ま
た、同様に積層板のエッチングに使用するエッチング液
であって、使用後溶解した銅を含有する劣化した塩化第
2鉄エッチング液を電解して回収した含水不純金属銅粉
も例示できる。
In such a water-impure metal copper powder, a copper-clad laminate is etched to form a circuit conductor to electrolyze a deteriorated copper etching solution which is produced when a printed wiring board is manufactured, and deposited copper is scraped off. One example is the one collected and collected. Similarly, an etching solution used for etching a laminated plate, which is a hydrous impure metal copper powder recovered by electrolyzing a deteriorated ferric chloride etching solution containing copper dissolved after use, can be exemplified.

【0021】本発明では、含水不純金属銅粉は、前記し
たとおり電解により取得したものに限定されるものでは
ないが、電析した銅を掻き落として回収したものが好ま
しく使用できる。その銅粉末の製造技術は、本発明者ら
が開発した前記したところの特開平6−158359号
公報、特開2001−107270公報、あるいは特開
平11−335752号公報等に開示されており、本発
明ではそれらが使用できる。
In the present invention, the impure metal copper powder is not limited to the one obtained by electrolysis as described above, but the one obtained by scraping the deposited copper and collecting it can be preferably used. The technique for producing the copper powder is disclosed in the above-mentioned JP-A-6-158359, JP-A-2001-107270, JP-A-11-335752, etc., which have been developed by the present inventors. They can be used in the invention.

【0022】特に、本発明で原材料として使用する含水
不純金属銅粉を取得するためには、本発明者らが開発し
た特開平6−158359号公報に記載の隔膜を有する
電解槽の構造あるいは材料等が好ましく使用できる。具
体的には、電解槽、陰極、陽極、隔膜、電解処理液、操
作条件等に関し、同公報に記載の事項が採用できる。な
お、より具体的な操作条件に関しては、特開平11−3
35752号公報等に開示されており、これが使用でき
る。
In particular, in order to obtain the impure water-containing copper metal powder used as a raw material in the present invention, the structure or material of the electrolytic cell having a diaphragm described in the Japanese Patent Laid-Open No. 6-158359 developed by the present inventors. Etc. can be preferably used. Specifically, regarding the electrolytic cell, the cathode, the anode, the diaphragm, the electrolytic treatment liquid, the operating conditions, etc., the items described in the publication can be adopted. For more specific operating conditions, see Japanese Patent Laid-Open No. 11-3
It is disclosed in Japanese Patent No. 35752, and this can be used.

【0023】このようにして回収される含水不純金属銅
粉は、塩化第2銅あるいは塩化第2鉄溶液等の劣化した
エッチング液中で電析、掻き落とされて、電解槽から外
部に取り出される。その取り出しは、間欠的に行われる
ので、銅粉はその間塩酸及び塩素化合物が共存する電解
液中に沈降堆積している。そのため電解槽から取り出さ
れた金属銅粉には、塩化第1銅、塩化第2銅、塩酸等の
塩素化合物、亜酸化銅、酸化銅、水酸化銅あるいは炭酸
銅等が混入し、かつ含水率は30wt%程度の高いもの
となる。このようにして 回収された平均粒径500μ
m以下のものが本発明の原材料として使用できる。
The impure metallic copper powder thus recovered is electrodeposited and scraped in a deteriorated etching solution such as cupric chloride or ferric chloride solution, and taken out from the electrolytic cell to the outside. . Since the taking out is performed intermittently, the copper powder is settled and deposited in the electrolytic solution in which hydrochloric acid and a chlorine compound coexist. Therefore, metallic copper powder taken out from the electrolytic cell is mixed with cuprous chloride, cupric chloride, chlorine compounds such as hydrochloric acid, cuprous oxide, copper oxide, copper hydroxide or copper carbonate, and has a water content. Is as high as about 30 wt%. Average particle size 500μ recovered in this way
Those having a size of m or less can be used as the raw material of the present invention.

【0024】本発明の原材料となる含水不純金属銅粉に
ついては、平均粒径500μm以下であることが必要で
あるが、それは平均粒径が500μmより大きい場合に
は、そのまま炉内に投入し高温で熱処理しても一応高純
度の銅インゴットが製造可能であり、また粒径が大きい
ことから洗浄も簡単で洗浄処理後加熱処理することよっ
て高純度銅インゴットを製造することも可能であるから
である。なお、銅粉の粒径については、平均100μm
以下ものについても本発明は好ましく適用できる。
The impure metal copper powder used as the raw material of the present invention is required to have an average particle size of 500 μm or less. If the average particle size is larger than 500 μm, it is put into the furnace as it is and heated to a high temperature. It is possible to produce a high-purity copper ingot for a while even if it is heat-treated, and because the particle size is large, it is easy to wash and it is also possible to produce a high-purity copper ingot by heating after the washing treatment. is there. The average particle size of the copper powder is 100 μm.
The present invention can be preferably applied to the following.

【0025】また、含水率については、少ない方が好ま
しいが、特に遠心分離等により低減させる必要はなく、
電解槽から取り出したものをそのまま使用することがで
きる。さらに、金属銅粉表面に付着した不純物について
も、特に水洗等により低減させる必要のないことは水分
の場合と同様である。
The water content is preferably as low as possible, but it is not particularly necessary to reduce it by centrifugation or the like.
The one taken out of the electrolytic cell can be used as it is. Further, the impurities attached to the surface of the metal copper powder do not need to be reduced particularly by washing with water, as in the case of water.

【0026】含水不純金属銅粉表面を覆う炭素又は炭素
含有物質(以下、表面被覆材ということもある)に関し
ては、炉内での高温加熱処理時に炉内で発生したガスを
通過させることができ、かつ空気等の酸化性ガスの銅粉
内への侵入を阻止することができるものであれば特に制
限されることなく使用できる。すなわち酸化性ガスが通
過しようとした際には非酸化性のガスへの転換あるいは
表面被覆材と反応して捕捉し、酸化性のガスが銅粉内へ
侵入することを阻止できるものであればよく、それは粉
末あるいは粒状であることが好ましい。
Regarding carbon or a carbon-containing substance (hereinafter, sometimes referred to as a surface coating material) which covers the surface of the impure water-containing copper metal powder, the gas generated in the furnace during the high temperature heat treatment in the furnace can be passed through. Any material can be used without particular limitation as long as it can prevent the invasion of oxidizing gas such as air into the copper powder. That is, if an oxidizing gas is converted to a non-oxidizing gas or reacts with the surface coating material to be trapped when the oxidizing gas is about to pass, as long as the oxidizing gas can be prevented from entering the copper powder. Well, it is preferably powdery or granular.

【0027】その炭素には、木炭、竹炭、あるいは廃活
性炭等が例示できる。また、炭素含有物質には、伐採木
竹、廃木材あるいは廃プラスチックが例示でき、廃プラ
スチックについては各種廃廃プラが制限されることなく
使用でき、それには、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニールアルコー
ル等の廃棄物が例示できる。
Examples of the carbon include charcoal, bamboo charcoal, and waste activated carbon. Further, as the carbon-containing substance, felled wood bamboo, waste wood or waste plastic can be exemplified, and as for waste plastic, various waste waste plastics can be used without limitation, including polyethylene, polypropylene,
Waste materials such as polystyrene, polyvinyl acetate, and polyvinyl alcohol can be exemplified.

【0028】含水不純金属銅粉の熱処理は、1083℃
以上、1300℃以下の高温で行うことを必要とし、こ
のような高温で処理することにより、銅の酸化物、水酸
化物、塩化物は、その一部は還元あるいは熱分解され、
大部分は比重差により銅と分別されるものと解してい
る。この高温での熱処理に使用する炉については、耐熱
性の炉であれば、特に制限はなく、抵抗加熱電気炉、誘
導加熱炉、燃焼炉あるいはキルン等があるが、誘導炉等
が使用可能である。
The heat treatment of the impure metallic copper powder is 1083 ° C.
As described above, it is necessary to perform the treatment at a high temperature of 1300 ° C. or lower, and by treating at such a high temperature, copper oxide, hydroxide and chloride are partially reduced or thermally decomposed,
It is understood that most of them are separated from copper by the difference in specific gravity. The furnace used for heat treatment at this high temperature is not particularly limited as long as it is a heat-resistant furnace, and there are a resistance heating electric furnace, an induction heating furnace, a combustion furnace, a kiln, etc., but an induction furnace or the like can be used. is there.

【0029】その炉に使用する耐火材料としては、本発
明における含水不純金属銅粉の熱処理が、1083℃以
上、1300℃以下で行うことを必要としており、その
範囲で少なくとも耐火性があることが必要である。その
ため耐火材料としては、クロム−マグネシア系耐火物、
カーボンボンド黒鉛系耐火物等の銅あるいは銅合金用の
炉材が例示できる。なお、還元を前記温度範囲で行うこ
とを必要とするのは、銅の溶融温度が1083℃だから
である。
As the refractory material used in the furnace, the heat treatment of the impure metal copper powder in the present invention is required to be carried out at 1083 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower, and at least the refractory material in that range is required. is necessary. Therefore, as refractory materials, chromium-magnesia refractory,
A furnace material for copper or a copper alloy such as a carbon bond graphite-based refractory can be exemplified. It is necessary to carry out the reduction within the above temperature range because the melting temperature of copper is 1083 ° C.

【0030】含水不純金属銅粉の炉内への装入は、大気
開放下で行ってもよく、それにより含水不純金属銅粉の
間隙に空気が残留することになる。また、表面被覆材の
炉内への装入は、銅粉末上にその表面を覆うように置く
ことが必要である。本発明では、このようにすることに
より銅インゴット中に銅の各種化合物又は未反応の炭素
又は炭素含有物質が残留することなく高純度の銅インゴ
ットを製造できる。
The impregnation of the impure metallic copper powder into the furnace may be carried out in the open air, whereby air remains in the gaps between the impure metallic copper powder. Further, the charging of the surface coating material into the furnace needs to be placed on the copper powder so as to cover the surface thereof. According to the present invention, a high-purity copper ingot can be produced in this way without leaving various compounds of copper or unreacted carbon or carbon-containing substances in the copper ingot.

【0031】本発明において、このような高純度の銅イ
ンゴットが製造できる技術的理由については、前述した
とおり解明できているわけではないが、一応以下のよう
に推測している。すなわち、含水不純金属銅粉を炉内に
入れ、表面を炭素又は炭素含有物質で覆った後、高温で
加熱し銅粉を溶融することにより、高純度の銅インゴッ
トが得られている。
In the present invention, the technical reason for producing such a high-purity copper ingot has not been elucidated as described above, but it is presumed as follows. That is, a high-purity copper ingot is obtained by placing water-impure metallic copper powder in a furnace, covering the surface with carbon or a carbon-containing substance, and then heating at high temperature to melt the copper powder.

【0032】その際には銅粉中には還元剤も存在しない
にもかかわらず、高純度のインゴットが得られており、
そのことからして、温度の上昇に伴い水分が蒸発し、か
つ銅の塩素化合物も揮発又は熱分解するものと推測して
いる。その結果、残存する未分解の銅の塩化物あるいは
酸化物等は、この揮発あるいは分解ガスの炉内上昇によ
って、比重差で銅と分別され、溶融した銅が炉底部に、
未分解の酸化銅等が上部に移動し高純度の銅インゴット
が得られるものと推測している。
At that time, a high-purity ingot was obtained even though no reducing agent was present in the copper powder.
From this, it is presumed that the water content evaporates as the temperature rises, and the chlorine compound of copper also volatilizes or thermally decomposes. As a result, the remaining undecomposed copper chloride or oxide, etc. is separated from copper by the difference in specific gravity due to the rise of this volatilization or decomposition gas in the furnace, and the molten copper is at the bottom of the furnace.
It is presumed that undecomposed copper oxide and the like move to the upper part to obtain a high-purity copper ingot.

【0033】また、含水不純金属銅粉表面を炭素又は炭
素含有物質で覆っていない場合には、高純度の銅インゴ
ットが得られず、酸化銅の混在するインゴットなること
から、炭素又は炭素含有物質は、銅粉内への酸素の侵入
を阻害しているものと推測している。なお、炉内には炭
素又は炭素含有物質が存在し、かつ銅粉末装入時の残留
空気もわずかに存在するが、そのため還元性ガスが発生
し、それにより銅化合物が還元されているかどうかにつ
いては現状では確認できていない。
Further, when the surface of the impure water-containing copper metal powder is not covered with carbon or a carbon-containing substance, a high-purity copper ingot cannot be obtained, and an ingot containing copper oxide is present. Speculate that it inhibits the invasion of oxygen into the copper powder. It should be noted that carbon or a carbon-containing substance exists in the furnace, and there is also a small amount of residual air at the time of charging the copper powder, so that reducing gas is generated, and whether the copper compound is reduced by it Has not been confirmed at present.

【0034】この熱処理には、溶融助剤及び脱酸素剤を
含水不純金属銅粉中に存在させることが好ましい。前者
の溶融助剤は、金属銅粉表面に存在する銅よりも融点の
高い酸化銅成分と共融物を作ることができ、それにより
内部の銅の溶融を阻害する酸化銅の融点を低下させるこ
とができる。その結果、融点の高い酸化銅に覆われるこ
とによるインゴット中における銅粉末の溶け残りや酸化
銅の塊発生を回避できる。
For this heat treatment, it is preferable that a melting aid and an oxygen scavenger are present in the hydrous impure metal copper powder. The former melting aid can form a eutectic with a copper oxide component having a melting point higher than that of copper present on the surface of the metallic copper powder, thereby lowering the melting point of copper oxide that inhibits melting of copper inside. be able to. As a result, it is possible to avoid unmelted copper powder in the ingot and lumps of copper oxide due to being covered with copper oxide having a high melting point.

【0035】このような溶融助剤としては、炭酸ナトリ
ウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、珪砂又は硼砂が
使用できる。この溶融助剤を炭素又は炭素含有物質と併
用して銅粉末上に配置して使用することもでき、その場
合には、熱処理中に、銅粉末内に酸素が進入し銅を酸化
することを阻止することができる。
As such a melting aid, sodium carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, silica sand or borax can be used. This melting aid can also be used by placing it on copper powder in combination with carbon or a carbon-containing substance. In that case, during heat treatment, oxygen may enter the copper powder to oxidize copper. Can be stopped.

【0036】また、後者の脱酸素剤は、製造された銅イ
ンゴット中の酸素濃度を低減した、より高純度の銅イン
ゴットを製造できる。その脱酸素剤として、赤燐又は燐
酸が好ましく使用できる。このように脱酸素剤として、
赤燐又は燐酸を使用した場合には、少量のリンを製造さ
れた高純度銅中に残存させことができ、その場合には銅
めっきに再利用する際には少量のリンが含有された銅が
好適であることから、特に好ましい。なお、黄燐も脱酸
素能を有するが毒性が強く使用するには危険を伴う。
The latter oxygen scavenger can produce a higher purity copper ingot in which the oxygen concentration in the produced copper ingot is reduced. As the oxygen scavenger, red phosphorus or phosphoric acid can be preferably used. In this way, as an oxygen scavenger,
When red phosphorus or phosphoric acid is used, a small amount of phosphorus can remain in the produced high-purity copper, and in that case, a copper containing a small amount of phosphorus can be reused for copper plating. Is particularly preferable because it is preferable. Yellow phosphorus also has a deoxidizing ability, but it is highly toxic and dangerous when used.

【0037】[0037]

【実施例】以下に、本発明に関し、実施例及び比較例に
基づいて具体的に説明するが、本発明は、この実施例に
よって何等限定されるものではなく、特許請求の範囲に
よって特定されるものであることはいうまでもない。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples and is specified by the scope of claims. It goes without saying that it is a thing.

【0038】[実施例1]銅51.7wt%、塩素6.7
wt%及び水約30wt%を含む平均粒径75μmの銅
粉700gを、シリカ−アルミナ系耐火材料製の内容積
約380mlのルツボに入れ、その上に表面被覆材とし
て粒状の炭素21.5gを銅粉を覆うように投入した。
次いでルツボを電気炉に装入し、1.17時間で炉内温
度を1200℃まで昇温し、同温度に2時間保持した。
なお、この加熱温度は炉内空間の温度をK熱電対で測定
したものである。
[Example 1] Copper 51.7 wt%, chlorine 6.7
700 g of copper powder having an average particle diameter of 75 μm and containing about 30 wt% of water and about 30 wt% of water was placed in a crucible of silica-alumina-based refractory material having an inner volume of about 380 ml, and 21.5 g of granular carbon as a surface coating material was placed thereon. It was added so as to cover the copper powder.
Next, the crucible was charged into an electric furnace, the temperature inside the furnace was raised to 1200 ° C. in 1.17 hours, and the temperature was maintained for 2 hours.
The heating temperature is a temperature in the furnace space measured by a K thermocouple.

【0039】加熱終了後、ルツボから中身を取り出した
ところ銅のインゴット273gを得た。そのインゴット
の成分を分析したところ、Cu>99.5wt%、塩素
20mg/kgであった。他の微量不純物については、
イオウ、鉄、珪素等が検出された。原料となった銅粉に
含まれる銅純分の歩留まりは75wt%であった。
After heating, the contents were taken out from the crucible to obtain 273 g of a copper ingot. When the components of the ingot were analyzed, Cu> 99.5 wt% and chlorine 20 mg / kg. For other trace impurities,
Sulfur, iron, silicon, etc. were detected. The yield of pure copper contained in the raw material copper powder was 75 wt%.

【0040】[実施例2]銅51.7wt%、塩素6.7
wt%及び水約30wt%を含む平均粒径75μmの銅
粉700gに、85%燐酸水溶液7gを混合し、シリカ
−アルミナ系耐火材料製の内容積約380mlのルツボ
に入れ、その上に表面被覆材として粒状の炭素19.5
gを銅粉を覆うように投入した。次いでルツボを電気炉
に装入し、1.17時間で炉内温度を1200℃まで昇
温し、同温度に2時間保持した。
Example 2 Copper 51.7 wt%, chlorine 6.7
700 g of copper powder having an average particle size of 75 μm containing wt% and water of about 30 wt% was mixed with 7 g of 85% phosphoric acid aqueous solution, and the mixture was placed in a crucible made of silica-alumina refractory material having an internal volume of about 380 ml, and a surface coating was performed thereon. Granular carbon as a material 19.5
g was added so as to cover the copper powder. Next, the crucible was charged into an electric furnace, the temperature inside the furnace was raised to 1200 ° C. in 1.17 hours, and the temperature was maintained for 2 hours.

【0041】加熱終了後、ルツボから中身を取り出した
ところ銅のインゴット295gを得た。そのインゴット
の成分を分析したところ、Cu>99.5wt%、塩素
21mg/kg、リン0.277wt%であった。他の
微量不純物については、イオウ、鉄、珪素等が検出され
た。原料となった銅粉に含まれる銅純分の歩留まりは8
1.1wt%であった。
After heating, the contents were taken out from the crucible to obtain 295 g of a copper ingot. When the components of the ingot were analyzed, it was found that Cu> 99.5 wt%, chlorine 21 mg / kg, and phosphorus 0.277 wt%. As for other trace impurities, sulfur, iron, silicon, etc. were detected. The yield of pure copper contained in the raw material copper powder is 8
It was 1.1 wt%.

【0042】[実施例3]銅49.9wt%、塩素5.3
1wt%及び水約36wt%を含む平均粒径75μmの
銅粉700.38gに、赤燐0.96gを混合し、シリ
カ−アルミナ系耐火材料製の内容積約380mlのルツ
ボに入れ、その上に表面被覆材として粒状の炭素20g
を銅粉を覆うように投入した。次いでルツボを電気炉に
装入し、1.17時間で炉内温度を1200℃まで昇温
し、同温度に2時間保持した。
Example 3 Copper 49.9 wt%, chlorine 5.3
0.96 g of red phosphorus was mixed with 700.38 g of copper powder having an average particle size of 75 μm containing 1 wt% and about 36 wt% of water, and the mixture was placed in a crucible of silica-alumina refractory material having an internal volume of about 380 ml. 20 g of granular carbon as a surface coating material
Was added so as to cover the copper powder. Next, the crucible was charged into an electric furnace, the temperature inside the furnace was raised to 1200 ° C. in 1.17 hours, and the temperature was maintained for 2 hours.

【0043】加熱終了後、ルツボから中身を取り出した
ところ銅のインゴット295gを得た。そのインゴット
の成分を分析したところ、Cu>99.5wt%、塩素
24mg/kg、リン0.146wt%であった。他の
微量不純物については、イオウ、鉄、珪素等が検出され
た。原料となった銅粉に含まれる銅純分の歩留まりは8
4wt%であった。
After heating, the contents were taken out from the crucible to obtain 295 g of a copper ingot. When the components of the ingot were analyzed, it was found that Cu> 99.5 wt%, chlorine 24 mg / kg, and phosphorus 0.146 wt%. As for other trace impurities, sulfur, iron, silicon, etc. were detected. The yield of pure copper contained in the raw material copper powder is 8
It was 4 wt%.

【0044】[実施例4]銅50.8wt%、塩素6.0
8wt%及び水約31.7wt%を含む平均粒径75μ
mの銅粉710.4gに、ホウ砂4.49gを混合し、
シリカ−アルミナ系耐火材料製の内容積約380mlの
ルツボに入れ、その上に表面被覆材として粒状の炭素1
4.9gを銅粉を覆うように投入した。次いでルツボを
電気炉に装入し、1.17時間で炉内温度を1100℃
まで昇温し、同温度に2時間保持した。
[Example 4] Copper 50.8 wt%, chlorine 6.0
75μ average particle size containing 8wt% and about 31.7wt% water
710.4 g of copper powder of m was mixed with 4.49 g of borax,
It was placed in a crucible made of silica-alumina-based refractory material and having an internal volume of about 380 ml.
4.9 g was added so as to cover the copper powder. Then, load the crucible into the electric furnace and raise the temperature inside the furnace to 1100 ° C in 1.17 hours.
The temperature was raised to and maintained at the same temperature for 2 hours.

【0045】加熱終了後、ルツボから中身を取り出した
ところ銅のインゴット300.71gを得た。そのイン
ゴットの成分を分析したところ、Cu>99.5wt
%、塩素19mg/kgであった。他の微量不純物につ
いては、イオウ、鉄、珪素等が検出された。原料となっ
た銅粉に含まれる銅純分の歩留まりは82.9wt%で
あった。
After heating, the contents were taken out from the crucible to obtain 300.71 g of a copper ingot. When the composition of the ingot was analyzed, Cu> 99.5 wt
%, Chlorine 19 mg / kg. As for other trace impurities, sulfur, iron, silicon, etc. were detected. The yield of pure copper contained in the copper powder used as the raw material was 82.9 wt%.

【0046】[実施例5]銅50wt%、塩素7.01w
t%及び水約37%を含む平均粒径75μmの銅粉75
1.9gに、炭酸ナトリウム1.17gと炭酸カリウム
1.17gとを混合し、シリカ−アルミナ系耐火材料製
の内容積約380mlのルツボに入れ、その上に表面被
覆材として粒状の炭素8.1gを銅粉を覆うように投入
した。次いでルツボを電気炉に装入し、1.17時間で
炉内温度を1100℃まで昇温し、同温度に2時間保持
した。
[Example 5] 50 wt% of copper and 7.01 w of chlorine
75% copper powder having an average particle size of 75 μm containing t% and about 37% water
1.19 g of sodium carbonate and 1.17 g of potassium carbonate were mixed with 1.9 g, and the mixture was put into a crucible made of silica-alumina-based refractory material having an internal volume of about 380 ml. 1 g was added so as to cover the copper powder. Next, the crucible was charged into an electric furnace, the temperature inside the furnace was raised to 1100 ° C. in 1.17 hours, and the same temperature was maintained for 2 hours.

【0047】加熱終了後、ルツボから中身を取り出した
ところ銅のインゴット325.05gを得た。そのイン
ゴットの成分を分析したところ、Cu>99.5wt
%、塩素17mg/kgであった。他の微量不純物につ
いては、イオウ、鉄、珪素等が検出された。原料となっ
た銅粉に含まれる銅純分の歩留まりは86wt%であっ
た。
After heating, the contents were taken out from the crucible to obtain 325.05 g of a copper ingot. When the composition of the ingot was analyzed, Cu> 99.5 wt
%, Chlorine 17 mg / kg. As for other trace impurities, sulfur, iron, silicon, etc. were detected. The yield of pure copper contained in the copper powder used as the raw material was 86 wt%.

【0048】[実施例6]銅52.7wt%、塩素6.3
wt%及び水約34%を含む平均粒径75μmの銅粉7
50.79gに、炭酸カルシウム2.33gを混合し、
シリカ−アルミナ系耐火材料製の内容積約380mlの
ルツボに入れ、その上に表面被覆材として粒状の炭素8
gを銅粉を覆うように投入した。次いでルツボを電気炉
に装入し、1.17時間で炉内温度を1100℃まで昇
温し、同温度に2時間保持した。
[Example 6] Copper 52.7 wt%, chlorine 6.3
Copper powder 7 with an average particle size of 75 μm containing wt% and water of about 34%
50.79 g was mixed with 2.33 g of calcium carbonate,
It was placed in a crucible made of silica-alumina refractory material and having an internal volume of about 380 ml, and granular carbon 8 was placed thereon as a surface coating material.
g was added so as to cover the copper powder. Next, the crucible was charged into an electric furnace, the temperature inside the furnace was raised to 1100 ° C. in 1.17 hours, and the same temperature was maintained for 2 hours.

【0049】加熱終了後、ルツボから中身を取り出した
ところ銅のインゴット326.95gを得た。そのイン
ゴットの成分を分析したところ、Cu>99.5wt
%、塩素24mg/kgであった。他の微量不純物につ
いては、イオウ、鉄、珪素等が検出された。原料となっ
た銅粉に含まれる銅純分の歩留まりは82.2wt%で
あった。
After heating, the contents were taken out from the crucible to obtain 326.95 g of a copper ingot. When the composition of the ingot was analyzed, Cu> 99.5 wt
%, Chlorine 24 mg / kg. As for other trace impurities, sulfur, iron, silicon, etc. were detected. The yield of pure copper contained in the raw material copper powder was 82.2 wt%.

【0050】[実施例7]銅47.4wt%、塩素5.0
1wt%及び水約35%を含む平均粒径75μmの銅粉
350gに、炭酸ナトリウム10gを混合し、緻密質ア
ルミナ製の内容積約200mlのルツボに入れ、その上
に表面被覆材として木炭20gを銅粉を覆うように投入
した。次いでルツボを電気炉に装入し、1.17時間で
炉内温度を1200℃まで昇温し、同温度に2時間保持
した。
Example 7 Copper 47.4 wt% and chlorine 5.0
350 g of copper powder having an average particle size of 75 μm containing 1 wt% and water of about 35% was mixed with 10 g of sodium carbonate and put in a crucible made of dense alumina with an internal volume of about 200 ml, and 20 g of charcoal as a surface coating material was placed on the crucible. It was added so as to cover the copper powder. Next, the crucible was charged into an electric furnace, the temperature inside the furnace was raised to 1200 ° C. in 1.17 hours, and the temperature was maintained for 2 hours.

【0051】加熱終了後、ルツボから中身を取り出した
ところ銅のインゴット159.6gを得た。そのインゴ
ットの成分を分析したところ、Cu>99.5wt%、
塩素20mg/kgであった。他の微量不純物について
は、イオウ、鉄、珪素等が検出された。原料となった銅
粉に含まれる銅純分の歩留まりは95.7wt%であっ
た。
After heating, the contents were taken out from the crucible, and 159.6 g of a copper ingot was obtained. When the components of the ingot were analyzed, Cu> 99.5 wt%,
It was 20 mg / kg of chlorine. As for other trace impurities, sulfur, iron, silicon, etc. were detected. The yield of pure copper contained in the raw material copper powder was 95.7 wt%.

【0052】[実施例8]銅47.4wt%、塩素5.0
1wt%及び水約35%を含む平均粒径75μmの銅粉
350gに、炭酸カルシウム10gを混合し、緻密質ア
ルミナ製の内容積約200mlのルツボに入れ、その上
に表面被覆材として木炭20gを銅粉を覆うように投入
した。次いでルツボを電気炉に装入し、1.17時間で
炉内温度を1200℃まで昇温し、同温度に2時間保持
した。
[Example 8] 47.4 wt% of copper and 5.0 of chlorine
350 g of copper powder having an average particle diameter of 75 μm containing 1 wt% and about 35% of water is mixed with 10 g of calcium carbonate, and the mixture is put into a crucible made of dense alumina and having an inner volume of about 200 ml, on which 20 g of charcoal as a surface coating material is placed. It was added so as to cover the copper powder. Next, the crucible was charged into an electric furnace, the temperature inside the furnace was raised to 1200 ° C. in 1.17 hours, and the temperature was maintained for 2 hours.

【0053】加熱終了後、ルツボから中身を取り出した
ところ銅のインゴット159.4gを得た。そのインゴ
ットの成分を分析したところ、Cu>99.5wt%、
塩素20mg/kgであった。他の微量不純物について
は、イオウ、鉄、珪素等が検出された。原料となった銅
粉に含まれる銅純分の歩留まりは95.6wt%であっ
た。
After heating, the contents were taken out from the crucible, and 159.4 g of a copper ingot was obtained. When the components of the ingot were analyzed, Cu> 99.5 wt%,
It was 20 mg / kg of chlorine. As for other trace impurities, sulfur, iron, silicon, etc. were detected. The yield of pure copper contained in the copper powder used as the raw material was 95.6 wt%.

【0054】[実施例9]銅44.4wt%、塩素3.8
1wt%及び水約37%を含む平均粒径75μmの銅粉
438.79gに、炭酸カルシウム10gを混合し、緻
密質アルミナ製の内容積約200mlのルツボに入れ、
その上に表面被覆材としてガラス繊維とエポキシ樹脂の
複合した廃プラスチック20gを銅粉を覆うように投入
した。次いでルツボを電気炉に装入し、1.17時間で
炉内温度を1200℃まで昇温し、同温度に2時間保持
した。
[Example 9] 44.4 wt% of copper and 3.8 of chlorine
438.79 g of copper powder having an average particle size of 75 μm and containing 1 wt% and about 37% of water was mixed with 10 g of calcium carbonate, and the mixture was put into a crucible made of dense alumina and having an inner volume of about 200 ml.
On top of that, 20 g of waste plastic, which was a composite of glass fiber and epoxy resin, was placed as a surface coating material so as to cover the copper powder. Next, the crucible was charged into an electric furnace, the temperature inside the furnace was raised to 1200 ° C. in 1.17 hours, and the temperature was maintained for 2 hours.

【0055】加熱終了後、ルツボから中身を取り出した
ところ銅のインゴット191.7gを得た。そのインゴ
ットの成分を分析したところ、Cu>99.5wt%、
塩素40mg/kgであった。他の微量不純物について
は、イオウ、鉄、珪素等が検出された。原料となった銅
粉に含まれる銅純分の歩留まりは97.9wt%であっ
た。
After heating, the contents were taken out from the crucible to obtain 191.7 g of a copper ingot. When the components of the ingot were analyzed, Cu> 99.5 wt%,
It was 40 mg / kg of chlorine. As for other trace impurities, sulfur, iron, silicon, etc. were detected. The yield of pure copper contained in the raw material copper powder was 97.9 wt%.

【0056】[実施例10]銅44.4wt%、塩素3.8
1wt%及び水約37%を含む粒径75μmの銅粉45
3.02gを緻密質アルミナ製の内容積約200mlの
ルツボに入れ、その上に表面被覆材としてオガクズ20
gを銅粉を覆うように投入した。次いでルツボを電気炉
に装入し、1.17時間で炉内温度を1200℃まで昇
温し、同温度に2時間保持した。なお、実施例7ないし
10では溶融助材が存在するが1200℃まで昇温し
た。
[Example 10] 44.4 wt% of copper and 3.8 of chlorine
Copper powder 45 having a particle size of 75 μm and containing 1 wt% and about 37% water
3.02 g was put in a crucible made of dense alumina and having an inner volume of about 200 ml, and 20 g
g was added so as to cover the copper powder. Next, the crucible was charged into an electric furnace, the temperature inside the furnace was raised to 1200 ° C. in 1.17 hours, and the temperature was maintained for 2 hours. In Examples 7 to 10, the melting aid was present, but the temperature was raised to 1200 ° C.

【0057】加熱終了後、ルツボから中身を取り出した
ところ銅のインゴット180.56gを得た。そのイン
ゴットの成分を分析したところ、Cu>99.5wt
%、塩素20mg/kgであった。他の微量不純物につ
いては、イオウ、鉄、珪素等が検出された。原料となっ
た銅粉に含まれる銅純分の歩留まりは89.8wt%で
あった。
After heating, the contents were taken out from the crucible to obtain 180.56 g of a copper ingot. When the composition of the ingot was analyzed, Cu> 99.5 wt
%, Chlorine 20 mg / kg. As for other trace impurities, sulfur, iron, silicon, etc. were detected. The yield of pure copper contained in the copper powder used as the raw material was 89.8 wt%.

【0058】[比較例1]銅56.6wt%、塩素8.8
wt%及び水約30wt%を含む銅粉700gを、緻密
質アルミナ製の内容積約200mlのルツボに入れた。
ついで、表面被覆材等を使用することなく、ルツボを電
気炉に装入し、1.17時間で炉内温度を1200℃ま
で昇温し、同温度に2時間保持した。加熱終了後、ルツ
ボ内には多孔質の塊が形成されていた。その塊はルツボ
に付着し、ルツボを破壊しない限りそのまま取り出すこ
とができなかった。その一部を無理に採取し、定量分析
したところ、銅90.3wt%、塩素4wt%で、硝酸
に対する不溶解成分が多量に存在した。
[Comparative Example 1] Copper 56.6 wt%, chlorine 8.8
700 g of copper powder containing wt% and about 30 wt% of water was put into a crucible made of dense alumina and having an inner volume of about 200 ml.
Then, the crucible was charged into an electric furnace without using a surface coating material or the like, the temperature inside the furnace was raised to 1200 ° C. in 1.17 hours, and the temperature was maintained for 2 hours. After the heating was completed, a porous mass was formed in the crucible. The lump adhered to the crucible and could not be taken out without destroying the crucible. A part of the sample was forcibly sampled and quantitatively analyzed. As a result, copper was 90.3 wt% and chlorine was 4 wt%, and a large amount of insoluble components in nitric acid was present.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明の高純度銅の製造方法は、30w
t%前後の水を含有し、かつ塩化第1銅、塩化第2銅等
の銅の塩素化合物を少なくとも含み、水酸化銅、酸化銅
等の銅の酸化物等の各種不純物を含有していてもよい不
純物に覆われている含水不純銅粉末から予め脱水するこ
ともなく、安価な炭素又は炭素含有物質を用いて、小型
の炉にて高温で熱処理するだけで、高純度の銅を製造す
るものである。したがって、その処理は簡便であり、特
殊な設備も必要としない。
The method for producing high-purity copper according to the present invention is 30 w.
It contains about t% of water, contains at least a chlorine compound of copper such as cuprous chloride and cupric chloride, and contains various impurities such as oxides of copper such as copper hydroxide and copper oxide. It is possible to produce high-purity copper only by heat-treating it at a high temperature in a small furnace using inexpensive carbon or a carbon-containing substance without dehydration in advance from impure water-containing impure copper powder covered with good impurities. It is a thing. Therefore, the treatment is simple and no special equipment is required.

【0060】そして、得られた銅は高純度であり、塩素
の含有率も低く、エッチング液形成用に銅材料として利
用することも可能な純度となっている。また、その処理
プロセス及び設備も前記したとおり単純かつ簡単であ
り、エッチング工場内に、そのための設備を付設するこ
とも容易に採用可能であり。そのため塩素成分及び強酸
である塩酸を含有し、かつ含水率が高く、その結果取扱
いが難しく、運搬コストも高い、銅粉末を移動すること
なく処理することができるので、本発明は優れた方法で
ある。
The obtained copper has a high purity, a low chlorine content, and a purity that allows it to be used as a copper material for forming an etching solution. Further, the treatment process and equipment are simple and simple as described above, and it is also possible to easily install equipment therefor in the etching factory. Therefore, it contains a chlorine component and hydrochloric acid that is a strong acid, and has a high water content, and as a result, it is difficult to handle, and the transportation cost is high. Since copper powder can be treated without moving, the present invention is an excellent method. is there.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも銅の塩素化合物を含有する平
均粒径500μm以下の含水不純金属銅粉を炉内に導入
し、その表面を炭素又は炭素含有物質で覆って、108
3℃以上、1300℃以下で熱処理することを特徴とす
る高純度銅の製造方法。
1. A water-impure metallic copper powder containing at least a chlorine compound of copper and having an average particle size of 500 μm or less is introduced into a furnace, and the surface thereof is covered with carbon or a carbon-containing substance.
A method for producing high-purity copper, characterized by performing heat treatment at 3 ° C or higher and 1300 ° C or lower.
【請求項2】 含水不純金属銅粉が、塩化銅を含む水溶
液を電解し、電極に析出した銅を掻き落としたものであ
る請求項1に記載の高純度銅の製造方法。
2. The method for producing high-purity copper according to claim 1, wherein the water-impure metal copper powder is obtained by electrolyzing an aqueous solution containing copper chloride and scraping off the copper deposited on the electrodes.
【請求項3】 炭素又は炭素含有物質が木炭、竹炭、伐
採木竹、廃木材、廃活性炭、あるいは廃プラスチックで
ある請求項1又は2に記載の高純度銅の製造方法。
3. The method for producing high-purity copper according to claim 1, wherein the carbon or the carbon-containing substance is charcoal, bamboo charcoal, felled wood bamboo, waste wood, waste activated carbon, or waste plastic.
【請求項4】 溶融助剤として、炭酸ナトリウム、炭酸
カリウム、炭酸カルシウム、珪砂又は硼砂を使用する請
求項1ないし3のいずれか1に記載の高純度銅の製造方
法。
4. The method for producing high-purity copper according to claim 1, wherein sodium carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, silica sand or borax is used as the melting aid.
【請求項5】 脱酸素剤として、赤燐又は燐酸を使用す
る請求項1ないし4のいずれか1に記載の高純度銅の製
造方法。
5. The method for producing high-purity copper according to claim 1, wherein red phosphorus or phosphoric acid is used as the oxygen scavenger.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008127266A (en) * 2006-11-24 2008-06-05 Nittetsu Mining Co Ltd Method for producing cupric oxide from copper etching waste liquid
CN102676841A (en) * 2012-05-29 2012-09-19 江苏句容联合铜材有限公司 Anti-oxidation process of copper rod smelting

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