JP2698386B2 - 高純度銅製造方法 - Google Patents
高純度銅製造方法Info
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- JP2698386B2 JP2698386B2 JP63212575A JP21257588A JP2698386B2 JP 2698386 B2 JP2698386 B2 JP 2698386B2 JP 63212575 A JP63212575 A JP 63212575A JP 21257588 A JP21257588 A JP 21257588A JP 2698386 B2 JP2698386 B2 JP 2698386B2
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- sulfate
- electrolytic
- copper sulfate
- purity copper
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、低温軟化特性に勝れた純度99.999重量％以
上の高純度銅の電解採取による製造方法に関するもので
ある。
上の高純度銅の電解採取による製造方法に関するもので
ある。
近年、ボンディングワイヤあるいは軟質圧延プリント
配線等で低温軟化特性に優れた高純度銅の需要が増大し
ている。
配線等で低温軟化特性に優れた高純度銅の需要が増大し
ている。
従来これら用途にはCuより卑なPb、Sb、Ni、Fe、Zn等
を、高い精製効率で粗銅より分離した電解精製銅が銅原
料として使用されてきた。しかしながら電解精製法では
Cuより貴なAg等の分離が困難なために、上記電解銅には
微量のAg等が含有されてしまうことになる。銅中に、こ
の銀等が含有されることは、低温軟化の要求水準が高い
前記高純度銅には有害となる。
を、高い精製効率で粗銅より分離した電解精製銅が銅原
料として使用されてきた。しかしながら電解精製法では
Cuより貴なAg等の分離が困難なために、上記電解銅には
微量のAg等が含有されてしまうことになる。銅中に、こ
の銀等が含有されることは、低温軟化の要求水準が高い
前記高純度銅には有害となる。
この銅より貴な銀等の不純物元素を分離した、より高
純度な銅が必要なときには、従来の技術では、さらに帯
域溶融法（Zone Melting法）などの特殊な製造方法を行
うことになる。
純度な銅が必要なときには、従来の技術では、さらに帯
域溶融法（Zone Melting法）などの特殊な製造方法を行
うことになる。
該帯域溶融法は特殊な製造方法で、小規模生産は可能
であるが、量産は困難であり、その製造コストは極めて
高くなるという問題がある。
であるが、量産は困難であり、その製造コストは極めて
高くなるという問題がある。
本発明の目的は、高純度銅に有害な銅より貴な銀等の
不純物元素を効率的に除去することが可能で、純度99.9
99重量％以上の高純度銅を経済的に量産できる製造方法
を提供することである。
不純物元素を効率的に除去することが可能で、純度99.9
99重量％以上の高純度銅を経済的に量産できる製造方法
を提供することである。
本発明者らは前記の課題を解決するため鋭意研究を行
った結果、溶解度差による結晶分別法と２段電解精製に
よって、極めて、高純度の銅を工業的に製造できること
を見い出だし、本発明を完成した。
った結果、溶解度差による結晶分別法と２段電解精製に
よって、極めて、高純度の銅を工業的に製造できること
を見い出だし、本発明を完成した。
すなわち本発明は、酸性硝酸銅水溶液から硫酸銅より
も水に対する溶解度の大きい金属不純物の硫酸塩を除く
ため、硫酸銅水溶液の水分を蒸発させて、硫酸銅を主と
する硫酸塩を結晶化させる工程と、該結晶化によって得
られた硫酸銅を再溶解して、電解液を作製する工程と、
該電解液からCu2+よりイオン化傾向が小さいAg+、P
d2+、Au3+等のカチオンを電解採取により除去する工程
と、該除去後の電解液から、Cu2+のみを電解採取する工
程とを有することを特徴とする高純度銅製造方法であ
る。
も水に対する溶解度の大きい金属不純物の硫酸塩を除く
ため、硫酸銅水溶液の水分を蒸発させて、硫酸銅を主と
する硫酸塩を結晶化させる工程と、該結晶化によって得
られた硫酸銅を再溶解して、電解液を作製する工程と、
該電解液からCu2+よりイオン化傾向が小さいAg+、P
d2+、Au3+等のカチオンを電解採取により除去する工程
と、該除去後の電解液から、Cu2+のみを電解採取する工
程とを有することを特徴とする高純度銅製造方法であ
る。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
無水硫酸銅の水に対する溶解度は23.05g/100g（25
℃）である。
℃）である。
また、電解銅中に含有する主な金属不純物の無水硝酸
塩の水に対する溶解度は下記の通りである。
塩の水に対する溶解度は下記の通りである。
硫酸アルミニウム;36.2g/100g（20℃） 硝酸鉄 ;32.8g/100g（ 0℃） 硝酸ニッケル ;39.7g/100g（20℃） 硝酸亜鉛 ;52.7g/100g（18℃） 硝酸鉛 ; 40mg/ （15℃） 硝酸銀 ;0.83g/100g（25℃） 銅中に含有される主な金属不純物の無水硝酸塩の水に
対する溶解度は、硫酸銅に比較して同程度かまたは大き
いが、硫酸鉛あるいは硫酸銀はかなり小さい。
対する溶解度は、硫酸銅に比較して同程度かまたは大き
いが、硫酸鉛あるいは硫酸銀はかなり小さい。
しかしながら硫酸鉛あるいは硫酸銀は酸性水溶液中で
は溶解度が大きいこと、安価に入手できる電解銅におい
ても、その金属不純物が0.1重量％を超えることが殆ん
ど無いために、この電解銅を出発原料として酸性硝酸銅
水溶液を作製した場合、適当量の水を蒸発させることに
より、銀などの金属不純物の硫酸塩を析出させずに高純
度の硫酸銅を結晶化させることが可能となる。
は溶解度が大きいこと、安価に入手できる電解銅におい
ても、その金属不純物が0.1重量％を超えることが殆ん
ど無いために、この電解銅を出発原料として酸性硝酸銅
水溶液を作製した場合、適当量の水を蒸発させることに
より、銀などの金属不純物の硫酸塩を析出させずに高純
度の硫酸銅を結晶化させることが可能となる。
この高純度の硫酸銅を溶解して作製した電解液におい
ても、極端量の不純物カチオンを含有することが多い。
ても、極端量の不純物カチオンを含有することが多い。
そこで第１表に示した各カチオンの溶解電位の差違を
利用して、まずCu2+よりイオン化傾向の小さいAg+、Pd
2+、Au3+等のカチオンを電解採取で除去した後、陰極を
適当な電極電位に設定し、Cu2+のみを電解採取すること
によって、低温軟化特性に優れた高純度銅を得ることが
できた。
利用して、まずCu2+よりイオン化傾向の小さいAg+、Pd
2+、Au3+等のカチオンを電解採取で除去した後、陰極を
適当な電極電位に設定し、Cu2+のみを電解採取すること
によって、低温軟化特性に優れた高純度銅を得ることが
できた。
すなわち電解液に極、極として白金電極を入れ、
先ず極の電位を、水素標準電極電位（N.H.E.）を基準
として、銀の標準電極電位の＋0.799Vと、Cu2+の標準電
極電位の＋0.337Vの間の例えば0.5Vに設定して、電解を
行うと、銀およびこれよりイオン化傾向の小さいPd2+、
Au3+等が極に析出除去される。
先ず極の電位を、水素標準電極電位（N.H.E.）を基準
として、銀の標準電極電位の＋0.799Vと、Cu2+の標準電
極電位の＋0.337Vの間の例えば0.5Vに設定して、電解を
行うと、銀およびこれよりイオン化傾向の小さいPd2+、
Au3+等が極に析出除去される。
ついで、極を新しい白金電極板に取り換え、今度は
Cu2+の標準電極電位の＋0.337Vと、Pd2+の標準電極電位
の−0.126Vの間の、例えば0.2Vに極の電位を制御しな
がら電解を行うことによって、Ag+等の混入のない高純
度銅を得ることができるのである。
Cu2+の標準電極電位の＋0.337Vと、Pd2+の標準電極電位
の−0.126Vの間の、例えば0.2Vに極の電位を制御しな
がら電解を行うことによって、Ag+等の混入のない高純
度銅を得ることができるのである。
〔実施例、比較例〕 以下に実施例によって、本発明を更に具体的に説明す
るが、本発明はこの実施例によって限定されるものでは
ない。
るが、本発明はこの実施例によって限定されるものでは
ない。
（実施例） 第２表に、その分析値を示した電解銅を出発原料とし
て、Cu濃度60g/、PH2の酸性硫酸銅水溶液を100作製
した。
て、Cu濃度60g/、PH2の酸性硫酸銅水溶液を100作製
した。
この水溶液中の水80を蒸発させて、CuSO4・5H2Oを
結晶化し、採取した。
結晶化し、採取した。
得られた硫酸銅を蒸溜水中に再溶解して、さらに適当
量のH2SO4を加え、Cu濃度40g/、PH2の酸性硫酸銅水溶
液の電解液を50作製した。
量のH2SO4を加え、Cu濃度40g/、PH2の酸性硫酸銅水溶
液の電解液を50作製した。
この電解液から極共に白金を用い、極の電位を
0.5V（VS N.H.E.）に制御しながら電解採取を行いCu2+
よりイオン化傾向が小さいAg+等のカチオンを除去し
た。
0.5V（VS N.H.E.）に制御しながら電解採取を行いCu2+
よりイオン化傾向が小さいAg+等のカチオンを除去し
た。
このあと、極を新しい白金電極板に取り換え、極
電位を0.2V（VS N.H.E.）に制御しながら、Cu濃度が20g
/になるまで電解を行い、銅を1Kg採取した。得られた
電解銅の分析値を第２表（実施例）に示す。
電位を0.2V（VS N.H.E.）に制御しながら、Cu濃度が20g
/になるまで電解を行い、銅を1Kg採取した。得られた
電解銅の分析値を第２表（実施例）に示す。
（比較例１） 電解銅を出発原料として、Cu濃度60g/、PH2の酸性
硫酸銅水溶液を作製し、適当量のH2SO4を加えてPH0.4〜
0.5の電解液とした後、極に白金、極に出発原料の
電解銅を用いて電流密度1.4A/dm2の条件で電解精製を行
った。
硫酸銅水溶液を作製し、適当量のH2SO4を加えてPH0.4〜
0.5の電解液とした後、極に白金、極に出発原料の
電解銅を用いて電流密度1.4A/dm2の条件で電解精製を行
った。
得られた電解銅の分析値を第２表（比較例１）に示
す。
す。
（比較例２） 比較例１と同様に電解銅を出発原料として、Cu濃度60
g/、PH2の酸性硝酸銅水溶液の電解液50を作製し
た。
g/、PH2の酸性硝酸銅水溶液の電解液50を作製し
た。
この電解液から、極共に白金を用い、極電位を
0.2V（VS N.H.E.）に制御して、Cu濃度が200g/になる
まで電解を行い、銅を1Kg採取した。得られた電解銅の
分析値を第２表（比較例２）に示す。
0.2V（VS N.H.E.）に制御して、Cu濃度が200g/になる
まで電解を行い、銅を1Kg採取した。得られた電解銅の
分析値を第２表（比較例２）に示す。
上記方法で得られた各電解銅を、20mmφRodに真空鋳
造した後1mmφwireまで伸線加工を施し、その軟化特性
を測定した。
造した後1mmφwireまで伸線加工を施し、その軟化特性
を測定した。
その結果も第２表に示す。
〔発明の効果〕 本発明方法によれば、蒸発結晶化法により溶解度差を
活用して不純物カチオンを除いて、不純物カチオンを殆
んど含まない酸性硫酸銅水溶液を電解液とし、銅を電解
採取する前に、Cu2+よりイオン化傾向が小さいAg+、Pd
2+、Au3+等のカチオンを除去しているために高純度銅が
得やすい。従って低温軟化特性の優れた高純度銅が得ら
れた。
活用して不純物カチオンを除いて、不純物カチオンを殆
んど含まない酸性硫酸銅水溶液を電解液とし、銅を電解
採取する前に、Cu2+よりイオン化傾向が小さいAg+、Pd
2+、Au3+等のカチオンを除去しているために高純度銅が
得やすい。従って低温軟化特性の優れた高純度銅が得ら
れた。
従来から行って来た電解採取方法を応用した製造方法
であるから経済的に量産化できる利点があり、実用的価
値の大きい発明である。
であるから経済的に量産化できる利点があり、実用的価
値の大きい発明である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 友松 和彦 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−146226（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】酸性硫酸銅水溶液から、硫酸銅より、水に
対する溶解度の大きい金属不純物の硫酸塩を除くため、
硫酸銅水溶液の水分を蒸発させて硫酸銅を主とする硫酸
塩を結晶化させる工程と、 該結晶化によって得られた硫酸銅を再溶解して電解液を
作製する工程と、該電解液からCu2+よりイオン化傾向が
小さいAg+、Pd2+、Au3+等のカチオンを電解採取により
除去する工程と、該除去後の電解液からCu2+のみを電解
採取する工程とを有することを特徴とする高純度銅製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63212575A JP2698386B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 高純度銅製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63212575A JP2698386B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 高純度銅製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0261084A JPH0261084A (ja) | 1990-03-01 |
| JP2698386B2 true JP2698386B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=16624971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63212575A Expired - Fee Related JP2698386B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 高純度銅製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2698386B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103526231A (zh) * | 2013-11-01 | 2014-01-22 | 白银有色集团股份有限公司 | 一种提高铜电解液净化工艺中硫酸铜产品质量的方法 |
| 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 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE451333B (sv) * | 1985-12-20 | 1987-09-28 | Norzink As | Forfarande for hydrometallurgisk framstellning av zink |
-
1988
- 1988-08-29 JP JP63212575A patent/JP2698386B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0261084A (ja) | 1990-03-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |