JP3449549B2 - 銅電解液の濾過方法 - Google Patents
銅電解液の濾過方法Info
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- JP3449549B2 JP3449549B2 JP2000145923A JP2000145923A JP3449549B2 JP 3449549 B2 JP3449549 B2 JP 3449549B2 JP 2000145923 A JP2000145923 A JP 2000145923A JP 2000145923 A JP2000145923 A JP 2000145923A JP 3449549 B2 JP3449549 B2 JP 3449549B2
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- filtration
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D37/00—Processes of filtration
- B01D37/02—Precoating the filter medium; Addition of filter aids to the liquid being filtered
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅電解液の濾過方
法に関するものであり、特に、粉状活性炭を使用して濾
過処理効率の向上を図る技術に関するものである。
法に関するものであり、特に、粉状活性炭を使用して濾
過処理効率の向上を図る技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、銅メッキや銅電鋳などでは、
銅電解液内に存在する電解生成物や汚物が、電解処理で
得られる電析物の物性や性状に大きく影響することが知
られている。そのため、このような銅電解液中に存在す
る不要な電解生成物や汚物は、濾過助剤を用いた、いわ
ゆるプレコート法と呼ばれる濾過方法などにより除去す
ることが行われている。
銅電解液内に存在する電解生成物や汚物が、電解処理で
得られる電析物の物性や性状に大きく影響することが知
られている。そのため、このような銅電解液中に存在す
る不要な電解生成物や汚物は、濾過助剤を用いた、いわ
ゆるプレコート法と呼ばれる濾過方法などにより除去す
ることが行われている。
【０００３】このプレコート法とは、濾布や金属製スク
リーンなどの濾過エレメントへ、珪藻土やパーライトな
どの濾過助剤をプレコートし、そこへ銅電解液を通過さ
せることによって、液中の電解生成物や汚物をプレコー
ト層表面にケーキとして堆積させることで除去するもの
である。この濾過方法は、長時間目詰まりを起こすこと
なく、高能率で濾過作業が行え、多量の電解液を処理す
る場合でも非常に好都合なものであるため、広く利用さ
れている。また、濾過助剤の種類、粒度等を適宜選択す
ることで、除去すべき対象物の大きさ等に合わせて、濾
過が行えるという利点も有している。
リーンなどの濾過エレメントへ、珪藻土やパーライトな
どの濾過助剤をプレコートし、そこへ銅電解液を通過さ
せることによって、液中の電解生成物や汚物をプレコー
ト層表面にケーキとして堆積させることで除去するもの
である。この濾過方法は、長時間目詰まりを起こすこと
なく、高能率で濾過作業が行え、多量の電解液を処理す
る場合でも非常に好都合なものであるため、広く利用さ
れている。また、濾過助剤の種類、粒度等を適宜選択す
ることで、除去すべき対象物の大きさ等に合わせて、濾
過が行えるという利点も有している。
【０００４】しかしながら、このプレコート法では、
０．５μｍ以下の微小な電解生成物や汚物を濾過するこ
とには限界があり、また、濾過助剤の粒度を小さくして
微小な電解生成物等を除去しようとすると、極端に濾過
能率が低下する、即ち液の通り抜けが悪くなり、実用的
なものとしては好ましいものとはいえない。
０．５μｍ以下の微小な電解生成物や汚物を濾過するこ
とには限界があり、また、濾過助剤の粒度を小さくして
微小な電解生成物等を除去しようとすると、極端に濾過
能率が低下する、即ち液の通り抜けが悪くなり、実用的
なものとしては好ましいものとはいえない。
【０００５】ところで、このような微小な電解生成物や
汚物を効率的に除去する方法として、活性炭を用いた濾
過方法が知られている。活性炭は、優れた吸着特性を有
するので、微小な電解生成物等を濾過除去するのに好適
で、また、銅電解液を活性炭処理すると、得られる銅電
析物の物性をコントロールすることもできるため、銅電
解処理において利用されることがある。
汚物を効率的に除去する方法として、活性炭を用いた濾
過方法が知られている。活性炭は、優れた吸着特性を有
するので、微小な電解生成物等を濾過除去するのに好適
で、また、銅電解液を活性炭処理すると、得られる銅電
析物の物性をコントロールすることもできるため、銅電
解処理において利用されることがある。
【０００６】この活性炭による濾過方法としては、５〜
６０メッシュ（２〜０．２５ｍｍ）程度の粒径を有す
る、いわゆる顆粒状の活性炭を、内部に目皿を設けた筒
状処理塔に充填し、その処理塔へ銅電解液を通過させる
ことで行われている。この活性炭の濾過方法によれば、
微小な電解生成物や汚物を除去することはできるもの
の、液を連続的に通過させておくと、処理塔内に充填し
た活性炭の中で液の通過しやすい部分ができ、いわゆる
偏流が生じてしまい、顆粒状の活性炭と銅電解液との接
触が不十分となる傾向がある。また、粒径の大きな活性
炭を使用するため、銅電解液と接触する面積が小さいの
で、濾過効率的には満足できるものとはいえない。
６０メッシュ（２〜０．２５ｍｍ）程度の粒径を有す
る、いわゆる顆粒状の活性炭を、内部に目皿を設けた筒
状処理塔に充填し、その処理塔へ銅電解液を通過させる
ことで行われている。この活性炭の濾過方法によれば、
微小な電解生成物や汚物を除去することはできるもの
の、液を連続的に通過させておくと、処理塔内に充填し
た活性炭の中で液の通過しやすい部分ができ、いわゆる
偏流が生じてしまい、顆粒状の活性炭と銅電解液との接
触が不十分となる傾向がある。また、粒径の大きな活性
炭を使用するため、銅電解液と接触する面積が小さいの
で、濾過効率的には満足できるものとはいえない。
【０００７】そのため、活性炭による濾過処理を確実に
するためには、銅電解液と活性炭との接触時間が長くな
るように、大過剰の活性炭を充填して行う必要があっ
た。このことは、銅電解処理コストの増加に繋がるもの
であり、電解液の処理量が多くなるほど、好ましいもの
ではない。また、銅電解液と活性炭との接触がより多く
行われるようにする方法として、粒径の小さい、いわゆ
る粉状の活性炭を使用することも考えられる。この場
合、接触面積を大きくすることを考慮すれば、より小さ
な粒径の活性炭を使用することが理想的なものである
が、粒径が小さくなるればなるほど、粉状活性炭が銅電
解液に混入しやすくなり、その混入した粉状活性炭が銅
電析物の品質に影響を与えてしまう。また、粉状活性炭
を用いる場合には、顆粒状のように、目皿を設けた処理
塔内に充填し連続的に銅電解液を通過させて使用するこ
とが難しいため、バッチ処理の方法を取らざるを得な
い。このことは、連続的に銅電解処理を行う工程への適
用としては好ましいものではない。
するためには、銅電解液と活性炭との接触時間が長くな
るように、大過剰の活性炭を充填して行う必要があっ
た。このことは、銅電解処理コストの増加に繋がるもの
であり、電解液の処理量が多くなるほど、好ましいもの
ではない。また、銅電解液と活性炭との接触がより多く
行われるようにする方法として、粒径の小さい、いわゆ
る粉状の活性炭を使用することも考えられる。この場
合、接触面積を大きくすることを考慮すれば、より小さ
な粒径の活性炭を使用することが理想的なものである
が、粒径が小さくなるればなるほど、粉状活性炭が銅電
解液に混入しやすくなり、その混入した粉状活性炭が銅
電析物の品質に影響を与えてしまう。また、粉状活性炭
を用いる場合には、顆粒状のように、目皿を設けた処理
塔内に充填し連続的に銅電解液を通過させて使用するこ
とが難しいため、バッチ処理の方法を取らざるを得な
い。このことは、連続的に銅電解処理を行う工程への適
用としては好ましいものではない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情を背景としてなされたもので、従来のいわゆるプ
レコート法といわれる濾過方法を改善することによっ
て、微小な電解生成物や汚物の除去が可能となるととも
に濾過効率を大きく向上できる銅電解液の濾過方法を提
供せんとするものである。
な事情を背景としてなされたもので、従来のいわゆるプ
レコート法といわれる濾過方法を改善することによっ
て、微小な電解生成物や汚物の除去が可能となるととも
に濾過効率を大きく向上できる銅電解液の濾過方法を提
供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明では、濾過助剤がプレコートされた濾過
エレメントに銅電解液を通過させることによって、銅電
解に影響を与える電解生成物や汚物を銅電解液中から除
去するものである銅電解液の濾過方法において、予め濾
過エレメントへ濾過助剤によるプレコート層を形成し、
該プレコート層が形成された濾過エレメントに、粉状活
性炭が含まれる活性炭予備処理液を通過させるとともに
濾過エレメントの出口側から粉状活性炭が漏出しなくな
るまで該活性炭予備処理液を循環させることで、プレコ
ート層上へ粉状活性炭層を形成し、その後銅電解液を通
過させて濾過するものとした。
るため、本発明では、濾過助剤がプレコートされた濾過
エレメントに銅電解液を通過させることによって、銅電
解に影響を与える電解生成物や汚物を銅電解液中から除
去するものである銅電解液の濾過方法において、予め濾
過エレメントへ濾過助剤によるプレコート層を形成し、
該プレコート層が形成された濾過エレメントに、粉状活
性炭が含まれる活性炭予備処理液を通過させるとともに
濾過エレメントの出口側から粉状活性炭が漏出しなくな
るまで該活性炭予備処理液を循環させることで、プレコ
ート層上へ粉状活性炭層を形成し、その後銅電解液を通
過させて濾過するものとした。
【００１０】本発明によれば、粉状活性炭を銅電解液に
混入させることなく、銅電解液中に含まれる微小な電解
生成物や汚物を確実に除去する濾過処理が可能となる。
そして、粉状活性炭を使用するので、活性炭の接触表面
積が著しく大きくなり、大流量であっても流速を小さく
することができ、長い接触時間が確保することが可能と
なり、濾過効率を著しく向上することができる。
混入させることなく、銅電解液中に含まれる微小な電解
生成物や汚物を確実に除去する濾過処理が可能となる。
そして、粉状活性炭を使用するので、活性炭の接触表面
積が著しく大きくなり、大流量であっても流速を小さく
することができ、長い接触時間が確保することが可能と
なり、濾過効率を著しく向上することができる。
【００１１】本発明の特徴は、粉状活性炭が含まれる活
性炭予備処理液を循環させることによって、プレコート
層上へさらに粉状活性炭層を形成することにある。濾過
エレメントに形成される濾過助剤のプレコート層には、
銅電解液を通過できるような細い目、いわゆる網目状の
通路が形成されるものであるが、本発明では、この濾過
助剤で形成される網目状の通路に粉状活性炭を付着さ
せ、最終的にはプレコート層上に粉状活性炭層を形成す
るのである。プレコート層に粉状活性炭を通過させる
と、初期時では、殆どの粉状活性炭がプレコート層を通
過して濾過エレメントの出口側に漏れ出す現象が生じ
る。ところがが、循環を繰り返すうちに、プレコート層
の網目状の通路を粉状活性炭が徐々に埋めていき、最終
的に粉状活性炭の漏れ出しがなくなる状態となる。そし
て、さらに循環を続けていくと、液のみが通過可能とな
る粉状活性炭層がプレコート層上に形成されるのであ
る。
性炭予備処理液を循環させることによって、プレコート
層上へさらに粉状活性炭層を形成することにある。濾過
エレメントに形成される濾過助剤のプレコート層には、
銅電解液を通過できるような細い目、いわゆる網目状の
通路が形成されるものであるが、本発明では、この濾過
助剤で形成される網目状の通路に粉状活性炭を付着さ
せ、最終的にはプレコート層上に粉状活性炭層を形成す
るのである。プレコート層に粉状活性炭を通過させる
と、初期時では、殆どの粉状活性炭がプレコート層を通
過して濾過エレメントの出口側に漏れ出す現象が生じ
る。ところがが、循環を繰り返すうちに、プレコート層
の網目状の通路を粉状活性炭が徐々に埋めていき、最終
的に粉状活性炭の漏れ出しがなくなる状態となる。そし
て、さらに循環を続けていくと、液のみが通過可能とな
る粉状活性炭層がプレコート層上に形成されるのであ
る。
【００１２】本発明に係る濾過助剤は、一般的に知られ
ているものでよく、例えば、珪藻土、パーライト、セル
ロースなどを用いることが可能である。また、本発明に
係る濾過エレメントは、濾布や金属製スクリーン、或い
はその他の多孔性のものであればよく、濾過助剤をプレ
コートすることができ、液体に圧力を加えることよっ
て、その液体を通過できるようになっているものであれ
ばよい。そして、本発明に係る活性炭予備処理液は、特
にその組成が限定されるものでなく、例えば濾過対象で
ある銅電解液を直接使用したり、その銅電解液を希釈し
たものを使用してもてもよい。要は粉状活性炭層を形成
した後に銅電解液を通過させて濾過処理を行う場合に、
活性炭予備処理液が銅電解液に混入することで、銅電解
処理に影響を与えないようなものであればどのようなも
のでも使用することができる。
ているものでよく、例えば、珪藻土、パーライト、セル
ロースなどを用いることが可能である。また、本発明に
係る濾過エレメントは、濾布や金属製スクリーン、或い
はその他の多孔性のものであればよく、濾過助剤をプレ
コートすることができ、液体に圧力を加えることよっ
て、その液体を通過できるようになっているものであれ
ばよい。そして、本発明に係る活性炭予備処理液は、特
にその組成が限定されるものでなく、例えば濾過対象で
ある銅電解液を直接使用したり、その銅電解液を希釈し
たものを使用してもてもよい。要は粉状活性炭層を形成
した後に銅電解液を通過させて濾過処理を行う場合に、
活性炭予備処理液が銅電解液に混入することで、銅電解
処理に影響を与えないようなものであればどのようなも
のでも使用することができる。
【００１３】本発明に係る銅電解液の濾過方法において
は、プレコート層と粉状活性炭層を交互に積層するよう
な状態に形成すれば、さらに濾過効率を向上させること
ができる。この場合、最下層にはプレコート層を形成
し、その上に粉状活性炭層、さらにプレコート層となる
ように、順次積層していくようにすればよい。形成する
層数やその厚みについては、濾過能率、即ち銅電解液の
通り易さ、除去する電解生成物や汚物の大きさ、種類、
量などを考慮して適宜決定すればよいものである。
は、プレコート層と粉状活性炭層を交互に積層するよう
な状態に形成すれば、さらに濾過効率を向上させること
ができる。この場合、最下層にはプレコート層を形成
し、その上に粉状活性炭層、さらにプレコート層となる
ように、順次積層していくようにすればよい。形成する
層数やその厚みについては、濾過能率、即ち銅電解液の
通り易さ、除去する電解生成物や汚物の大きさ、種類、
量などを考慮して適宜決定すればよいものである。
【００１４】本発明に係る銅電解液の濾過方法で使用す
る粉状活性炭は、５０メッシュ（０．２８７ｍｍ）以下
の粒径を有するものであることが好ましく、５０〜２０
０メッシュ（０．０７４〜０．２８７ｍｍ）のものを使
用することがより好ましいものである。この５０メッシ
ュ以下の粒径を有する粉状活性炭とは、標準篩５０メッ
シュを通過することができる粉状活性炭を示すものであ
る。５０メッシュを越える粒径の粉状活性炭であると、
個々の活性炭粒子の有する表面積が小さくなり、濾過効
率があまり向上しないためである。そして、濾過効率や
コスト等を考慮した場合、７０〜１７０メッシュのもの
を使用することが実操業的に好適なものである。以上及
び以下において、本発明で使用する粉状活性炭という用
語は、いわゆる粉状の活性炭だけではなく、破砕や造粒
して得られる粒状の活性炭も含まれる概念として使用し
ている。
る粉状活性炭は、５０メッシュ（０．２８７ｍｍ）以下
の粒径を有するものであることが好ましく、５０〜２０
０メッシュ（０．０７４〜０．２８７ｍｍ）のものを使
用することがより好ましいものである。この５０メッシ
ュ以下の粒径を有する粉状活性炭とは、標準篩５０メッ
シュを通過することができる粉状活性炭を示すものであ
る。５０メッシュを越える粒径の粉状活性炭であると、
個々の活性炭粒子の有する表面積が小さくなり、濾過効
率があまり向上しないためである。そして、濾過効率や
コスト等を考慮した場合、７０〜１７０メッシュのもの
を使用することが実操業的に好適なものである。以上及
び以下において、本発明で使用する粉状活性炭という用
語は、いわゆる粉状の活性炭だけではなく、破砕や造粒
して得られる粒状の活性炭も含まれる概念として使用し
ている。
【００１５】そして、本発明に係る銅電解液の濾過方法
において形成する粉状活性炭層の厚みは、２〜２０ｍｍ
とすることが好ましい。２ｍｍ未満であると、微小な電
解生成物や汚物の除去が不十分になりやすい傾向とな
り、２０ｍｍを越えると濾過能率、即ち銅電解液の通り
が悪くなるとともにコスト的にも好ましくないからであ
る。
において形成する粉状活性炭層の厚みは、２〜２０ｍｍ
とすることが好ましい。２ｍｍ未満であると、微小な電
解生成物や汚物の除去が不十分になりやすい傾向とな
り、２０ｍｍを越えると濾過能率、即ち銅電解液の通り
が悪くなるとともにコスト的にも好ましくないからであ
る。
【００１６】また本発明で用いる濾過助剤は、３〜４０
μｍ粒径の珪藻土からなるもので、３〜１５μｍ粒径の
珪藻土と１６〜４０μｍ粒径の珪藻土とが７：３の割合
で混合して形成されているものを使用することが好まし
い。このような粒径及び配合割合で混合された状態の珪
藻土を用いると、粉状活性炭層の形成が容易に行え、濾
過効率の向上を大きく図ることができるようになる。
μｍ粒径の珪藻土からなるもので、３〜１５μｍ粒径の
珪藻土と１６〜４０μｍ粒径の珪藻土とが７：３の割合
で混合して形成されているものを使用することが好まし
い。このような粒径及び配合割合で混合された状態の珪
藻土を用いると、粉状活性炭層の形成が容易に行え、濾
過効率の向上を大きく図ることができるようになる。
【００１７】上述する本発明に係る銅電解液の濾過方法
によれば、銅電析物の物性をコントロールするために投
入される添加剤、例えば、にかわ、ゼラチン等の有機
物、セルロース、エーテル、チオ尿素などを使用して電
解処理を行う場合、これら添加剤の分解生成物を効率的
に除去し、清浄な状態の銅電解液に再生することができ
る。これらの添加剤は、一般的に銅電解液への投入や電
解処理によって分解されることが多く、その分解生成物
は非常に微小なものとなる。このような分解生成物は、
電解液中に多く残存すると銅電析物の物性や性状等に影
響する傾向があるが、本発明によれば、これらの添加剤
を投入して銅電解処理を連続的に行う場合であっても、
安定的に一定の物性を有する銅電析物を製造することが
可能となる。
によれば、銅電析物の物性をコントロールするために投
入される添加剤、例えば、にかわ、ゼラチン等の有機
物、セルロース、エーテル、チオ尿素などを使用して電
解処理を行う場合、これら添加剤の分解生成物を効率的
に除去し、清浄な状態の銅電解液に再生することができ
る。これらの添加剤は、一般的に銅電解液への投入や電
解処理によって分解されることが多く、その分解生成物
は非常に微小なものとなる。このような分解生成物は、
電解液中に多く残存すると銅電析物の物性や性状等に影
響する傾向があるが、本発明によれば、これらの添加剤
を投入して銅電解処理を連続的に行う場合であっても、
安定的に一定の物性を有する銅電析物を製造することが
可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て説明する。本実施形態では、硫酸銅電解液を用いて電
解銅箔を製造する場合を例にして説明を行う。
て説明する。本実施形態では、硫酸銅電解液を用いて電
解銅箔を製造する場合を例にして説明を行う。
【００１９】図１は、本実施形態に係る濾過装置概略図
を示したものである。この濾過装置１には、濾過槽２、
プレコート槽３、活性炭予備処理槽４、送液ポンプ５が
設けられ、それぞれ配管で接続されている。また、各配
管には適宜バルブ（Ｖ１〜Ｖ１０）が設けられている。
そして、濾過対象である硫酸銅電解液は、原液流入口Ａ
より濾過装置１内に導入され、濾過槽２で清澄された硫
酸銅電解液は濾液流出口Ｂより、図示せぬ電解銅箔製造
装置へ送られるようになっている。
を示したものである。この濾過装置１には、濾過槽２、
プレコート槽３、活性炭予備処理槽４、送液ポンプ５が
設けられ、それぞれ配管で接続されている。また、各配
管には適宜バルブ（Ｖ１〜Ｖ１０）が設けられている。
そして、濾過対象である硫酸銅電解液は、原液流入口Ａ
より濾過装置１内に導入され、濾過槽２で清澄された硫
酸銅電解液は濾液流出口Ｂより、図示せぬ電解銅箔製造
装置へ送られるようになっている。
【００２０】この濾過槽２は、いわゆる竪型ウルトラフ
ィルターと呼ばれるタイプのもので、槽２内に耐食性の
濾布で覆われたステンレス製金網のリーフ６が集合管７
に接続された状態で備えられている。濾過槽２に流入す
る硫酸銅電解液は、リーフ６の内部を通過して集合管７
に集められ、プレコート槽３及び活性炭予備処理槽４に
繋がる配管と濾液流出口Ｂに繋がる配管とに送られるよ
うにされている。また、濾過槽２のリーフ６の上方には
洗浄用のシャワー８も備えられている。
ィルターと呼ばれるタイプのもので、槽２内に耐食性の
濾布で覆われたステンレス製金網のリーフ６が集合管７
に接続された状態で備えられている。濾過槽２に流入す
る硫酸銅電解液は、リーフ６の内部を通過して集合管７
に集められ、プレコート槽３及び活性炭予備処理槽４に
繋がる配管と濾液流出口Ｂに繋がる配管とに送られるよ
うにされている。また、濾過槽２のリーフ６の上方には
洗浄用のシャワー８も備えられている。
【００２１】濾過助剤は、いわゆるハイフロスーパーセ
ルと呼ばれるグレードの珪藻土（商品名セライト、John
s Manville社製）を用いるものである。濾過助剤となる
珪藻土は、ラジオライト、ゼムライト、ダイカライトな
どの種々の名称で呼ばれる商品名を有しているものが用
いることができるが、その中でも、いわゆるハイフロス
ーパーセルと呼ばれるグレードのものを使用した。この
ハイフロスーパーセルは、図２に示す粒度分布状態のも
ので、３〜４０μｍ粒径の珪藻土からなり、３〜１５μ
ｍ粒径の珪藻土と１６〜４０μｍ粒径の珪藻土とが、ほ
ぼ７：３の割合で混合されて形成されているものであ
る。
ルと呼ばれるグレードの珪藻土（商品名セライト、John
s Manville社製）を用いるものである。濾過助剤となる
珪藻土は、ラジオライト、ゼムライト、ダイカライトな
どの種々の名称で呼ばれる商品名を有しているものが用
いることができるが、その中でも、いわゆるハイフロス
ーパーセルと呼ばれるグレードのものを使用した。この
ハイフロスーパーセルは、図２に示す粒度分布状態のも
ので、３〜４０μｍ粒径の珪藻土からなり、３〜１５μ
ｍ粒径の珪藻土と１６〜４０μｍ粒径の珪藻土とが、ほ
ぼ７：３の割合で混合されて形成されているものであ
る。
【００２２】また、粉状活性炭は、８０メッシュ以下の
粒径を有する活性炭であり、１００メッシュ以下の粒径
のものが９５％以上含まれているものを使用している。
さらに、活性炭予備処理液は、濾過対象である硫酸銅電
解液を純水で希釈したものを用い、それに粉状活性炭を
投入して準備したものである。
粒径を有する活性炭であり、１００メッシュ以下の粒径
のものが９５％以上含まれているものを使用している。
さらに、活性炭予備処理液は、濾過対象である硫酸銅電
解液を純水で希釈したものを用い、それに粉状活性炭を
投入して準備したものである。
【００２３】本実施形態で示す濾過装置１でのプレコー
ト手順は次のようにして行う。まず、原液流入口Ａよ
り、送液ポンプ５を駆動して、Ｖ1→送液ポンプ５→Ｖ2
→濾過槽２→Ｖ3→プレコート槽３の経路で硫酸銅電解
液を導入し、プレコート槽３内に所定量の硫酸銅電解液
を満たす。そして、プレコート槽３へ上記したハイフロ
スーパーセルを投入し、引き続きプレコート槽３→Ｖ4
→送液ポンプ５→Ｖ2→濾過槽２→Ｖ3の経路で循環し
て、ハイフロスーパーセルを導入した硫酸銅電解液中に
分散させる。この際、ハイフロスーパーセルの分散をよ
り早く且つ確実に行うようにする場合には、プレコート
槽３に設けられた攪拌機９を用いる。プレコート層の形
成は、プレコート槽３→Ｖ4→送液ポンプ５→Ｖ2→濾過
槽２→リーフ６→集合管７→Ｖ5の経路で、ハイフロス
ーパーセルの分散した液を循環し、リーフ６にある濾布
表面にハイフロスーパーセルを堆積させることで行われ
る。
ト手順は次のようにして行う。まず、原液流入口Ａよ
り、送液ポンプ５を駆動して、Ｖ1→送液ポンプ５→Ｖ2
→濾過槽２→Ｖ3→プレコート槽３の経路で硫酸銅電解
液を導入し、プレコート槽３内に所定量の硫酸銅電解液
を満たす。そして、プレコート槽３へ上記したハイフロ
スーパーセルを投入し、引き続きプレコート槽３→Ｖ4
→送液ポンプ５→Ｖ2→濾過槽２→Ｖ3の経路で循環し
て、ハイフロスーパーセルを導入した硫酸銅電解液中に
分散させる。この際、ハイフロスーパーセルの分散をよ
り早く且つ確実に行うようにする場合には、プレコート
槽３に設けられた攪拌機９を用いる。プレコート層の形
成は、プレコート槽３→Ｖ4→送液ポンプ５→Ｖ2→濾過
槽２→リーフ６→集合管７→Ｖ5の経路で、ハイフロス
ーパーセルの分散した液を循環し、リーフ６にある濾布
表面にハイフロスーパーセルを堆積させることで行われ
る。
【００２４】所定厚みのプレコート層を形成した後、活
性炭予備処理槽４→Ｖ6→送液ポンプ５→Ｖ2→濾過槽２
→リーフ６→集合管７→Ｖ7の経路で、上記した粉状活
性炭が予め混合してある活性炭予備処理液を循環し、粉
状活性炭層の形成を行う。この場合、Ｖ7の近傍に設け
た透明な材質で形成された透明配管部１０にて、循環す
る液を目視することで、粉状活性炭がプレコート層、濾
布、リーフを通過して、漏出していないかを確認する。
粉状活性炭が漏出している場合、循環する希釈硫酸銅電
解液は黒く濁った状態で確認され、漏出が少なくなると
液の濁りが減少し、最終的には、澄んだ青色状の液体と
して確認できる。
性炭予備処理槽４→Ｖ6→送液ポンプ５→Ｖ2→濾過槽２
→リーフ６→集合管７→Ｖ7の経路で、上記した粉状活
性炭が予め混合してある活性炭予備処理液を循環し、粉
状活性炭層の形成を行う。この場合、Ｖ7の近傍に設け
た透明な材質で形成された透明配管部１０にて、循環す
る液を目視することで、粉状活性炭がプレコート層、濾
布、リーフを通過して、漏出していないかを確認する。
粉状活性炭が漏出している場合、循環する希釈硫酸銅電
解液は黒く濁った状態で確認され、漏出が少なくなると
液の濁りが減少し、最終的には、澄んだ青色状の液体と
して確認できる。
【００２５】図３には、以上のようにして形成されたプ
レコート層及び粉状活性炭層の断面状態を概念的に模式
図としたものである。図３（ア）に示すように、濾布繊
維１１表面へ、珪藻土１２によるプレコート層１３が形
成され、その後、活性炭予備処理液を循環することで、
図３（イ）のように、プレコート層１３表面へ、粉状活
性炭１４による粉状活性炭層１５が形成されることにな
る。活性炭予備処理液の循環開始直後は、図３（ア）に
示すように、珪藻土１２の各粒子間を通過して活性炭が
漏出するが、循環を繰り返すうちに、図３（イ）の粉状
活性炭１４’のように、珪藻土１２の粒子に付着するも
のが次第に多くなり、漏出する粉状活性炭の量が徐々に
減少し、粉状活性炭層１５が形成される。
レコート層及び粉状活性炭層の断面状態を概念的に模式
図としたものである。図３（ア）に示すように、濾布繊
維１１表面へ、珪藻土１２によるプレコート層１３が形
成され、その後、活性炭予備処理液を循環することで、
図３（イ）のように、プレコート層１３表面へ、粉状活
性炭１４による粉状活性炭層１５が形成されることにな
る。活性炭予備処理液の循環開始直後は、図３（ア）に
示すように、珪藻土１２の各粒子間を通過して活性炭が
漏出するが、循環を繰り返すうちに、図３（イ）の粉状
活性炭１４’のように、珪藻土１２の粒子に付着するも
のが次第に多くなり、漏出する粉状活性炭の量が徐々に
減少し、粉状活性炭層１５が形成される。
【００２６】漏出する粉状活性炭が無くなったことが確
認された後、原液流入口Ａより濾過対象である硫酸銅電
解液を導入し、Ｖ1→送液ポンプ５→Ｖ2→濾過槽２→リ
ーフ６→集合管７→Ｖ８→濾液流出口Ｂの経路で、硫酸
銅電解液の濾過処理を行う。
認された後、原液流入口Ａより濾過対象である硫酸銅電
解液を導入し、Ｖ1→送液ポンプ５→Ｖ2→濾過槽２→リ
ーフ６→集合管７→Ｖ８→濾液流出口Ｂの経路で、硫酸
銅電解液の濾過処理を行う。
【００２７】プレコート層、粉状活性炭層を交互に重ね
た状態に形成する場合は、図３（イ）で示した粉状活性
炭層１４の上にさらに、プレコート層１２を形成するこ
とで行える。この場合におけるプレコート層１２の形成
は先に説明した内容と同じ方法なので、省略するものと
する。
た状態に形成する場合は、図３（イ）で示した粉状活性
炭層１４の上にさらに、プレコート層１２を形成するこ
とで行える。この場合におけるプレコート層１２の形成
は先に説明した内容と同じ方法なので、省略するものと
する。
【００２８】所定の濾過処理を行うと、硫酸銅電解液に
含まれる電解生成物や汚物がケーキとして堆積する。そ
して、硫酸銅電解液の送液圧が所定の値まで低下した時
点で、ケーキの排出を行う。この場合、濾過対象である
硫酸銅電解液の送液を止め、洗浄水入口Ｃ→Ｖ9→シャ
ワー８の経路で純水を導入し、シャワー８より洗浄水を
噴出させてケーキの排出を行う。また、洗浄水で洗い落
とされたものは、Ｖ10→ドレン出口Ｄの経路で排出され
る。
含まれる電解生成物や汚物がケーキとして堆積する。そ
して、硫酸銅電解液の送液圧が所定の値まで低下した時
点で、ケーキの排出を行う。この場合、濾過対象である
硫酸銅電解液の送液を止め、洗浄水入口Ｃ→Ｖ9→シャ
ワー８の経路で純水を導入し、シャワー８より洗浄水を
噴出させてケーキの排出を行う。また、洗浄水で洗い落
とされたものは、Ｖ10→ドレン出口Ｄの経路で排出され
る。
【００２９】次に、本実施形態での濾過効率に関するデ
ータについて、その一例を説明する。濾過槽の容量６ｍ
３、全リーフ表面積６０ｍ２の場合であって、粉状活性
炭（密度約０．３５〜０．５×１０３ｋｇ／ｍ３）の使
用総量を３００ｋｇにしたとき、粉状活性炭層の厚みは
約１０〜１５ｍｍ程度のものとなる。そして、濾過対象
である硫酸銅溶液の流量が３ｍ３／ｍｉｎであると、こ
の粉状活性炭層を硫酸銅電解液が通過する時間は、約１
０〜２０ｓｅｃとなる（流速０．８ｍｍ／ｓｅｃ）。
ータについて、その一例を説明する。濾過槽の容量６ｍ
３、全リーフ表面積６０ｍ２の場合であって、粉状活性
炭（密度約０．３５〜０．５×１０３ｋｇ／ｍ３）の使
用総量を３００ｋｇにしたとき、粉状活性炭層の厚みは
約１０〜１５ｍｍ程度のものとなる。そして、濾過対象
である硫酸銅溶液の流量が３ｍ３／ｍｉｎであると、こ
の粉状活性炭層を硫酸銅電解液が通過する時間は、約１
０〜２０ｓｅｃとなる（流速０．８ｍｍ／ｓｅｃ）。
【００３０】一方、従来から用いられている顆粒状の活
性炭を使用して処理する場合でも、筒状処理塔（高さ
１．５ｍ×筒径０．７ｍ、容量０．６ｍ３）に３００Ｋ
ｇの顆粒状活性炭（粒径４０メッシュ）充填すると、３
ｍ３／ｍｉｎ流量で送液した場合、通液速度７．８ｍ／
ｍｉｎとなり、通過時間は１１．６秒と同等になる。こ
こで、液と活性炭との接触の機会を考えてみると、顆粒
と粉末の比較において粒子間隔は顆粒の方が大きく、従
って、液の活性炭表面との接触する機会は少なくなって
いるものである。即ち、設備的な接触時間は同等であっ
ても、濾過効率に相当する実施的な接触時間は、従来の
顆粒状のものを用いた場合よりも、粉末の活性炭を用い
た本実施形態の場合の方が大きくなっているものであ
る。
性炭を使用して処理する場合でも、筒状処理塔（高さ
１．５ｍ×筒径０．７ｍ、容量０．６ｍ３）に３００Ｋ
ｇの顆粒状活性炭（粒径４０メッシュ）充填すると、３
ｍ３／ｍｉｎ流量で送液した場合、通液速度７．８ｍ／
ｍｉｎとなり、通過時間は１１．６秒と同等になる。こ
こで、液と活性炭との接触の機会を考えてみると、顆粒
と粉末の比較において粒子間隔は顆粒の方が大きく、従
って、液の活性炭表面との接触する機会は少なくなって
いるものである。即ち、設備的な接触時間は同等であっ
ても、濾過効率に相当する実施的な接触時間は、従来の
顆粒状のものを用いた場合よりも、粉末の活性炭を用い
た本実施形態の場合の方が大きくなっているものであ
る。
【００３１】最後に、上述した本実施形態の濾過方法に
より、回転ドラムを使用した電解銅箔製造装置で、連続
的に銅箔製造を行った場合の効果について説明する。こ
の電解銅箔の製造においては、硫酸銅電解液中に膠を添
加することで、得られる電解銅箔の物性をコントロール
することが行われている。従来の顆粒状活性炭を用いて
銅箔製造を行った際、膠の分解生成物などの硫酸銅電解
液中濃度が高くなり、活性炭、濾過助剤等の交換を必要
とする期間は、約１０日程度であった。一方、同規模の
製造装置で本実施形態の濾過方法を用いた場合、約３０
日程度まで活性炭、濾過助剤等の交換を必要とせずに、
安定して同一物性の電解銅箔を製造することができた。
より、回転ドラムを使用した電解銅箔製造装置で、連続
的に銅箔製造を行った場合の効果について説明する。こ
の電解銅箔の製造においては、硫酸銅電解液中に膠を添
加することで、得られる電解銅箔の物性をコントロール
することが行われている。従来の顆粒状活性炭を用いて
銅箔製造を行った際、膠の分解生成物などの硫酸銅電解
液中濃度が高くなり、活性炭、濾過助剤等の交換を必要
とする期間は、約１０日程度であった。一方、同規模の
製造装置で本実施形態の濾過方法を用いた場合、約３０
日程度まで活性炭、濾過助剤等の交換を必要とせずに、
安定して同一物性の電解銅箔を製造することができた。
【００３２】さらに、電解銅箔物性の表面平滑性を制御
することが可能な添加剤、チオ尿素を加えて電解銅箔の
製造を行った。従来の濾過方法では、チオ尿素を硫酸銅
電解液に添加して製造すると、初期的には平滑な表面を
有した電解銅箔が得られるものの、ある程度の時間が経
過すると、その平滑性が維持できなくなるという現象が
生じていた。しかしながら、本実施形態による濾過方法
を用いた場合、チオ尿素の分解生成物を十分に濾過処理
することができ、表面平滑性を維持した電解銅箔を連続
的に製造することが可能であることが判明した。
することが可能な添加剤、チオ尿素を加えて電解銅箔の
製造を行った。従来の濾過方法では、チオ尿素を硫酸銅
電解液に添加して製造すると、初期的には平滑な表面を
有した電解銅箔が得られるものの、ある程度の時間が経
過すると、その平滑性が維持できなくなるという現象が
生じていた。しかしながら、本実施形態による濾過方法
を用いた場合、チオ尿素の分解生成物を十分に濾過処理
することができ、表面平滑性を維持した電解銅箔を連続
的に製造することが可能であることが判明した。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、銅
電解液中に存在する微小な電解生成物や汚物の除去が可
能となり、濾過効率を大きく向上できるようになる。そ
のため、銅電析物の物性コントロールのための種々の添
加剤を銅電解液に投入しても、安定した物性を有する銅
電析物を連続的に製造することが可能となる。
電解液中に存在する微小な電解生成物や汚物の除去が可
能となり、濾過効率を大きく向上できるようになる。そ
のため、銅電析物の物性コントロールのための種々の添
加剤を銅電解液に投入しても、安定した物性を有する銅
電析物を連続的に製造することが可能となる。
【図１】本実施形態による濾過装置概略図。
【図２】ハイフロスーパーセルの粒度分布グラフ。
【図３】プレコート層及び粉状活性炭層の断面概念図。
１ 濾過装置
２ 濾過槽
３ プレコート槽
４ 活性炭予備処理槽
５ 送液ポンプ
６ リーフ
７ 集合管
８ シャワー
９ 撹拌機
１０ 透明配管部
１１ 濾布繊維
１２ 珪藻土
１３ プレコート層
１４、１４’粉状活性炭
１５ 粉状活性炭層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 高橋 直臣
埼玉県上尾市鎌倉橋656−２ 三井金属
鉱業株式会社 銅箔事業本部 銅箔事業
部内
(56)参考文献 特開 平８−192015（ＪＰ，Ａ)
特開2000−107525（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−39606（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−193107（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01D 37/02
C25C 1/12
C25C 7/06
C25D 3/38
Claims (5)
- 【請求項１】 濾過助剤がプレコートされた濾過エレメ
ントに銅電解液を通過させることによって、銅電解に影
響を与える電解生成物や汚物を銅電解液中から除去する
ものである銅電解液の濾過方法において、 予め濾過エレメントへ濾過助剤によるプレコート層を形
成し、 該プレコート層が形成された濾過エレメントに、粉状活
性炭が含まれる活性炭予備処理液を通過させるとともに
濾過エレメントの出口側から粉状活性炭が漏出しなくな
るまで該活性炭予備処理液を循環させることで、プレコ
ート層上へ粉状活性炭層を形成し、 その後銅電解液を通過させて濾過することを特徴とする
銅電解液の濾過方法。 - 【請求項２】 プレコート層と粉状活性炭層とを交互に
重ね合わせた状態に形成するものである請求項１に記載
の銅電解液の濾過方法。 - 【請求項３】 粉状活性炭は、５０メッシュ以下の粒径
を有するものからなる請求項１又は請求項２に記載の銅
電解液の濾過方法。 - 【請求項４】 粉状活性炭層の厚みは２〜２０ｍｍであ
る請求項１〜請求項３のいずれかに記載の銅電解液の濾
過方法。 - 【請求項５】 濾過助剤は、３〜４０μｍ粒径の珪藻土
からなり、３〜１５μｍ粒径の珪藻土と１６〜４０μｍ
粒径の珪藻土とが７：３の割合で混合して形成されてい
るものである請求項１〜請求項４のいずれかに記載の銅
電解液の濾過方法。
Priority Applications (10)
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|---|---|---|---|
| JP2000145923A JP3449549B2 (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | 銅電解液の濾過方法 |
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| MYPI20011817A MY122720A (en) | 2000-05-18 | 2001-04-17 | "filtration method of copper electrolyte" |
| US09/838,321 US6616827B2 (en) | 2000-05-18 | 2001-04-20 | Filtration method of copper electrolyte |
| EP01921987A EP1287872B1 (en) | 2000-05-18 | 2001-04-23 | Method for filtration of copper electrolyte solution |
| DE60103640T DE60103640D1 (de) | 2000-05-18 | 2001-04-23 | Verfahren zur filtration einer kupfer enthaltenen elektrolytlösung |
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|---|---|---|---|
| JP2000145923A JP3449549B2 (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | 銅電解液の濾過方法 |
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|---|---|
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| CN101284704A (zh) * | 2007-04-09 | 2008-10-15 | 株式会社日立制作所 | 废水所含有机物的处理方法、装置、系统及沥青回收系统 |
| KR101013674B1 (ko) | 2008-09-30 | 2011-02-10 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | 동전해시 활성탄을 이용한 전해액 중 안티몬 제거장치 |
| CN102534739B (zh) * | 2010-12-31 | 2014-10-15 | 北大方正集团有限公司 | 过滤装置及过滤方法 |
| TWI409366B (zh) * | 2011-05-26 | 2013-09-21 | Briview Corp | 過濾裝置及過濾裝置養護方法 |
| JP5558419B2 (ja) | 2011-06-08 | 2014-07-23 | 株式会社東芝 | 銅回収装置 |
| RU2561098C1 (ru) * | 2014-05-28 | 2015-08-20 | Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" | Намывной ламельный фильтр |
| RU2587714C1 (ru) * | 2015-02-25 | 2016-06-20 | Александр Петрович Горинов | Намывной патронный фильтр (варианты) |
| CN110205655B (zh) * | 2019-04-11 | 2022-01-25 | 浙江花园新能源股份有限公司 | 一种电解铜箔硅藻土助滤剂的填充方法 |
| CN110820019A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-02-21 | 湖南龙智新材料科技有限公司 | 一种电解铜箔的溶铜系统及溶铜工艺 |
| CN112604375A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-06 | 宜宾丝丽雅股份有限公司 | 一种浸渍碱液深度清洁的方法 |
| CN115869918B (zh) * | 2022-12-01 | 2024-04-30 | 乳源东阳光优艾希杰精箔有限公司 | 一种1系纯铝铝箔轧制油助滤剂及其应用 |
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|---|---|---|---|---|
| US4420401A (en) * | 1979-05-21 | 1983-12-13 | Shipley Company Inc. | Solution waste treatment |
| US4238334A (en) * | 1979-09-17 | 1980-12-09 | Ecodyne Corporation | Purification of liquids with treated filter aid material and active particulate material |
| JPS6339606A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-20 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 水中の浮遊物、有機物及び溶解無機物の除去方法 |
| US5047123A (en) * | 1989-06-09 | 1991-09-10 | Hydro-Tek, Inc. | Apparatus for clarifying liquids |
| JP2960450B2 (ja) * | 1989-12-22 | 1999-10-06 | ミウラエンジニヤリングインターナショナル株式会社 | 濾過助剤のプリコート方法及び装置 |
| JPH08192015A (ja) * | 1995-01-13 | 1996-07-30 | Nikko Gould Foil Kk | 銅を含むアルカリ性電解液の濾過方法 |
| JP2000107525A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-18 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 銅電解液濾過装置のフィルタ−洗浄方法 |
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