JP5886022B2 - 銅或いは銅基合金表面の酸化皮膜の除去方法 - Google Patents
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Description
更に、電気分解後の酸洗液に、酸化皮膜除去及び電気分解時に消費された分量に相当する酸化剤及び添加剤を加えて酸洗浴中に戻すことにより、酸洗液を効率良く再利用できることを見出した。
酸化剤が1g/L未満では、酸化皮膜の除去効果が低下し、100g/Lを超えると、除去時に発生するガス量が増加し不都合である。発生するガスは、使用される酸化剤によるが、主にNOx、酸素ガスである。
その添加量が、0.01g/L未満、或いは、10g/Lを超えても上述の効果は得られない。
その添加量が、0.005g/L未満、或いは、10g/Lを超えても上述の効果は得られない。
主にアルキルベンゼンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸塩からなるグループから選択された少なくとも一つの添加剤により、酸洗液の表面張力を50dyn/cm未満とすることにより、電気分解時に、陰極からの酸素ガスに起因する大量の硫酸ミストの飛散を効率良く防ぐことができ、ハンドリング性の良好な再生原料として利用可能な高純度の銅或いは銅基合金を更に効率良く回収することができる。
酸洗液には、酸化皮膜中に含まれる酸化銅或いは酸化銅基合金、或いは、金属銅或いは金属銅基合金を電気分解で回収する際に必要とされる好適で最適量の電解液成分が含有されているので、特別な手段を加えることなく、除去された酸化皮膜を含む酸洗液を電気分解することができ、効率良く、再生原料として利用可能な銅或いは銅基合金を回収することができる。
酸化剤が1g/L未満では、酸化皮膜の除去効果が低下し、100g/Lを超えると、除去時に発生するガス量が増加し不都合である。発生するガスは、使用される酸化剤によるが、主にNOx、酸素ガスである。酸化剤としては、例えば、過酸化水素、ペルオキソ二硫酸イオン、3価鉄イオンなどを用いることができる。
その添加量が、0.01g/L未満、或いは、10g/Lを超えても上述の効果は得られない。
この添加剤としては、例えば、芳香族スルホン酸としてベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、エチルベンゼンスルホン酸、クメンスルホン酸、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、スルホサリチル酸、スルファニル酸が挙げられる。
アルキルアミンとしてはメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミンを用いることができる。
その添加量が、0.005g/L未満、或いは、10g/Lを超えても上述の効果は得られない。
この添加剤としては、例えば、オクチルベンゼンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、デシルベンゼンスルホン酸、ウンデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、トリデシルベンゼンスルホン酸、テトラデシルベンゼンスルホン酸、およびこれらの混合物を用いることができる。
上述の処理は、バッチ処理での対応であるが、連続処理でも良く、銅或いは銅基合金の種類及びその酸化皮膜の度合いにより、最適な浸漬時間を選定して、酸洗液2を循環させ、連続的にその表面の酸化皮膜の除去を行うことも可能である。
このタフピッチ銅板を表1に示す組成及び表面張力の酸洗液1m3を含有する酸洗浴に40℃にて30分間浸漬した後、洗浄して酸化皮膜を除去し、酸化被膜除去後のタフピッチ銅板の表面を目視にて観察した。
参考として、通常の混酸(硫酸+硝酸)を酸洗液として使用したところ、40℃にて70分浸漬しなければ、酸化被膜の除去は終了せず、ガス付着の痕跡がかなり見られた。
(ロ)銅板表面の硬度の測定は、MVK−G1(AKASHI社)を用いて、ビッカース硬さ試験法、JIS Z 2244に準じてN=3で行った。
(ハ)銅板の純度の測定は、銅の中に含まれる不純物を測定して、その不純物比率を100%から差し引いて求めた。
(ニ)不純物測定には、Cを除いてグロー放電質量分析装置(GD-MS:Glow Discharge Mass Spectrometry)を用いて行い、Cは脱脂した銅試料を酸素雰囲気中高周波加熱燃焼により発生するCO2ガスの赤外吸収を測定してC量に換算した。
その結果を表2に示す。
これらの結果より、実施例の板状銅は、高純度で、適度の硬度を有しており、ハンドリング性が良く、次の洗浄工程において洗浄液中のSの影響を受け難いことがわかる。
これらの結果より、実施例の板状銅より溶解鋳造した鋳塊は、鋳塊中のS含有量が小さく、その鋳塊より押出加工された棒材は、割れが無いことがわかる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることは可能である。
2 酸洗液
3 酸洗浴
4 銅或いは銅基合金
5 電解処理装置
6 陽極、
7 陰極
8 陰極上に回収された銅或いは銅基合金
P1 ポンプ
P2 ポンプ
X 酸化皮膜を含む酸洗液
Y 電気分解後の酸洗液
Z 加える酸化剤及び添加剤
Claims (2)
- 銅或いは銅基合金表面に形成された酸化皮膜を除去する方法であって、硫酸:50〜400g/L、硝酸、過酸化水素、ペルオキソ二硫酸イオン、3価鉄イオンからなるグループから選択された少なくとも一つの酸化剤:1〜100g/L、芳香族スルホン酸、芳香族スルホン酸塩、アルキルアミンからなるグループから選択された少なくとも一つの添加剤:0.01〜10g/L、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸塩からなるグループから選択された少なくとも一つの添加剤:0.005〜10g/L、および硫酸銅:10〜300g/Lを含有する酸洗液を含有し、表面張力が50dyn/cm未満である酸洗浴中に、表面に酸化皮膜が形成された銅或いは銅基合金を浸漬して前記酸化皮膜を除去した後、前記除去された酸化皮膜を含む酸洗液を電解槽中にて電気分解して前記酸化皮膜中の銅或いは銅基合金を回収し、更に、電気分解後の酸洗液に前記酸化皮膜除去及び前記電気分解時に消費された分量に相当する前記酸化剤及び前記添加剤を加えた後に前記酸洗浴中に戻し、前記酸洗液として再利用することを特徴とする銅或いは銅基合金表面の酸化皮膜の除去方法。
- 請求項1の方法において、除去された酸化皮膜を含む酸洗液を電解槽中にて電気分解して板状の銅或いは銅基合金を陰極上に析出させて回収する銅或いは銅基合金表面の酸化皮膜の除去方法。
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