JP6548019B2 - 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅製造方法 - Google Patents

高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6548019B2
JP6548019B2 JP2015169880A JP2015169880A JP6548019B2 JP 6548019 B2 JP6548019 B2 JP 6548019B2 JP 2015169880 A JP2015169880 A JP 2015169880A JP 2015169880 A JP2015169880 A JP 2015169880A JP 6548019 B2 JP6548019 B2 JP 6548019B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
copper
additive
concentration
group
high purity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015169880A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016074973A (ja
Inventor
賢治 久保田
賢治 久保田
圭栄 樽谷
圭栄 樽谷
中矢 清隆
清隆 中矢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to US15/509,496 priority Critical patent/US10407785B2/en
Priority to CN201580048272.1A priority patent/CN106715761B/zh
Priority to PCT/JP2015/078050 priority patent/WO2016052727A1/ja
Priority to TW104132570A priority patent/TWI676716B/zh
Publication of JP2016074973A publication Critical patent/JP2016074973A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6548019B2 publication Critical patent/JP6548019B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/12Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/329Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/02Polyalkylene oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2650/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2650/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterized by the type of post-polymerisation functionalisation
    • C08G2650/04End-capping
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2650/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2650/28Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type
    • C08G2650/38Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type containing oxygen in addition to the ether group

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

本発明は、硫黄や銀濃度などの不純物を大幅に低減した高純度銅を製造する高純度銅電解精錬用の添加剤と該添加剤を用いた製造方法に関する。
高純度銅の製造方法として、特許文献1に記載されているように、硫酸銅水溶液を電解し、陰極に析出した銅を陽極にしてさらに硝酸銅水溶液中において100A/m以下の低電流密度で再電解する二段階の電解を行う方法が知られている。
また、特許文献2に記載されているように、塩素イオン、ニカワ等、および活性硫黄成分を含む硫酸銅電解液にPEG(ポリエチレングリコール)等のポリオキシエチレン系界面活性剤を併用することによって機械的特性とカソード密着性を高めた電解銅箔の製造方法が知られている。さらに、特許文献3に記載されているように、PVA(ポリビニルアルコール)等の平滑化剤とPEGなどのスライム促進剤を併用することによって銅表面が平滑で銀や硫黄の不純物量が少ない高純度電気銅を製造する方法が知られている。
特公平08−990号公報 特開平2001−123289号公報 特開2005−307343号公報
特許文献1の製造方法のように、硫酸銅浴の電解と硝酸銅浴の電解を行う二段階の製造方法では電解に手間がかかる問題がある。また、硝酸の使用は環境負荷が高く、排水処理が煩雑になる問題がある。
従来の添加剤(PVA,PEG等)を用いると電流密度を上げることが難しく、電流密度を上げるために液撹拌を行うとスライムが舞い上がり、これがカソードに付着して電気銅の純度が低下する。しかも、添加剤がアノードの溶解を強く抑制するため、アノード溶解過電圧が上昇してアノード溶解の際にスライムが大量に発生し、カソードの歩留まりが低下すると共にカソードに付着するスライム量が多くなる。また、従来の添加剤はカソードの析出反応を抑制するため、電解液が硫酸根を含んでいると電着銅の硫黄濃度が上昇して純度が低下する問題があった。
また、PEGやPVA等の水溶性高分子の添加剤は親水性が極めて高く、さらに紫外線吸収性が乏しく、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による定量分析が困難であり、また分解速度が速いことから、正確な濃度管理が難しい。さらに、PEGを用いると電気銅表面の樹枝状突起が生じやすいと云う問題があり、その問題を解決するためにPVAを用いると電気銅の表面は平滑になるが不純物の銀が十分に低減されない。また、さらに、特許文献2に記載されているPEG等の界面活性剤を用いる製造方法は電気銅の硫黄含有量等が高く、高純度の電気銅を得ることが難しい。
本発明は、高純度銅の製造について、従来の製造方法における上記問題を解消したものであり、特定の疎水基と親水基を有する界面活性剤を添加剤として用いることによって、スライムの発生を抑制して硫黄等の不純物濃度を大幅に低減した高純度銅を製造できるようにしたものであって、上記添加剤と該添加剤を用いた製造方法を提供する。
本発明は、以下の構成を有する高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅の製造方法に関する。
〔1〕高純度銅の電解精錬における銅電解液に添加される添加剤であって、芳香族環を含む疎水基とポリオキシアルキレン基を含む親水基とを有する非イオン性界面活性剤からなることを特徴とする高純度銅電解精錬用添加剤。
〔2〕親水基がポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、またはポリオキシエチレン基とポリオキシプロピレン基を含み、疎水基がフェニル基またはナフチル基を含む上記[1]に記載する高純度銅電解精錬用添加剤。
〔3〕親水基のポリオキシアルキレン基の付加モル数が2〜20である上記[1]または上記[2]に記載する高純度銅電解精錬用添加剤。
〔4〕付加モル数2〜15のポリオキシエチレンモノフェニルエーテル、または付加モル数2〜15のポリオキシエチレンナフチルエーテルからなる上記[3]に記載する高純度銅電解精錬用添加剤
〔5〕銅電解液に、芳香族環を含む疎水基とポリオキシアルキレン基を含む親水基を有する非イオン性界面活性剤からなる添加剤を添加して銅電解を行う高純度銅の製造方法。
〔6〕上記添加剤の濃度を2〜500mg/Lの範囲に維持して銅電解を行う上記[5]に記載する高純度銅の製造方法。
〔7〕銅電解液が硫酸銅溶液、硝酸銅溶液、または塩化銅溶液である上記[5]または上記[6]に記載する高純度銅の製造方法。
〔8〕硫酸濃度10〜300g/Lおよび銅濃度5〜90g/Lの硫酸銅溶液を電解液に使用する上記[5]〜上記[7]の何れかに記載する高純度銅の製造方法。
〔9〕硝酸濃度0.1〜100g/Lおよび銅濃度5〜90g/Lの硝酸銅溶液を電解液に使用する上記[5]〜上記[7]の何れかに記載する高純度銅の製造方法。
〔10〕硫黄濃度、銀濃度が何れも1ppm以下の高純度銅を製造する上記[5]〜上記[9]の何れかに記載する高純度銅の製造方法。
〔具体的な説明〕
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明の添加剤は、高純度銅の電解精錬における銅電解液に添加される添加剤であって、芳香族環を含む疎水基とポリオキシアルキレン基を含む親水基とを有する非イオン性界面活性剤からなることを特徴とする高純度銅電解精錬用添加剤であり、また、本発明の製造方法は上記添加剤を用いた高純度銅の製造方法である。
本発明の添加剤は、芳香族環を含む疎水基と、ポリオキシアルキレン基を含む親水基とを有する非イオン性界面活性剤である。本発明の添加剤において、疎水基の芳香族環は、例えば、フェニル基またはナフチル基などであり、モノフェニル、ナフチル、クミル、アルキルフェニル、スチレン化フェニルモノフェニル、ナフチル、クミル、アルキルフェニル、スチレン化フェニル、ジスチレン化フェニル、トリスチレン化フェニル、トリベンジルフェニルなどなどが挙げられる。また、本発明の添加剤において、親水基のポリオキシアルキレン基は、例えば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基などであり、ポリオキシエチレン基とポリオキシプロピレン基の両方を含むものでも良い。
本発明の添加剤の具体的な化合物は、例えば、ポリオキシエチレンモノフェニルエーテル、ポリオキシエチレンメチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレントリスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンクミルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンモノフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンメチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンナフチルエーテル、ポリオキシプロピレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシプロピレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシプロピレントリスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシプロピレンクミルフェニルエーテルなどである。
本発明の添加剤は銅電解精錬の電解液に添加して使用される。該銅電解精錬において、本発明の添加剤は、芳香族環の疎水基とポリオキシアルキレン基の親水基とを有するので電解液中の銀イオンおよび硫黄イオンがカソードに析出するのを抑制し、電気銅の銀濃度および硫黄濃度を大幅に低減する。さらに、本発明の添加剤はPEG等を用いたときよりもアノードスライムが少ない。具体的には、本発明の添加剤は疎水基とポリオキシアルキレン基の親水基とを含み、カソード表面に過剰に付着しないので、銅アノードの溶解を過剰に抑制しない。このため銅アノードが適度に溶解し、アノードスライムがPEG等を用いたときよりも少ないので、カソードに析出する電気銅の表面に付着するアノードスライム量が少なくなり、高純度の電気銅を得ることができる。
銅電解液に用いられている従来の界面活性剤、例えばPEGは、芳香族環を疎水基に含まないのでこのような効果が無い。むしろ、従来のPEG等は銅アノード表面に強く付着して銅アノードの溶解が過剰に妨げられるので、アノードスライムの発生が多く、これがカソードの電気銅表面に取り込まれて銅品位が低下する問題がある。具体的には、PEGなどを添加して電解精錬した電気銅の硫黄含有量は本発明の添加剤を用いた場合よりも格段に多い。一方、本発明の添加剤は、従来のPEGなどよりも電気銅の硫黄含有量を低減することができる。
本発明の添加剤において、疎水基の芳香族環はモノフェニル基またはナフチル基が好ましい。また、本発明の添加剤において親水基のポリオキシアルキレン基は、例えば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシエチレン基とポリオキシプロピレン基との混合などがあるが、特にポリオキシエチレン基が好ましい。本発明の好ましい添加剤は、例えば、具体的には、付加モル数が2〜20のポリオキシアルキレンモノフェニルエーテル、または付加モル数が2〜20のポリオキシアルキレンナフチルエーテルである。
本発明の添加剤について、好ましい具体例を以下に示す。式1はポリオキシエチレンモノフェニルエーテル、式2はポリオキシエチレンナフチルエーテルである。式1、式2のnはポリオキシエチレン基の付加モル数である。
Figure 0006548019
Figure 0006548019
本発明の添加剤において、親水基のポリオキシアルキレン基は付加モル数が2〜20のものが好ましく、さらに該付加モル数が2〜15であるものがより好ましい。この付加モル数が2を下回ると添加剤が電解液に溶解しない。この付加モル数が20を上回ると、該添加剤のアノード表面への付着が過密になってアノードの溶解反応が過剰に抑制されるために、アノードスライムが多く発生し、電気銅の収率が低下する。さらに、上記付加モル数が20を上回ると、カソードに析出する電気銅表面にデントライトが発生し易くなり、平滑性が低下する。このためアノードスライムや電解液中の硫黄が電気銅表面に付着して残留し易くなるので、電気銅の純度が低下する。上記ポリオキシアルキレン基の付加モル数が2〜20であればアノードの溶解が適度に進行するのでPEG等を用いたときよりもアノードスライムが少なくなり、高純度の電気銅を得ることができる。さらに、上記付加モル数が2〜15のポリオキシアルキレン基を有する添加剤は電気銅の硫黄含有量を大幅に低減することができる。
なお、電解液の浴温によって電析反応が影響を受けるので、上記ポリオキシエチレン基の付加モル数の好ましい範囲は浴温によって異なり、例えば浴温が20〜55℃のときの付加モル数は2〜15が好ましく、電解液の浴温が55℃以上〜75℃のときの付加モル数は9〜20が好ましい。
フェニル基またはナフチル基を有さず、親水基であるポリオキシエチレン基等のみを有している化合物はカソードの電析を抑制する効果が乏しい。例えば、付加モル数8のポリオキシエチレングリコールは、同じくポリオキシエチレン基の付加モル数8のポリオキシエチレンモノフェニルエーテルを添加剤に使用した場合と比較すると、例えば電流密度200A/mでは電気銅の表面、特に端部が粗くなる。
本発明の添加剤は高純度銅の電解精錬における銅電解液に添加して使用される。銅電解液中の該添加剤の濃度は2〜500mg/Lの範囲が好ましく、10〜300mg/Lの範囲がより好ましい。該添加剤の濃度が2mg/Lを下回ると添加効果が乏しいため電気銅表面の平滑性が低下し、電気銅表面に電解液中の硫黄成分が付着して取り込まれ易くなるので、電気銅中の硫黄濃度が上昇する。一方、該添加剤の濃度が500mg/Lを上回るとアノード表面の付着が強すぎてスライムの発生量が増え、これが余剰な量の添加剤と共に電気銅に取り込まれるので電気銅中の硫黄濃度および銀濃度が高くなる。
本発明の添加剤が使用される銅電解液は、硫酸銅溶液、硝酸銅溶液、または塩化銅溶液などの鉱酸の銅化合物溶液である。電解液として硫酸銅溶液を使用する場合、硫酸濃度は10〜300g/Lが好ましい。硫酸濃度が10g/L未満では電気銅中に水酸化銅が発生して析出状態が劣化する。一方、硫酸濃度が300g/Lを上回ると電気銅中の硫酸取り込み量が増え、硫黄濃度が上昇する。電解液が硝酸銅溶液である場合には硝酸濃度は0.1〜100g/Lが好ましい。電解液が塩化銅溶液である場合には塩酸濃度は10〜300g/Lが好ましい。
電解液が硫酸銅溶液、硝酸銅溶液、または塩化銅溶液の何れにおいても、電解液の銅濃度は5〜90g/Lが好ましい(硫酸銅5水和物濃度では20〜350g/L、硝酸銅3水和物濃度では19〜342g/L、塩化銅2水和物濃度13〜241g/L)。銅濃度が5g/L未満では電気銅が粉状に析出するようになるため純度が低下する。一方、銅濃度が90g/Lを上回ると電気銅中に電解液が取り込まれやすくなるので純度が低下する。
電解液が硫酸銅浴または硝酸銅浴の場合、該電解液の塩化物イオン濃度は200mg/L以下が好ましい。塩化物イオン濃度が200mg/Lを上回ると、電気銅に塩化物が取り込まれやすくなり、電気銅の純度が低下する。
本発明の添加剤は、ポリオキシエチレン基などの親水基とフェニル基またはナフチル基などの疎水基を有している非イオン性界面活性剤であり、強い紫外線吸収性と疎水性を持つため、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による定量分析が可能である。そこで、HPLCによって該添加剤の濃度を測定し、該添加剤濃度が2〜500mg/Lの範囲、より好ましくは10〜300mg/Lの範囲を維持するように該添加剤の減少分を補給して電解を行うと良い。
高純度銅の電解精錬において、本発明の添加剤を用いることによって、電気銅の銀濃度および硫黄濃度が大幅に低減する。また、電気銅表面が平滑になるので電気銅表面にアノードスライムや電解液が残留し難くなり、不純物の少ない高純度の電気銅を得ることができる。例えば、電解液として硫酸銅液を用いた銅電解において、硫黄濃度が格段に少ない電解銅を得ることができる。例えば、本発明の好ましい範囲において、硫黄濃度、銀濃度が何れも1ppm以下である高純度銅を得ることができる。さらに好ましくは硫黄濃度および銀濃度が何れも0.5ppm以下の高純度電気銅を製造することができる。
本発明の添加剤は、銅アノード表面に過剰に付着しないので、銅アノードが適度に溶解し、PEG等を用いたときよりもアノードスライが少なく、電気銅の歩留まりが向上する。具体的には、電気銅の歩留まりは90%以上である。また、アノードスライムがPEG等を用いたときよりも少ないため、液撹拌を行いながら高速電解することができる。さらに、式1のポリオキシエチレンモノフェニルエーテル、式2のポリオキシエチレンナフチルエーテルなどは分子骨格に硫黄を含有しないため、これらの化合物からなる本発明の添加剤を用いると、硫黄含有量が極めて低い電気銅を得ることができる。また、ポリオキシエチレン基等の付加モル数が2〜20の添加剤はニカワと比較すると分子鎖が短いため安定性に優れており、浴の管理が容易である。
本発明の実施例を比較例と共に以下に示す。なお、電気銅の硫黄濃度および銀濃度はGD−MS(グロー放電質量分析法)によって測定した。結果を各表に示した。電気銅表面の平滑性はデンドライド(樹枝状突起)の発生や粉状析出の状態によって判断し、これらが殆ど無いものを優良○印、これらが少ないものを良好△印、これらが多いものを不良×印で示した。スライム発生率は次式によって求めた。
スライム発生率(%)=100−(析出した電気銅の重量)/(アノードの溶解量)×100
〔実施例1〕
硫酸濃度100g/L、硫酸銅5水和物濃度200g/L、塩化物イオン濃度100mg/Lの硫酸銅溶液を電解液として用い、該電解液に添加剤A1または添加剤B1を30mg/Lを加え、アノードには硫黄濃度5ppmおよび銀濃度8ppmの電気銅を用い、電流密度を200A/m、500A/mにし、浴温55℃にて電解を行ない、12時間ごとにODSカラムを用いたHPLCによって添加剤濃度を測定し、添加剤濃度が30mg/Lを維持するように減少分を補給して電気銅を電解精錬によって製造した。添加剤A1はポリオキシエチレンモノフェニルエーテル(エチレンオキサイドの付加モル数20)、添加剤B1はポリオキシエチレンナフチルエーテル(エチレンオキサイドの付加モル数20)用いた。
この結果を表1に示した。表1に示すように、本発明の添加剤A1、B1は芳香族環を含む疎水基とポリオキシアルキレン基を含む親水基とを有するので、スライムの発生が少量であり、電気銅の硫黄濃度が3.5ppm以下、銀濃度が1.3ppm以下であって、電気銅表面の平滑性が概ね良好であった。
〔比較例1〕
添加剤Cとしてポリオキシエチレンアルキルエーテル(エチレンオキサイドの付加モル数8、12)を用いた以外は実施例1と同様の条件で電気銅を電解精錬によって製造した。添加剤を用いない以外は実施例1と同様の条件で電気銅を電解精錬によって製造した(試料No.9)。ポリエチレングリコール(PEG)を添加し、それ以外は実施例1と同様にして電解精錬を行って電気銅を製造した(試料No.10)。これらの結果を表1に示した。
表1に示すように、添加剤を用いない試料No.9は、スライムは少ないが、硫黄および銀の含有量が多く、電気銅表面の平滑性も低い。PEGを用いた試料No.10は、硫黄および銀の含有量が低くなるがスライムが多い。添加剤Cを用いた試料No.8は、銀濃度が1ppm以下であるが、該添加剤Cが芳香族環を含む疎水基を有さないので、スライム発生率がPEGを用いた場合と同程度であり、従って電気銅の硫黄濃度が4ppm以上であり、また電気銅表面にデンドライドが多いため表面の平滑性が劣る。
Figure 0006548019
〔実施例2〕
エチレンオキサイドの付加モル数が2、5、10のポリオキシエチレンモノフェニルエーテル(添加剤A2)、またはエチレンオキサイドの付加モル数が7、13のポリオキシエチレンナフチルエーテル(添加剤B2)を用いて、浴温30℃とした以外は実施例1と同様の条件で電気銅を電解精錬した。この結果を表2に示した。
本実施例2の添加剤A2、添加剤B2はエチレンオキサイドの付加モル数が2〜15の範囲であり、実施例1の添加剤A1、B1よりも分子鎖が短い。本実施例2の電気銅の硫黄濃度は0.09ppm以下、銀濃度は0.5ppm以下であって何れも実施例1より格段に少なく、また表面の平滑性に優れている。
Figure 0006548019
〔実施例3〕
エチレンオキサイドの付加モル数が5のポリオキシエチレンモノフェニルエーテルを添加剤A3として用い、また、エチレンオキサイドの付加モル数7のポリオキシエチレンナフチルエーテルを添加剤B3として用い、添加剤A3および添加剤B3の濃度を表3に示すように制御し、電流密度200A/mにした以外は実施例2と同様の条件下で電気銅を電解精錬した。この結果を表3に示した。
表3に示すように、添加剤A3の濃度が2〜500mg/Lの試料41〜43の電気銅は何れも硫黄濃度、銀濃度が低く、銅表面の平滑性の良好な高純度電気銅が得られる。一方、添加剤の濃度が1mg/Lおよび600mg/Lの試料No40、試料No45の電気銅はやや硫黄濃度が高く、従って添加剤の濃度は2〜500mg/Lの範囲が好ましい。添加剤B3についても添加剤A3と同様の傾向が認められる。
Figure 0006548019
〔実施例4〕
硝酸濃度5g/L、硝酸銅3水和物150g/L、塩化物イオン濃度100mg/Lの硝酸銅溶液を電解液として用い、該電解液に添加剤A4または添加剤B4を30mg/Lを加えた。添加剤A3はエチレンオキサイドの付加モル数2,10,20のポリオキシエチレンモノフェニルエーテル、添加剤B3はエチレンオキサイドの付加モル数2,10,20のポリオキシエチレンナフチルエーテルである。電流密度を200A/mにし、実施例2と同様にして電気銅を電解精錬した。
この結果を表4に示した。表4に示すように、硝酸銅溶液を電解液として用いた場合でも、本発明の添加剤A4、B4を電解液に添加すると、スライムの発生が少ないため歩留まり、電気銅の硫黄濃度が0.1ppm以下、銀濃度1ppm以下であって、電気銅表面の平滑性が良好であった。
Figure 0006548019
〔実施例5〕
添加剤A5(エチレンオキサイドの付加モル数5のポリオキシエチレンモノフェニルエーテル)、添加剤B5(エチレンオキサイドの付加モル数7のポリオキシエチレンナフチルエーテル)を表5に示す濃度になる量を用いた以外は実施例5と同様にして電気銅を電解精錬した。この結果を表5に示した。表5に示すように、硝酸銅溶液の電解液において、添加剤A5、B5の何れについても、添加剤の濃度2〜500mg/Lの試料(No37、No38、No41、No42)は添加剤の濃度1、600mg/Lの試料(No36、No39、No40、No43)よりも不純物が少なく、電気銅表面の平滑性が良好である。従って、硝酸銅溶液の電解液においても、添加剤の濃度は2〜500mg/Lが好ましい。
Figure 0006548019
〔実施例6〕
硫酸銅溶液を電解液として用い、硫酸濃度および銅濃度を表6に示すように調整し、この電解液に、添加剤A6(エチレンオキサイドの付加モル数5のポリオキシエチレンモノフェニルエーテル)を濃度30mg/Lになるように添加した以外は実施例1と同様にして電気銅を電解精錬した。この結果を表6に示した(No.44〜No.47)。
硝酸銅溶液を電解液として用い、硝酸濃度および銅濃度を表6に示すように調整し、この電解液に、添加剤B6(エチレンオキサイドの付加モル数7のポリオキシエチレンナフチルエーテル)を濃度30mg/Lになるように添加した以外は実施例1と同様にして電気銅を電解精錬した。この結果を表6に示した(No.48〜No.51)。
表6に示すように、硫酸濃度10〜300g/Lおよび銅濃度5〜90g/Lの試料(No.45,No.46)は電気銅の不純物が少なく、電気銅表面の平滑性が良好であるが、硫酸銅濃度および銅濃度が上記範囲を外れる試料(No.44,No.47)は電析銅の表面が粗雑であり、スライム発生量が多い。従って、電解液として用いる硫酸溶液は硫酸濃度10〜300g/Lおよび銅濃度5〜90g/Lの範囲が好ましい。
表6に示すように、硝酸濃度0.1〜100g/Lおよび銅濃度5〜90g/Lの試料(No.49,No.50)は電気銅の不純物が少なく、電気銅表面の平滑性が良好であるが、硝酸濃度および銅濃度が上記範囲を外れる試料(No.48,No.51)は電析銅の表面が粗雑であり、スライム発生量が多い。従って、電解液として用いる硝酸銅溶液は硝酸濃度0.1〜100g/Lおよび銅濃度5〜90g/Lの範囲が好ましい。
Figure 0006548019

Claims (10)

  1. 高純度銅の電解精錬における銅電解液に添加される添加剤であって、芳香族環を含む疎水基とポリオキシアルキレン基を含む親水基とを有する非イオン性界面活性剤からなることを特徴とする高純度銅電解精錬用添加剤。
  2. 親水基がポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、またはポリオキシエチレン基とポリオキシプロピレン基を含み、疎水基がフェニル基またはナフチル基を含む請求項1に記載する高純度銅電解精錬用添加剤。
  3. 親水基のポリオキシアルキレン基の付加モル数が2〜20である請求項1または請求項2に記載する高純度銅電解精錬用添加剤。
  4. 付加モル数2〜15のポリオキシエチレンモノフェニルエーテル、または付加モル数2〜15のポリオキシエチレンナフチルエーテルからなる請求項3に記載する高純度銅電解精錬用添加剤
  5. 銅電解液に、芳香族環を含む疎水基とポリオキシアルキレン基を含む親水基を有する非イオン性界面活性剤からなる添加剤を添加して銅電解を行う高純度銅の製造方法。
  6. 上記添加剤の濃度を2〜500mg/Lの範囲に維持して銅電解を行う請求項5に記載する高純度銅の製造方法。
  7. 銅電解液が硫酸銅溶液、硝酸銅溶液、または塩化銅溶液である請求項5または請求項6に記載する高純度銅の製造方法。
  8. 硫酸濃度10〜300g/Lおよび銅濃度5〜90g/Lの硫酸銅溶液を電解液に使用する請求項5〜請求項7の何れかに記載する高純度銅の製造方法。
  9. 硝酸濃度0.1〜100g/Lおよび銅濃度5〜90g/Lの硝酸銅溶液を電解液に使用する請求項5〜請求項7の何れかに記載する高純度銅の製造方法。
  10. 硫黄濃度、銀濃度が何れも1ppm以下の高純度銅を製造する請求項5〜請求項9の何れかに記載する高純度銅の製造方法。
JP2015169880A 2014-10-04 2015-08-29 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅製造方法 Active JP6548019B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/509,496 US10407785B2 (en) 2014-10-04 2015-10-02 Additive for high-purity copper electrolytic refining and method of producing high-purity copper
CN201580048272.1A CN106715761B (zh) 2014-10-04 2015-10-02 高纯度铜电解精炼用添加剂及高纯度铜的制造方法
PCT/JP2015/078050 WO2016052727A1 (ja) 2014-10-04 2015-10-02 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅の製造方法
TW104132570A TWI676716B (zh) 2014-10-04 2015-10-02 高純度銅電解精煉用添加劑及高純度銅製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014205311 2014-10-04
JP2014205311 2014-10-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016074973A JP2016074973A (ja) 2016-05-12
JP6548019B2 true JP6548019B2 (ja) 2019-07-24

Family

ID=55951046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015169880A Active JP6548019B2 (ja) 2014-10-04 2015-08-29 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10407785B2 (ja)
JP (1) JP6548019B2 (ja)
CN (1) CN106715761B (ja)
TW (1) TWI676716B (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10793956B2 (en) * 2015-08-29 2020-10-06 Mitsubishi Materials Corporation Additive for high-purity copper electrolytic refining and method of producing high-purity copper
CN111304694A (zh) * 2019-11-13 2020-06-19 铜陵有色金属集团股份有限公司 一种废杂铜直接电解的方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08990A (ja) 1994-06-16 1996-01-09 Komatsu Ltd ガス噴射による表面処理方法および表面処理装置
JP4419161B2 (ja) 1999-10-27 2010-02-24 Dowaホールディングス株式会社 電解銅箔の製造方法
JP4518262B2 (ja) * 2004-03-23 2010-08-04 三菱マテリアル株式会社 高純度電気銅とその製造方法
DE102005006982A1 (de) 2005-02-15 2006-08-17 Basf Ag Verwendung nichtionischer Tenside bei der Metallgewinnung durch Elektrolyse
WO2007131917A1 (en) * 2006-05-15 2007-11-22 Unilever Plc Process for preparing an emulsion
JP6183592B2 (ja) * 2012-06-14 2017-08-23 三菱マテリアル株式会社 高純度電気銅の電解精錬方法
CN103397349B (zh) * 2013-08-09 2016-06-22 北京科技大学 一种氨性条件下二维羽毛状铜粉的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106715761B (zh) 2019-06-07
TWI676716B (zh) 2019-11-11
CN106715761A (zh) 2017-05-24
JP2016074973A (ja) 2016-05-12
US20170283967A1 (en) 2017-10-05
TW201627540A (zh) 2016-08-01
US10407785B2 (en) 2019-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6733313B2 (ja) 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅製造方法
KR101522543B1 (ko) 구리 도금조 제제
JP4518262B2 (ja) 高純度電気銅とその製造方法
JP6548019B2 (ja) 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅製造方法
CN106555208B (zh) 高纯度铜电解精炼用添加剂、高纯度铜制法及高纯度电解铜
US9243339B2 (en) Additives for producing copper electrodeposits having low oxygen content
JP6548020B2 (ja) 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅製造方法
JP6733314B2 (ja) 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅製造方法
JP5363523B2 (ja) 電気銅めっき用添加剤及び電気銅めっき浴
WO2016052727A1 (ja) 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅の製造方法
JP6740801B2 (ja) 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅製造方法
US10793956B2 (en) Additive for high-purity copper electrolytic refining and method of producing high-purity copper
WO2016052725A1 (ja) 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅の製造方法
JP6809211B2 (ja) シリコンめっき方法及びシリコンめっき金属板の製造方法
JP2010255078A (ja) 電解銅めっき浴および電解銅めっき方法
JP2017179506A (ja) 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅製造方法
JP5626582B2 (ja) 電気銅めっき用含リン銅アノードおよびそれを用いた電気銅めっき方法
JP2017179505A (ja) 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅製造方法
JP2017179504A (ja) 高純度銅電解精錬用添加剤と高純度銅製造方法
WO2020049657A1 (ja) 電気めっき浴、電気めっき製品の製造方法、及び電気めっき装置
JPH073487A (ja) 高電流密度錫めっき硫酸浴

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180327

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190411

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190523

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190530

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190612

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6548019

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250