JPH0768627B2 - 高純度銅の製造方法 - Google Patents
高純度銅の製造方法Info
- Publication number
- JPH0768627B2 JPH0768627B2 JP62139899A JP13989987A JPH0768627B2 JP H0768627 B2 JPH0768627 B2 JP H0768627B2 JP 62139899 A JP62139899 A JP 62139899A JP 13989987 A JP13989987 A JP 13989987A JP H0768627 B2 JPH0768627 B2 JP H0768627B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper
- purity
- electrolytic
- anode
- electrolytic solution
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、純度99.9999重量％以上の高純度銅を電解精
製法により製造する方法に関する。
製法により製造する方法に関する。
従来、銅の電解精製では陽極として純度99％前後の粗銅
をもちい陰極に電気銅の種板を使用して一般的に銅濃度
40〜50g/、遊離硫酸濃度150〜220g/、塩素イオン濃
度0.02g/程度の電解液に、チオ尿素、ニカワ等の添加
剤を加え、浴温50〜70℃、陰極電流密度１〜3A/dm2で電
解し、陰極上に純銅を析出させている。得られる純銅は
主な不純物としてS,Ag,Oをそれぞれ、６〜10ppm、Ｃを1
0から20ppm含むために、その純度は99.99重量％程度で
ある。
をもちい陰極に電気銅の種板を使用して一般的に銅濃度
40〜50g/、遊離硫酸濃度150〜220g/、塩素イオン濃
度0.02g/程度の電解液に、チオ尿素、ニカワ等の添加
剤を加え、浴温50〜70℃、陰極電流密度１〜3A/dm2で電
解し、陰極上に純銅を析出させている。得られる純銅は
主な不純物としてS,Ag,Oをそれぞれ、６〜10ppm、Ｃを1
0から20ppm含むために、その純度は99.99重量％程度で
ある。
近年、集積回路のボンディングワイヤー用、あるいは超
電導材料用として、さらに高純度の銅が要請されてきて
おり、この要請に応えるべく純銅中の主要不純物である
Ｓの混入を防止するため添加剤としてチオ尿素を用い
ず、デンプンまたはデキストリンとニカワとを用いた方
法が開示されている（特開昭59−76886）が、粗銅を陽
極とし、電解液として硫酸酸性の銅溶液を用いる電解で
はＳ含有量を１〜2ppm、Asを0.2〜0.3ppm、Biを0.2〜0.
5ppm、Sbを0.4〜0.6ppmまで減少させるのが限度であ
り、上記要請に応えることはできない。
電導材料用として、さらに高純度の銅が要請されてきて
おり、この要請に応えるべく純銅中の主要不純物である
Ｓの混入を防止するため添加剤としてチオ尿素を用い
ず、デンプンまたはデキストリンとニカワとを用いた方
法が開示されている（特開昭59−76886）が、粗銅を陽
極とし、電解液として硫酸酸性の銅溶液を用いる電解で
はＳ含有量を１〜2ppm、Asを0.2〜0.3ppm、Biを0.2〜0.
5ppm、Sbを0.4〜0.6ppmまで減少させるのが限度であ
り、上記要請に応えることはできない。
本発明の目的はこのような問題点を解決し、S,Ag等不純
物を減少させ、純度99.9999重量％以上の高純度銅を製
造する方法を提供することにある。
物を減少させ、純度99.9999重量％以上の高純度銅を製
造する方法を提供することにある。
本発明は、電気銅又は電気銅相当の純度を有する金属銅
を陽極とし、硫酸酸性の電解液を用い、電流密度２〜5A
/dm2で電解する第１の工程と、第１の工程より陰極に析
出した銅（以下電着銅と記す。）を陽極とし、電流密度
１〜2A/dm2で電解する第２の工程を含む高純度銅の製造
方法である。
を陽極とし、硫酸酸性の電解液を用い、電流密度２〜5A
/dm2で電解する第１の工程と、第１の工程より陰極に析
出した銅（以下電着銅と記す。）を陽極とし、電流密度
１〜2A/dm2で電解する第２の工程を含む高純度銅の製造
方法である。
本発明においては、陽極を隔膜内に配置することが好ま
しく、また第１及び第２の工程で、銅濃度を20〜45g/
、遊離硫酸濃度を40〜80g/となるように調整した硫
酸銅溶液を電解液とし、浴温を10〜40℃で、陰極表面積
1dm2に対して0.1〜２/minとなるように電解液を電槽
内に給液することが好ましい。
しく、また第１及び第２の工程で、銅濃度を20〜45g/
、遊離硫酸濃度を40〜80g/となるように調整した硫
酸銅溶液を電解液とし、浴温を10〜40℃で、陰極表面積
1dm2に対して0.1〜２/minとなるように電解液を電槽
内に給液することが好ましい。
本発明者等はチオ尿素等の有機添加剤を使用しない銅の
電解精製において、S,Ag等不純物の混入原因を種々調査
検討した結果、S,Ag等の不純物は析出粒界への電解液の
混入、陽極表面、あるいは陽極近傍に生成したスライム
類の付着、イオン状態の不純物が電気化学的な還元によ
り陰極へ共析すること等により混入することを見いだ
し、さらに、本発明の条件下では2A/dm2を境として、こ
れ以下の電流密度ではAg,Sb,Bi,As,Pb等が共析しやす
く、2A/dm2より高い電流密度ではNi,Fe等が共析しやす
いことを見いだした。
電解精製において、S,Ag等不純物の混入原因を種々調査
検討した結果、S,Ag等の不純物は析出粒界への電解液の
混入、陽極表面、あるいは陽極近傍に生成したスライム
類の付着、イオン状態の不純物が電気化学的な還元によ
り陰極へ共析すること等により混入することを見いだ
し、さらに、本発明の条件下では2A/dm2を境として、こ
れ以下の電流密度ではAg,Sb,Bi,As,Pb等が共析しやす
く、2A/dm2より高い電流密度ではNi,Fe等が共析しやす
いことを見いだした。
その結果、初めに2A/dm2より高い電流密度で電解を行な
い電着銅を得、ついで得た電着銅を陽極とし、2A/dm2以
下の電流密度で電解することにより、電解液中の不純物
が電気化学的な還元により陰極に共析することを防止
し、よりち密で平滑な電着銅を得ることにより共析粒界
への電解液の混入を防止し、Ｓの含有量を低下させるこ
とが可能であることを見いだし本発明に至った。
い電着銅を得、ついで得た電着銅を陽極とし、2A/dm2以
下の電流密度で電解することにより、電解液中の不純物
が電気化学的な還元により陰極に共析することを防止
し、よりち密で平滑な電着銅を得ることにより共析粒界
への電解液の混入を防止し、Ｓの含有量を低下させるこ
とが可能であることを見いだし本発明に至った。
本発明で最初に陽極とする金属銅は、従来の銅の電解生
成で得られる電気銅のような純銅であり、S,Agをそれぞ
れ６〜10ppm含有しているが、電気銅相当の純度を有す
る銅であれば適用可能である。また、陰極母板としては
高純度銅板、チタン板もしくはステンレス板が使用でき
る。
成で得られる電気銅のような純銅であり、S,Agをそれぞ
れ６〜10ppm含有しているが、電気銅相当の純度を有す
る銅であれば適用可能である。また、陰極母板としては
高純度銅板、チタン板もしくはステンレス板が使用でき
る。
本発明で陽極を隔膜内に配置するのは、陽極が溶解する
ときに発生する銅粉、スライム等が電解液中に懸濁し、
電着銅あるいは高純度銅中に混入することを防止するた
めである。
ときに発生する銅粉、スライム等が電解液中に懸濁し、
電着銅あるいは高純度銅中に混入することを防止するた
めである。
電解液として用いる硫酸銅溶液は純銅を過酸化水素と硫
酸を用いて溶解することにより得るが、本発明の方法に
より得られた電着銅、あるいは高純度銅を溶解して得る
ことが望ましい。
酸を用いて溶解することにより得るが、本発明の方法に
より得られた電着銅、あるいは高純度銅を溶解して得る
ことが望ましい。
電解液中の遊離硫酸濃度がある濃度以上になると、得ら
れる電着銅あるいは高純度銅のち密性、平滑性が不良に
なることはよく知られており、本発明の条件ではこの濃
度は80g/である。一方、遊離硫酸濃度が40g/未満に
なると電解中にイオン化傾向が銅に近い金属の共析が起
こるので、遊離硫酸濃度は40〜80g/とすることが望ま
しい。
れる電着銅あるいは高純度銅のち密性、平滑性が不良に
なることはよく知られており、本発明の条件ではこの濃
度は80g/である。一方、遊離硫酸濃度が40g/未満に
なると電解中にイオン化傾向が銅に近い金属の共析が起
こるので、遊離硫酸濃度は40〜80g/とすることが望ま
しい。
電解液中の銅濃度は低い方がち密性、平滑性は良くなる
があまり低いと生産性が低下するので20〜45g/、好ま
しくは30〜40g/とすることが望ましい。
があまり低いと生産性が低下するので20〜45g/、好ま
しくは30〜40g/とすることが望ましい。
第１の工程ではAg,Sb,Bi,As,Pb等の共析を防止するため
2A/dm2より高い電流密度で電解するが、電流密度が5A/d
m2より高いとち密性、平滑性が悪化するので、電流密度
は２〜5A/dm2とする必要がある。また、第２の工程では
Ni,Fe等の共析を防止すると共に、よりち密で平滑な高
純度銅を得ることにより共析粒界への電解液の混入を防
止し、Ｓ含有量の低下を図るため電流密度を2A/dm2以下
とする必要があるが、電流密度が1A/dm2より低いと生産
性が低下し、経済的でないので１〜2A/dm2とする必要が
ある。
2A/dm2より高い電流密度で電解するが、電流密度が5A/d
m2より高いとち密性、平滑性が悪化するので、電流密度
は２〜5A/dm2とする必要がある。また、第２の工程では
Ni,Fe等の共析を防止すると共に、よりち密で平滑な高
純度銅を得ることにより共析粒界への電解液の混入を防
止し、Ｓ含有量の低下を図るため電流密度を2A/dm2以下
とする必要があるが、電流密度が1A/dm2より低いと生産
性が低下し、経済的でないので１〜2A/dm2とする必要が
ある。
浴温は40℃以上となるとAg等の不純物が共析しやすくな
るので40℃以下にすることが望ましいが、10℃未満に維
持するためには特別な冷却装置が必要とされ、経済的に
不利となるので10〜40℃、好ましくは15〜25℃に維持す
るのが良い。
るので40℃以下にすることが望ましいが、10℃未満に維
持するためには特別な冷却装置が必要とされ、経済的に
不利となるので10〜40℃、好ましくは15〜25℃に維持す
るのが良い。
ち密で平滑な電着銅あるいは高純度銅を得るためには電
解液を供給、循環し電着面近傍の電解液中の銅イオンの
濃度勾配を減少させることが望ましいが、供給量が電着
面積1dm2当たり２/minより多いと液の流れにより、電
着面積1dm2当たり0.1/minより少ないと電着面近傍の
電解液中の銅イオンの濃度勾配の増加により電着銅ある
いは高純度銅の平滑性が失われるので電着面積1dm2当た
り0.1〜２/min、望ましくは0.1〜１/minの電解液を
供給することが望ましい。
解液を供給、循環し電着面近傍の電解液中の銅イオンの
濃度勾配を減少させることが望ましいが、供給量が電着
面積1dm2当たり２/minより多いと液の流れにより、電
着面積1dm2当たり0.1/minより少ないと電着面近傍の
電解液中の銅イオンの濃度勾配の増加により電着銅ある
いは高純度銅の平滑性が失われるので電着面積1dm2当た
り0.1〜２/min、望ましくは0.1〜１/minの電解液を
供給することが望ましい。
このようにして得られた高純度銅の品位は99.9999重量
％以上であるが、必要であれば、本発明の方法を繰り返
すことによりさらに高純度の銅を得ることができる。
％以上であるが、必要であれば、本発明の方法を繰り返
すことによりさらに高純度の銅を得ることができる。
第１表に示した品位の厚さ10mmの純銅の板を12cm×20cm
角に切断し、ろ布を張ったボックス内に配置し陽極と
し、この純銅を脱イオン水と、試薬１級の硫酸と、試薬
１級の過酸化水素水をもちい溶解し作成した第２表に示
した組成の液を電解液とし、PVC製の電解槽を用い、電
流を陰極面積1dm2当たり2.5Aの割合で流しながら第３表
に示した条件下で電解した。得られた電着銅の品位を第
１表に示した。
角に切断し、ろ布を張ったボックス内に配置し陽極と
し、この純銅を脱イオン水と、試薬１級の硫酸と、試薬
１級の過酸化水素水をもちい溶解し作成した第２表に示
した組成の液を電解液とし、PVC製の電解槽を用い、電
流を陰極面積1dm2当たり2.5Aの割合で流しながら第３表
に示した条件下で電解した。得られた電着銅の品位を第
１表に示した。
この結果より、得られる電着銅の品位は99.999重量％で
あり、主な不純物はNi,Fe,SでありAg,Sb,Bi,As,Pb等の
共析が防止されたことがわかる。
あり、主な不純物はNi,Fe,SでありAg,Sb,Bi,As,Pb等の
共析が防止されたことがわかる。
次ぎに、この電着銅を陽極とし、電流を陰極面積1dm2当
たり1.5Aの割合で流しながら第２表の電解液を用い第３
表に示した条件下で電解を行なった。
たり1.5Aの割合で流しながら第２表の電解液を用い第３
表に示した条件下で電解を行なった。
得られた高純度銅の品位を第４表に示した。
〔発明の効果〕 本発明の方法によれば、超電導材料用として使用可能な
純度99.9999重量％以上の高純度電気銅を製造すること
ができる。
純度99.9999重量％以上の高純度電気銅を製造すること
ができる。
Claims (5)
- 【請求項１】電気銅または電気銅相当の純度を有する金
属銅を陽極とし、硫酸酸性の電解液を用い、電流密度２
〜5A/dm2で電解する第１の工程と、第１の工程より得ら
れた電着銅を陽極とし、電流密度１〜2A/dm2で電解する
第２の工程を含む高純度銅の製造方法。 - 【請求項２】第１および第２の工程において隔膜で仕切
られた陽極室内に前記陽極を配することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の高純度銅の製造方法。 - 【請求項３】第１および第２の工程において電解液中の
銅濃度が20〜45g/、遊離硫酸濃度が40〜80g/である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高純度銅
の製造方法。 - 【請求項４】第１および第２の工程において電解浴温が
10〜40℃であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の高純度銅の製造方法。 - 【請求項５】第１および第２の工程において陰極面積1d
m2に対して0.1〜２/minとなるように電解液を給液す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高純度
銅の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62139899A JPH0768627B2 (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | 高純度銅の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62139899A JPH0768627B2 (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | 高純度銅の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63307291A JPS63307291A (ja) | 1988-12-14 |
| JPH0768627B2 true JPH0768627B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=15256212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62139899A Expired - Fee Related JPH0768627B2 (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | 高純度銅の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0768627B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4750112B2 (ja) * | 2005-06-15 | 2011-08-17 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 超高純度銅及びその製造方法並びに超高純度銅からなるボンディングワイヤ |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08990B2 (ja) * | 1989-01-11 | 1996-01-10 | 同和鉱業株式会社 | 超高純度銅の製造方法 |
| CN102912375B (zh) * | 2012-11-06 | 2016-01-13 | 孟辉 | 从酸性蚀刻液中回收铜的方法及其专用装置 |
| CN104047021A (zh) * | 2013-03-13 | 2014-09-17 | 江苏瑞崚新材料科技有限公司 | 一种用电解方法制备出6N-Cu的方法 |
| CN109252189A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-22 | 金川集团股份有限公司 | 一种铜电解废液净化提取高纯铜的方法 |
-
1987
- 1987-06-05 JP JP62139899A patent/JPH0768627B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4750112B2 (ja) * | 2005-06-15 | 2011-08-17 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 超高純度銅及びその製造方法並びに超高純度銅からなるボンディングワイヤ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63307291A (ja) | 1988-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0768627B2 (ja) | 高純度銅の製造方法 | |
| US2923671A (en) | Copper electrodeposition process and anode for use in same | |
| JPS6184389A (ja) | 高純度電気銅の製造方法 | |
| US3855089A (en) | Process for the electrolytic refining of heavy metals | |
| JP4232088B2 (ja) | 高純度電気銅の製造方法 | |
| AU2008265451B2 (en) | Method for improving nickel cathode morphology | |
| JP2019052329A (ja) | 低品位銅アノードの電解精錬方法およびそれに用いる電解液 | |
| JP2777955B2 (ja) | 脱銀又は銀の回収方法 | |
| JP2623267B2 (ja) | 低銀品位の高純度電気銅の製造法 | |
| US2623848A (en) | Process for producing modified electronickel | |
| JPH0567716B2 (ja) | ||
| GB2142344A (en) | Gold plating baths containing tartrate and carbonate salts | |
| KR100349445B1 (ko) | 고순도 전기동의 전해장치 | |
| JP3412144B2 (ja) | 銅電解精製におけるＡｇ回収率の向上方法 | |
| JP2622019B2 (ja) | 粒状銅微粉末の製造方法 | |
| US2796394A (en) | Separating and recovering nonferrous alloys from ferrous materials coated therewith | |
| JP2594799B2 (ja) | 低銀品位の高純度電気銅の製造法 | |
| Kumar et al. | Electrodeposition of alloys IV. Electrodeposition and X-ray structure of bismuth-nickel alloys from aqueous solutions | |
| JP3774262B2 (ja) | 高純度電気銅の製造方法 | |
| JP2622560B2 (ja) | 電着板の製造方法 | |
| JPH0653949B2 (ja) | 銅の電解精製方法 | |
| JPH055903B2 (ja) | ||
| Piontelli | Improvement in Quality of Metal Deposits Due to Rotation of Cathode Applies Likewise to Metal Deposits by “Displacement.” | |
| KR20230121992A (ko) | 나노 구리 결정입자 전기도금 방법 | |
| CN115198309A (zh) | 一种低银低硫超高纯铜提纯的电解方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |