JPH0812327A - 酸化第二銅の製造法 - Google Patents

酸化第二銅の製造法

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JPH0812327A
JPH0812327A JP17315894A JP17315894A JPH0812327A JP H0812327 A JPH0812327 A JP H0812327A JP 17315894 A JP17315894 A JP 17315894A JP 17315894 A JP17315894 A JP 17315894A JP H0812327 A JPH0812327 A JP H0812327A
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cupric oxide
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copper
liters
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Mitsuharu Mori
充玄 森
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高品質の酸化第二銅を濾過性および洗浄性な
どの作業性よく簡便な方法で製造する方法を提供する。 【構成】 銅塩水溶液と苛性アルカリ水溶液とを反応し
て酸化第二銅を製造する方法において、該反応液中のC
3 /CuOのモル比が0.005以上の炭酸イオンの
存在下に、pHが9.5〜12.0で反応させる酸化第
二銅の製造法。銅塩水溶液にはプリント基板エッチング
排液を利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化第二銅の製造法に
関し、特に酸化第二銅を濾過性および作業性よく容易に
製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より酸化第二銅は、顔料、触媒、ガ
ラスおよび陶器の着色剤、弱電部品、条虫駆除剤、肥
料、他の銅化合物原料、電子複写機用キャリアー・トナ
ー用として使用されている。
【0003】その製造法は、 亜酸化銅、銅の伸線・伸延時に副生するミルスケール
および電解銅粉の微粒子を流動床あるいは移動床で40
0〜600℃に加熱して酸化し、粉砕、分級する加熱酸
化法、 酸化銅、硫酸銅、硝酸銅などの銅化合物を500℃以
上に加熱して分解後、粉砕、分級する熱分解法、
【0004】塩化第二銅、硫酸銅あるいは硝酸銅など
の銅化合物の溶液を80〜100℃に加熱しつつアルカ
リ溶液によってpHを12以上にして酸化を生成させ、
水洗、乾燥後、粉砕する直接湿式法、 塩化第二銅、硫酸銅あるいは硝酸銅などの銅化合物の
溶液を常温〜微加温でアルカリ溶液によって中性付近で
中和して、水酸化銅あるいは炭酸銅をまず製造し、50
0℃以上に加熱して分解させ、粉砕、分級する間接湿式
法、 等がある。
【0005】また、最近では、塩化第二銅を含むプリ
ント基板のエッチング排液を苛性アルカリでpH1まで
中和し、この銅の溶液と苛性アルカリ水溶液とを、温度
40〜50℃に保持した水溶液中に同時に滴下混合し
て、その溶液のpHを4〜10の範囲に保持しながら銅
の水和物を生成させ、次いでpHを10以上にして加熱
酸化して、析出した反応生成物を水洗かつ固液分離する
方法が開発されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の製造方法である〜の方法は、高温で加熱酸化
させるために所定の加熱炉と熱源とを必要とし、また炭
酸銅を経由する方法では、不純物となるClイオンを取
り込み易く、高純度な酸化第二銅が得られないといった
欠点がある。また、これらの方法によって得られる酸化
第二銅は、粒子径が不揃いで用途に応じて粉砕、分級の
工程が必要となっている。
【0007】また、上記のの方法は、エッチング排液
に含まれる銅を酸化第二銅として回収するために、安価
に製造できる利点はあるが、酸化第二銅中の不純物であ
るClイオンは未だ充分除去することができず、かつ粒
子径もあまり大きくすることができない。
【0008】本発明は、前記の問題点に鑑み、鋭意研究
をおこなった結果完成したものであり、高品質の酸化第
二銅を濾過性および洗浄性などの作業性よく容易な簡便
な方法で得ることができる酸化第二銅の製造法を提供す
るものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、銅塩水
溶液と苛性アルカリ水溶液とを反応して酸化第二銅を製
造する方法において、該反応液中のCO3 /CuOのモ
ル比が0.005以上の炭酸イオンの存在下に、pHが
9.5〜12.0で反応させることを特徴とする酸化第
二銅の製造法に係るものである。
【0010】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて使用する銅塩水溶液に含有される銅塩は、特に限
定されるものではなく工業的に入手できるものであれよ
いが、例えば硫酸銅、塩化銅、硝酸銅等の一種または二
種以上を含有する銅塩が挙げられる。それらの銅塩の中
でも塩化銅を含むプリント基板のエッチング排液は、資
源のリサイクル化を図ることができるのみならず、酸化
第二銅を安価に製造できることから好ましく、その組成
は特に限定されない。
【0011】本発明の特徴は、上記銅塩水溶液と苛性ア
ルカリ水溶液とを反応して酸化第二銅を生成する方法に
おいて、該反応液中のCO3 /CuOのモル比が0.0
05以上、好ましくは0.01〜0.1の炭酸イオンを
存在させ、且つ反応中のpHを9.5〜12.0、好ま
しくは10.0〜11.5に調整しながら反応をさせる
ことにある。
【0012】該反応中のCO3 /CuOのモル比が0.
005未満の場合、得られる酸化第二銅は非常に微細に
なり、濾過性等が悪くなる。また、CO3 /CuOのモ
ル比が、好ましくは0.01〜0.1の範囲の炭酸イオ
ンを存在させると、特に生成する酸化第二銅の粒径が大
となり、濾過性、洗浄性が良くなるが、その上限は特に
制限されるものではない。
【0013】また、反応中のpHが9.5未満の場合に
は塩化水酸化銅が生成し、また12.0を越える場合に
は微細な酸化第二銅が生成してしまい、共に好ましくな
い。特に好ましくはpH10.0〜11.5の範囲であ
り、この範囲では粒径が大なる粒子が生成し濾過性、洗
浄性とも良好となり望ましい。
【0014】反応液中の炭酸イオンの原料としては、炭
酸ガスや炭酸塩であればよく特に制限する必要はない
が、例えば炭酸ナトリウムの無水塩及び含水塩、炭酸水
素ナトリウムの無水塩及び含水塩、炭酸アンモニウム、
炭酸ガス等が挙げられる。
【0015】本発明の酸化第二銅の製造法において、反
応系の調製は、上記の条件を制御しさえすれば特に限定
する必要はないが、好ましい方法としては、例えば無水
炭酸ナトリウム等で所定濃度の炭酸ナトリウム水溶液を
予め調製しておき、次いで苛性アルカリを添加した後、
反応液中のpHを制御しながら銅塩水溶液を添加反応さ
せればよい。この時、炭酸ナトリウム水溶液の如き炭酸
源は、所定量の一部を予め添加した後、該反応液に連続
的に添加してもよい。
【0016】反応温度は室温〜100℃、反応時間は
0.1時間以上が好ましい。反応終了後、生成した酸化
第二銅のスラリーは、常法により、洗浄、濾過、乾燥
し、必要に応じて粉砕を行って製品とする。
【0017】
【作用】本発明に係わる酸化第二銅の製造法は、次の
(1)式および(2)式のような反応により行なわれる
と考えられる。
【0018】
【化1】 4CuSO4 +Na2 CO3 +6NaOH → 3Cu(OH)2 ・CuCO3 ↓+4Na2 SO4 (1) 3Cu(OH)2 ・CuCO3 +2NaOH → 4CuO↓+Na2 CO3 +4H2 O (2)
【0019】すなわち、(1)式に示すように、反応液
のpHを制御しながら反応させると、反応液中に存在す
る炭酸イオンにより、まず塩基性炭酸銅が生成し沈澱す
る。次いで、更に苛性ソーダを添加することにより
(2)式のような反応となり、酸化第二銅が生成する。
この時、炭酸ソーダが再生し、(1)式の反応に再使用
される。よって本発明においては、該反応液中には少な
い炭酸イオンが存在していれば良く、上記反応により得
られた酸化第二銅は粒子径が大きく、洗浄性が良好で、
濾過性の良い粒子が形成されると共に、粒子表面に付着
する陰イオン等の不純物を極めて容易に除去することが
できるようになる。
【0020】
【実施例】本発明を、実施例によって更に詳細に説明す
る。
【0021】実施例1 [A液]30重量%水酸化ナトリウム水溶液 [B液]濃度1モル/l硫酸銅水溶液 内容量5リッターのガラス製ビーカーに、無水炭酸ナト
リウム1.6gを入れ、水に溶解して1リッターとし
た。温度を50〜60℃に保持しつつ、攪拌下に[B
液]2リッターを30m1/分で定量供給した。同時
に、反応系内のpHが10.5±0.2を維持できる様
に、[A液]を供給し反応させた。生成したスラリー
は、濾過時間を測定した後、常法により洗浄、濾過、乾
燥、粉砕して酸化第二銅粉末を得た。
【0022】実施例2 [A液]30重量%水酸化ナトリウム水溶液 [B液]濃度1モル/l硫酸銅水溶液 内容量5リッターのガラス製ビーカーに、無水炭酸ナト
リウム3.2gを入れ、水に溶解して1リッターとし
た。温度を50〜60℃に保持しつつ、攪拌下に[B
液]2リッターを30m1/分で定量供給した。同時
に、反応系内のpHが11.0±0.3を維持できる様
に、[A液]を供給し反応させた。生成したスラリー
は、濾過時間を測定した後、常法により洗浄、濾過、乾
燥、粉砕して酸化第二銅粉末を得た。
【0023】実施例3 [A液]30重量%水酸化ナトリウム水溶液 [B液]濃度1モル/l硫酸銅水溶液 内容量5リッターのガラス製ビーカーに、無水炭酸ナト
リウム8.0gを入れ、水に溶解して1リッターとし
た。温度を40〜50℃に保持しつつ、攪拌下に[B
液]2リッターを30m1/分で定量供給した。同時
に、反応系内のpHが11.5±0.2を維持できる様
に、[A液]を供給し反応させた。生成したスラリー
は、濾過時間を測定した後、常法により洗浄、濾過、乾
燥、粉砕して酸化第二銅粉末を得た。
【0024】実施例4 [A液]30重量%水酸化ナトリウム水溶液 [B液]濃度1モル/l硫酸銅水溶液 内容量5リッターのガラス製ビーカーに、無水炭酸ナト
リウム16.0gを入れ、水に溶解して1リッターとし
た。温度を70〜80℃に保持しつつ、攪拌下に[B
液]2リッターを50m1/分で定量供給した。同時
に、反応系内のpHが10.0±0.3を維持できる様
に、[A液]を供給し反応させた。生成したスラリー
は、濾過時間を測定した後、常法により洗浄、濾過、乾
燥、粉砕して酸化第二銅粉末を得た。
【0025】実施例5 [A液]30重量%水酸化ナトリウム水溶液 [B液]濃度1モル/l硫酸銅水溶液 内容量5リッターのガラス製ビーカーに、無水炭酸ナト
リウム32.0gを入れ、水に溶解して1リッターとし
た。温度を70〜80℃に保持しつつ、攪拌下に[B
液]2リッターを80m1/分で定量供給した。同時
に、反応系内のpHが10.0±0.3を維持できる様
に、[A液]を供給し反応させた。生成したスラリー
は、濾過時間を測定した後、常法により洗浄、濾過、乾
燥、粉砕して酸化第二銅粉末を得た。
【0026】実施例6 [A液]30重量%水酸化ナトリウム水溶液 [B液]濃度1モル/l塩化銅水溶液 内容量5リッターのガラス製ビーカーに、炭酸ナトリウ
ム10水塩22.0gを入れ、水に溶解して1リッター
とした。温度を40〜50℃に保持しつつ、攪拌下に
[B液]2リッターを30m1/分で定量供給した。同
時に、反応系内のpHが11.5±0.2を維持できる
様に、[A液]を供給し反応させた。生成したスラリー
は、濾過時間を測定した後、常法により洗浄、濾過、乾
燥、粉砕して酸化第二銅粉末を得た。
【0027】実施例7 [A液]30重量%水酸化ナトリウム水溶液 [B液]濃度1モル/l塩化銅水溶液 内容量5リッターのガラス製ビーカーに、無水炭酸ナト
リウム6.4gを入れ、水に溶解して1リッターとし
た。温度を40〜50℃に保持しつつ、攪拌下に[B
液]2リッターを30m1/分で定量供給した。同時
に、反応系内のpHが11.5±0.2を維持できる様
に、[A液]を供給し反応させた。生成したスラリー
は、濾過時間を測定した後、常法により洗浄、濾過、乾
燥、粉砕して酸化第二銅粉末を得た。
【0028】実施例8 プリント基板エッチング排液(Cu2+:120g/l、
Cu+ :7g/l、遊離HC1:60g/lを含有)5
リッターに、30重量%過酸化水素水31.2gを加え
てCu+ をCu2+に酸化した後、水を加えて10リッタ
ーに調製した。3リッター反応容器に、実施例4で得ら
れた反応濾液2リッターを入れ、50〜60℃に保ちつ
つ、攪拌下、上記処理済みエッチング排液を60ml/
分で、無水炭酸ナトリウム80gを水に溶解して1リッ
ターとした溶液を6ml/分で、定量供給し(CO3
CuO=0.075モル比)、同時に反応系内のpHを
11.0±0.3に保持出来る様に、30重量%水酸化
ナトリウム水溶液を供給した。反応中、液面が一定とな
る様に反応器底部からスラリーを抜き出した。抜き出し
たスラリーは、濾過時間を測定した後、常法により洗
浄、濾過、乾燥して粉末とした。得られた酸化第二銅粉
末のClイオンの含有量は0.01%であった。
【0029】比較例1 [A液]30重量%水酸化ナトリウム水溶液 [B液]濃度1モル/l硫酸銅水溶液 内容量5リッターを有するガラス製ビーカーに、水1リ
ッターを入れ、攪拌下に、温度を50〜60℃に保持し
つつ、[B液]2リッターを30m1/分で定量供給し
た。同時に、反応系内のpHが10.0±0.2を維持
できる様に、[A液]を供給し反応させた。生成したス
ラリーは、濾過時間を測定した後、常法により洗浄、濾
過、乾燥、粉砕して酸化第二銅粉末を得た。
【0030】比較例2 [A液]30重量%水酸化ナトリウム水溶液 [B液]濃度1モル/l塩化銅水溶液 内容量5リッターのガラス製ビーカーに、無水炭酸ナト
リウム16.0gを入れ、水に溶解して1リッターとし
た。温度を50〜60℃に保持しつつ、攪拌下に[B
液]2リッターを50m1/分で定量供給した。同時
に、反応系内のpHが9.0±0.3を維持できる様
に、[A液]を供給し反応させた。生成したスラリー
は、濾過時間を測定した後、常法により洗浄、濾過、乾
燥、粉砕して粉末を得た。得られた粉末のSO4イオン
の含有量は6.4%であった。
【0031】比較例3 [A液]30重量%水酸化ナトリウム水溶液 [B液]濃度1モル/l硫酸銅水溶液 内容量5リッターのガラス製ビーカーに、無水炭酸ナト
リウム16.0gを入れ、水に溶解して1リッターとし
た。温度を70〜80℃に保持しつつ、攪拌下に[B
液]2リッターを50m1/分で定量供給した。同時
に、反応系内のpHが12.5±0.3を維持できる様
に、[A液]を供給し反応させた。生成したスラリー
は、濾過時間を測定した後、常法により洗浄、濾過、乾
燥、粉砕して酸化第二銅粉末を得た。
【0032】以上の実施例1〜8、比較例1〜3の測定
結果を下記の表1に示す。また、実施例1〜8で得られ
た酸化第二銅の品質は、含有アニオン(ClまたはSO
4)が0.02%以下の高品質であった。
【0033】
【表1】
【0034】(注) 注1)R50:コールターカウンター法による平均粒子
径(μm) 注2)濾過時間:東洋濾紙(株)社製の5A−125m
mφを用い、減圧(100torr)濾過にてスラリー
1リッターを濾過するのに必要とした時間(分) 注3)(*)は、CuOとCuCl2 ・3Cu(OH)
2 の混合相(X線回折による)を示す。
【0035】上記の表1の結果から、実施例1〜8は比
較例1〜3に比較して、反応により生成したスラリーの
濾過時間が極めて短く、作業性に優れている。また、得
られた酸化第二銅はX線回折上CuO単一相であり、粒
子径は大きく、このために濾過性および洗浄性が良い。
【0036】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の酸化第二銅
の製造法によれば、高品質の酸化第二銅を濾過性および
洗浄性などの作業性よく容易な簡便な方法で得ることが
でき、工業的に極めて有利な方法である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銅塩水溶液と苛性アルカリ水溶液とを反
    応して酸化第二銅を製造する方法において、該反応液中
    のCO3 /CuOのモル比が0.005以上の炭酸イオ
    ンの存在下に、pHが9.5〜12.0で反応させるこ
    とを特徴とする酸化第二銅の製造法。
  2. 【請求項2】 銅塩水溶液はプリント基板エッチング排
    液である請求項1記載の酸化第二銅の製造法。
JP17315894A 1994-07-04 1994-07-04 酸化第二銅の製造法 Pending JPH0812327A (ja)

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