JPS6133918B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6133918B2
JPS6133918B2 JP54166662A JP16666279A JPS6133918B2 JP S6133918 B2 JPS6133918 B2 JP S6133918B2 JP 54166662 A JP54166662 A JP 54166662A JP 16666279 A JP16666279 A JP 16666279A JP S6133918 B2 JPS6133918 B2 JP S6133918B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
copper
electrolytic
cathode
glue
polyacrylamide
Prior art date
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Expired
Application number
JP54166662A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5690993A (en
Inventor
Tooru Tanigawa
Shoji Shiga
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.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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 Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP16666279A priority Critical patent/JPS5690993A/ja
Publication of JPS5690993A publication Critical patent/JPS5690993A/ja
Publication of JPS6133918B2 publication Critical patent/JPS6133918B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は銅の電気分解による精製法に関し、更
に詳しくは電解液中に特定の有機質物質を少量添
加する改良された電解精製法に関する。 現在工業用銅地金の90%以上は硫化精鉱を乾式
製錬して純度99%前後の粗銅とした後電解精製に
より純度99.99%級の電気銅として使用されてい
る。銅の実用特性、例えば電気や熱の伝導率や機
械的性能は微量の下純物に影響されるためであ
る。電解精製においては大略1m角の粗銅板と、
純銅或いはチタン、ジルコニウム等の耐食性金属
の薄板とを交互に例えば80〜150mm間隔に多数配
列した電解槽に、銅分30〜55g/、硫酸分100
〜220g/の硫酸酸性硫酸銅溶液を満たし粗銅
板を直流電源のプラス側に、純銅薄板等をマイナ
ス側に接続して電気分解する。電解温度は40〜70
℃、電流密度1〜5A/dm2が通常の条件であり
1〜2週間毎にカソードとして電気銅が回収され
る。 また一部の電解槽には鉛などの不溶性アノード
を用いてカソードに電気銅を電解採取することも
行なわれているが、以下本発明では電解精製はこ
れをも含めた広い電気銅回収法を含める。 上記電解精製において高い生産性で高品質の電
気銅を回収するために多くの工夫、改良が成され
ているが、その中で最も重要な課題はカソードに
析出する銅の結晶状態を緻密にして表面を平滑に
保つことである。粗な結晶では結晶粒界に電解液
等が残留したり、又突起物の成長を起こし易く、
該突起物がアノードに達し電気短絡となり電力ロ
スの原因となる。更に重大な電解製精の問題は粗
銅アノード中の不溶解不純物であるアノードスラ
イム粒子に起因する場合が多い。 即ちアノード上に蓄積したスライムが自然落下
する過程で近接するカソード面に達したり、また
一部のスライムはアノード中のガス等と結合して
浮上浮遊してカソード面に接近したりして電析す
る銅中に取込まれて不純物源となりまた突起状成
長の核となり前出の不都合を招く。一度カソード
面が粗面化すると機械的又は電気化学的スライム
の付着は促進されるので品質の低下や電力ロスの
増加は加速される。 このため従来は電解液にニカワやゼラチン等の
水溶性タンパク質を単独又はチオ尿素と組合せて
添加してカソード面の平滑化を計つている。 しかしながらこのニカワの平滑化に対する効果
は小さいばかりでなくその大きな分極作用によつ
て槽電圧を上昇せしめ余分な電力を消費せしめる
結果をもたらしている。この分極作用はチオ尿素
と併用しても軽減することなく、槽電圧は低下し
ない。これら添加物の分極は槽電圧全体の2〜3
割に達する場合が多く、従つて電力消費に対して
も同様な割合をしめる。従つて、分極作用が小さ
く、且つカソードの平滑化作用に優れた添加物質
の開発が銅の電解精製のコスト低減のために期待
されている。 本発明はこのような状況に鑑みてなされたもの
で横電圧の低減即ち消費電力量の低減を可能とし
且つ平滑化作用に優れた銅電解精製法を提供する
ものである。 即ち本発明は酸性銅溶液中にて電気分解反応に
よりカソード上に純銅を析出せしめて回収するに
際し、該溶液中にニカワ、チオ尿素及びポリアク
リルアミドを少量溶存せしめることを特徴とする
ものである。 上記3種の添加剤のうちチオ尿素及びポリアク
リルアミドは単独では分極作用は極めて小さいも
のであるが、前者は高濃度ではじめて効果が発揮
され、その作用は不安定であり、更にアノードの
不働態化や浮遊スライムの発生が懸念される。後
者はカソード電気銅表面をザラつかせ、極端な場
合はスジ状の細溝を形成するなど添加剤として満
足できるものではない。またニカワについても単
独で使用する場合は前述の如く分極作用により槽
電圧を上昇せしめる他、カソード面の平滑化作用
も小さく同様に満足できるものではない。 更に、前記3種の添加剤のうち2つの組合せに
ついてはニカワとチオ尿素、ニカワとポリアクリ
ルアミドの組合の場合カソード電気銅表面の平滑
性は改善されるがニカワの高い分極作用による槽
電圧の高さは維持される。チオ尿素とポリアクリ
ルアミドの組合せでは槽電圧は低いがカソード電
気銅面は改善されず粗なザラついたものとなる。 上記に鑑みて種々検討の結果ニカワ、チオ尿素
及びポリアクリルアミドの3種を同時に使用した
場合に驚くべきことにカソード電気銅の品質を著
しく改善してかつ銅電解時の槽電圧を低下できる
ことを見出した。即ち電解液に3種の添加剤を共
存せしめて電解を行なうと、ニカワとチオ尿素又
はニカワとポリアクリルアミドの組合せに比較し
て槽電圧即ち電解電力量を10〜20%低減できる。
この作用はポリアクリルアミドの分子量や共重合
度に依らず見られる。 而して実用的に望ましい範囲は次のとおりであ
る。 即ち、ポリアクリルアミドは直鎖には限らず一
部側鎖を有しても良い。また官能基の酸アミド基
は酸液中で加水分解を起こしカルボキシル基を生
ずるので予め加水分解しておいても良いが一般に
30%、望ましくは10%以内である。またポリアク
リルアミドは、ビニルベンゼンスルフオネートや
アクリル酸、メタアクリル酸あるいはマレイン酸
と共重合させたものも使用できるが、その共重合
濃度は50%以内望ましくは10%以内である。 更にポリアクリルアミドの分子量は104〜107
適当である。104以下ではその効果が充分でなく
107以上では溶解しがたくなるためであるが、望
ましくは104〜5×105である。 これらを電解液に共存せしめることにより平滑
美麗なカソード電気銅を得られる他、槽電圧即ち
電解電力量を低減することができる。添加量はニ
カワ、チオ尿素及びポリアクリルアミド共に0.5
〜100ppm望ましくは1〜10ppm、電析銅1ton当
り1〜300g望ましくは10〜100gが適当である。 更にこれらの添加量比についてはニカワとチオ
尿素の添加比は100:100から100:10が望まし
く、更にニカワとポリアクリルアミドの添加比は
100:50から100:500が望ましい。本発明により
カソード品質にすぐれ、電解電力量の少ない銅の
電解精製が行なえる。 以下本発明を実施例に基いて更に具体的に説明
する。 実施例 1 約200〜300mmの粗銅板3枚と同大の銅薄板4枚
を100mmピツチで交互に配列した電解槽に銅分
40g/、硫酸180g/の濃度で液温60℃の硫酸
酸性硫酸銅液を約3/minで還流せしめた。上
記粗銅板をアノードとし銅薄板をカソードとして
カソードベースで2A/gm2の電流密度で直流を
給電して電解した。電解は7日毎にカソード電気
銅を引上げて代わりの銅薄板を入れる工程を3回
繰り返した。添加剤は電解中連続的に添加した。
カソード外観評価と槽電圧について結果を第1表
に示す。表に示すように本発明によるものは比較
例に比してカソード外観、槽電圧とも優れてい
る。
【表】 実施例 2 約1m角の粗銅板を50枚と同大の銅薄板51枚と
を100mmピツチで交互に配列した電解槽に銅分
43g/、硫酸178g/の濃度で液温60℃の硫酸
酸性硫酸銅液を40/minの速度で連続して還流
した。上記粗銅板をアノード、銅薄板をカソード
として2A/dm2の電流密度で電解を行つた。電
解液には析出銅量当り30g/Tのニカワ、30g/
Tのチオ尿素及び100g/Tのポリアクリルアミ
ド(分子量10×104、共重合物なし)、更に40g/
Tの塩酸を連続的に添加して10日間の電解を続け
てからカソード電気銅を回収した。次に再び銅薄
板を入槽し同様に電解を続けて電気銅を回収し
た。アノード粗銅はその約80%が溶解しており、
これを槽外に出した後新たな粗銅が入槽される。
得られたカソード電気銅は平滑緻密でその電流効
率は96.5%、電解時の平均の槽電圧は0.26voltで
あり、電力消費量は227KWH/Tであつた。 比較例 1 実施例2においてニカワ60g/T、チオ尿素
60g/T及び塩酸40g/Tを電解液に連続的に添
加して同様に電解を行つた。得られたカソード電
気銅の電流効率は97%、槽電圧0.29voltであり電
解電力量は252KWH/Tであつた。 以上述べた如く本発明によれば電解精製に基本
的な要件である平滑緻密な電気銅が得られ、かつ
電解電力量の低減に寄与できるので工業的価値は
極めて大きい。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 酸性銅溶液中にて電気分解反応によりカソー
    ド上に純銅を析出せしめて回収するに際し該溶液
    中にニカワ、チオ尿素及びポリアクリルアミドを
    少量溶存せしめることを特徴とする銅の電解精製
    法。
JP16666279A 1979-12-21 1979-12-21 Electrolytic refining of copper Granted JPS5690993A (en)

Priority Applications (1)

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JP16666279A JPS5690993A (en) 1979-12-21 1979-12-21 Electrolytic refining of copper

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JP16666279A JPS5690993A (en) 1979-12-21 1979-12-21 Electrolytic refining of copper

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JPS5690993A JPS5690993A (en) 1981-07-23
JPS6133918B2 true JPS6133918B2 (ja) 1986-08-05

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ID=15835402

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