JPS63307226A - 銅の精製方法 - Google Patents
銅の精製方法Info
- Publication number
- JPS63307226A JPS63307226A JP14279387A JP14279387A JPS63307226A JP S63307226 A JPS63307226 A JP S63307226A JP 14279387 A JP14279387 A JP 14279387A JP 14279387 A JP14279387 A JP 14279387A JP S63307226 A JPS63307226 A JP S63307226A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper
- molten metal
- electric arc
- inert gas
- 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.)
- Pending
Links
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 40
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 4
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000004857 zone melting Methods 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は純胴中の不純物を除去する銅の精製方法に関し
、特に、溶湯を不活性ガス中で電気アークにより掃引す
ることにより効果的かつ経済的に不純物を除去するよう
にした銅の精製方法に関する。
、特に、溶湯を不活性ガス中で電気アークにより掃引す
ることにより効果的かつ経済的に不純物を除去するよう
にした銅の精製方法に関する。
従来の銅の純度を上げる精製方法として、所要純度の銅
を出発材として精製を行うものがあり、例えば、■電気
分解による精製方法（例えば、特開昭６１−８４３８９
号公報）、■不純物と親和性の大きい元素を添加し、不
純物を化合物として除去する精製方法、■不純物と親和
性の大きい元素を添加し化合物を形成後凝固させ、その
後さらに帯域溶融を行う精製方法（例えば、特開昭６１
−１４９４６５号公報）等がある。このうち■の方法は
０、Ｓ、Ｃを除去するのに有用であり、かつ、操作が比
較的容易で量産処理に適した方法として多用されている
。
を出発材として精製を行うものがあり、例えば、■電気
分解による精製方法（例えば、特開昭６１−８４３８９
号公報）、■不純物と親和性の大きい元素を添加し、不
純物を化合物として除去する精製方法、■不純物と親和
性の大きい元素を添加し化合物を形成後凝固させ、その
後さらに帯域溶融を行う精製方法（例えば、特開昭６１
−１４９４６５号公報）等がある。このうち■の方法は
０、Ｓ、Ｃを除去するのに有用であり、かつ、操作が比
較的容易で量産処理に適した方法として多用されている
。
しかし、従来の銅の精製方法によれば、例えば、■の方
法では操作が比較的容易で量産処理に適しているものの
必ずしも不純物の除去が十分でないと言う不都合があり
、また、■の電気分解法および■の帯域溶融法では精製
効果は優れているが、処理に多くの手数と。
法では操作が比較的容易で量産処理に適しているものの
必ずしも不純物の除去が十分でないと言う不都合があり
、また、■の電気分解法および■の帯域溶融法では精製
効果は優れているが、処理に多くの手数と。
時間を要し、従って精製コストが高くなると言う不都合
がある。近年電子工業用を中心として高純度の銅材に対
する需要が増加しており、それに伴い、より経済性のあ
る高純度の銅の精製方法が望まれている。
がある。近年電子工業用を中心として高純度の銅材に対
する需要が増加しており、それに伴い、より経済性のあ
る高純度の銅の精製方法が望まれている。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、純銅中の不
純物を十分に除去し、作業に多くの手数と時間を必要と
せず、かつ、安価な銅の精製を行なえるようにするため
、溶解後の溶湯の湯面を放電電極により発生させた電気
アークで掃引して不純物を効果的に除去するようにした
銅の精製方法を提供する。
純物を十分に除去し、作業に多くの手数と時間を必要と
せず、かつ、安価な銅の精製を行なえるようにするため
、溶解後の溶湯の湯面を放電電極により発生させた電気
アークで掃引して不純物を効果的に除去するようにした
銅の精製方法を提供する。
即ち、本発明の銅の精製方法は電気アーク掃引により溶
湯中の不純物元素を蒸発させて除去するものであり、以
下の工程を備えている。
湯中の不純物元素を蒸発させて除去するものであり、以
下の工程を備えている。
（１） 銅地金を溶解する工程
純度９９．９９３％以上の銅地金をＡｒ、Ｈｅ等の不活
性ガス中あるいは真空中で溶解し溶湯とする。銅地金の
純度を９９．９９３％以上とするのは、例えば、９９．
９９３％以下の純度では含有不純物量が多すぎるため、
後述する電気アーク掃引に相当の長時間を必要とし、工
業有用性に欠けるためである。
性ガス中あるいは真空中で溶解し溶湯とする。銅地金の
純度を９９．９９３％以上とするのは、例えば、９９．
９９３％以下の純度では含有不純物量が多すぎるため、
後述する電気アーク掃引に相当の長時間を必要とし、工
業有用性に欠けるためである。
（２）電気アーク掃引工程
不活性ガス中において前述の溶湯の場面に放電電極より
発生させた電気アークを当てて溶湯中の蒸発しやすい不
純物元素、例えば、Ｂｉ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｐ、Ｚｎ、Ｏ。
発生させた電気アークを当てて溶湯中の蒸発しやすい不
純物元素、例えば、Ｂｉ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｐ、Ｚｎ、Ｏ。
Ｓなどの′元素を蒸発させる。電気アークの当たった湯
面ば局部的に少なくとも２０００℃〜２５００℃の高温
に加熱されるため、上記不純物元素の蒸発・除去が円滑
に行なわれる。
面ば局部的に少なくとも２０００℃〜２５００℃の高温
に加熱されるため、上記不純物元素の蒸発・除去が円滑
に行なわれる。
また、必要に応じて溶湯の電磁撹拌を並行して行う。電
磁撹拌を行うことによって電気アークにより掃引処理さ
れる湯量が実質的に増加し、不純物の除去が効果的に行
なわれる。溶湯の全体の保温は必要に応じて、例えば、
誘導加熱コイル等で行うものとする。溶湯量および銅の
純度によって決まる時間にわたって電気アーク掃引し、
凝固させる。
磁撹拌を行うことによって電気アークにより掃引処理さ
れる湯量が実質的に増加し、不純物の除去が効果的に行
なわれる。溶湯の全体の保温は必要に応じて、例えば、
誘導加熱コイル等で行うものとする。溶湯量および銅の
純度によって決まる時間にわたって電気アーク掃引し、
凝固させる。
以上の工程により、純度９９．９９３％以上品銅地金を
溶解し、必要に応じて電磁撹拌を行ないながら電気アー
クによって掃引することにより不純物元素を蒸発させ、
凝固させて純度の高い銅を得る。
溶解し、必要に応じて電磁撹拌を行ないながら電気アー
クによって掃引することにより不純物元素を蒸発させ、
凝固させて純度の高い銅を得る。
以下、本発明の銅の精製方法を詳細に説明する。
本発明の第１の実施例は以下の通りである。
純度９９．９９３％の純銅を水冷銅ハース中に約３００
ｇ投入し、０．１ＴｏｒｒのＡｒガス雰囲気中で、タン
グステン製電極を用いて出力１０に−でアーク溶解し、
その後場面を同じく出力１０ｋｗのアークで約１５分間
電気アーク掃引の処理を施し、凝固させた。次に、ハー
スに接していた鋳塊面を裏返して表に出し、換言すれば
、鋳塊の下部面と上部面を入れ代えて、上記と同様に約
１５分間アークにより電気アーク掃引処理を行い、凝固
させた。なお、銅ハースの湯溜り部の内径は６０璽璽、
純銅３００ｇ投入時の溶湯の深さは約１２ｍであった。
ｇ投入し、０．１ＴｏｒｒのＡｒガス雰囲気中で、タン
グステン製電極を用いて出力１０に−でアーク溶解し、
その後場面を同じく出力１０ｋｗのアークで約１５分間
電気アーク掃引の処理を施し、凝固させた。次に、ハー
スに接していた鋳塊面を裏返して表に出し、換言すれば
、鋳塊の下部面と上部面を入れ代えて、上記と同様に約
１５分間アークにより電気アーク掃引処理を行い、凝固
させた。なお、銅ハースの湯溜り部の内径は６０璽璽、
純銅３００ｇ投入時の溶湯の深さは約１２ｍであった。
このようにして得た銅材を分析したところ、電気アーク
掃引処理前後でＡＳ％ Ｓｂｓ Ｓ、Ｓｅｓ Ｔｅ。
掃引処理前後でＡＳ％ Ｓｂｓ Ｓ、Ｓｅｓ Ｔｅ。
０が次の表に示すように減少した。また、この銅材を引
抜きと焼鈍を繰返して外径１）ｍの線材とし、その焼鈍
時の硬さおよび４．２６にでの電気抵抗を測定したとこ
ろ、アークによる掃引を行ったものはマイクロビッカー
ス硬さが４２で掃引処理をしないものの硬さ５６に比較
して軟かくなっていること、また、残留抵抗比ＲＲＲ（
Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｒｅ５ｉｓｔａｎｃｅ Ｒａｔｉｏ
）は電気アーク掃引処理を行ったものは約８３００で、
電気アーク掃引処理しないもののＲＲＲ＃６２００と比
較して高い値を示し、精製の効果が確認された。
抜きと焼鈍を繰返して外径１）ｍの線材とし、その焼鈍
時の硬さおよび４．２６にでの電気抵抗を測定したとこ
ろ、アークによる掃引を行ったものはマイクロビッカー
ス硬さが４２で掃引処理をしないものの硬さ５６に比較
して軟かくなっていること、また、残留抵抗比ＲＲＲ（
Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｒｅ５ｉｓｔａｎｃｅ Ｒａｔｉｏ
）は電気アーク掃引処理を行ったものは約８３００で、
電気アーク掃引処理しないもののＲＲＲ＃６２００と比
較して高い値を示し、精製の効果が確認された。
本発明の第２の実施例は以下の通りである。
約３ｋｇの純度９９．９９３％の純銅を内径８０龍、深
さ２００顛の高純度黒鉛ルツボ中で予め真空溶解し、そ
の後０． ＩＴｏｒｒのＡｒガス雰囲気中でタングステ
ン製電極を用いて場面を出力２０ｋｗのアークで約１５
分間電気アーク掃引処理し、凝固させた。なお、電気ア
ーク掃引処理の間溶湯の電磁撹拌を並行して行った。こ
のようにして得た鋼材を分析したところ、電気アーク掃
引処理前後でＡｓ、Ｓｂ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、０が前記表
に示すように減少した。また、この鋼材を熱間押出し後
引抜きと焼鈍を繰返して外径１龍の線材とし、その焼鈍
時の硬さおよび４．２°にでの電気抵抗を測定したとこ
ろ、電気アーク掃引処理を行ったものはマイクロビッカ
ース硬さ４０で、掃引処理ヲシないものの硬さ５３に比
べて軟かくなっていること、また残留抵抗比ＲＲＲは電
気アーク掃引処理を行った鋼材は約８５００で掃引処理
をしない銅材のＲＲＲζ６３００に比較して高い値を示
し、精製の効果が確認された。
さ２００顛の高純度黒鉛ルツボ中で予め真空溶解し、そ
の後０． ＩＴｏｒｒのＡｒガス雰囲気中でタングステ
ン製電極を用いて場面を出力２０ｋｗのアークで約１５
分間電気アーク掃引処理し、凝固させた。なお、電気ア
ーク掃引処理の間溶湯の電磁撹拌を並行して行った。こ
のようにして得た鋼材を分析したところ、電気アーク掃
引処理前後でＡｓ、Ｓｂ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、０が前記表
に示すように減少した。また、この鋼材を熱間押出し後
引抜きと焼鈍を繰返して外径１龍の線材とし、その焼鈍
時の硬さおよび４．２°にでの電気抵抗を測定したとこ
ろ、電気アーク掃引処理を行ったものはマイクロビッカ
ース硬さ４０で、掃引処理ヲシないものの硬さ５３に比
べて軟かくなっていること、また残留抵抗比ＲＲＲは電
気アーク掃引処理を行った鋼材は約８５００で掃引処理
をしない銅材のＲＲＲζ６３００に比較して高い値を示
し、精製の効果が確認された。
以上説明した通り、本発明の銅の精製方法によれば、溶
解後の溶湯の場面を放電電極により発生させた電気アー
クで掃引し、不純物を蒸発させ除去するようにしたため
、従来の電気分解法および帯域溶融法に比べて作業工数
および時間等が節約でき、精製コストが安く、Ａｓ、Ｓ
ｂ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐ、Ｚｎ、ＯｌＳ等の不純物の除去を
より効果的に行うことができ、かつ、鋼材を十分に高純
度化することができる。
解後の溶湯の場面を放電電極により発生させた電気アー
クで掃引し、不純物を蒸発させ除去するようにしたため
、従来の電気分解法および帯域溶融法に比べて作業工数
および時間等が節約でき、精製コストが安く、Ａｓ、Ｓ
ｂ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐ、Ｚｎ、ＯｌＳ等の不純物の除去を
より効果的に行うことができ、かつ、鋼材を十分に高純
度化することができる。
さらに、高純度化に伴い、その電気抵抗、例えば、４．
２°にの極低温での電気抵抗および硬さが減少する。以
上の効果によって、銅の超極細線が容易に、かつ、安価
で製造可能となり、例えば、最近ＩＣ用のボンディング
ワイヤとして注目されている銅のボンディングワイヤに
対しても軟質で電気抵抗の小さい、そして経済性に優れ
た線材を供給することができる。
２°にの極低温での電気抵抗および硬さが減少する。以
上の効果によって、銅の超極細線が容易に、かつ、安価
で製造可能となり、例えば、最近ＩＣ用のボンディング
ワイヤとして注目されている銅のボンディングワイヤに
対しても軟質で電気抵抗の小さい、そして経済性に優れ
た線材を供給することができる。
Claims (2)
- （１）純銅中に不可避的に存在する不純物を除去する銅
の精製方法において、 前記純銅を不活性ガス中あるいは真空中で 溶解して溶湯とし、前記溶湯の湯面を不活性ガス中にお
いて放電電極より発生させた電気アークで掃引し、凝固
させることを特徴とする銅の精製方法。 - （２）前記電気アークが電磁撹拌されている前記溶湯の
湯面を掃引することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の銅の精製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14279387A JPS63307226A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 銅の精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14279387A JPS63307226A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 銅の精製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63307226A true JPS63307226A (ja) | 1988-12-14 |
Family
ID=15323743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14279387A Pending JPS63307226A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 銅の精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63307226A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8030082B2 (en) | 2006-01-13 | 2011-10-04 | Honeywell International Inc. | Liquid-particle analysis of metal materials |
-
1987
- 1987-06-08 JP JP14279387A patent/JPS63307226A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8030082B2 (en) | 2006-01-13 | 2011-10-04 | Honeywell International Inc. | Liquid-particle analysis of metal materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2357501T3 (es) | Silicio metalúrgico de alta pureza y procedimiento de elaboración. | |
| CN105369172A (zh) | 一种适用电缆的无氧铜杆及其制备方法 | |
| JP2001240949A (ja) | 微細な結晶粒を有する高純度銅加工品素材の製造方法 | |
| CN1040666C (zh) | 钛铁合金的制造方法 | |
| JP2002029727A5 (ja) | ||
| CN110423904B (zh) | 一种电子束熔炼均质化高纯化制备Ni-Cr-Co-Fe-Mn高熵合金的方法 | |
| JPS6139385B2 (ja) | ||
| JPS607701B2 (ja) | 高導電耐熱アルミニウム合金の製造法 | |
| JPS63307226A (ja) | 銅の精製方法 | |
| JPH05262512A (ja) | シリコンの精製方法 | |
| CN111020257B (zh) | 一种提高镍白铜材料纯净度的方法 | |
| CN109266863A (zh) | 一种高纯钛锭提纯方法 | |
| CN110484742B (zh) | 一种电子束熔炼高纯化制备Fe-W中间合金的方法 | |
| CN109280786B (zh) | 一种铝钨中间合金及其生产方法 | |
| JPH09309716A (ja) | シリコンの精製方法 | |
| RU2434955C1 (ru) | Способ получения высокочистого кобальта для распыляемых мишеней | |
| JP3111792B2 (ja) | 高純度銅インゴットの製造法 | |
| JPH0116289B2 (ja) | ||
| JPH0617159A (ja) | 低酸素高純度Ｔｉ材の製造方法 | |
| RU2156822C1 (ru) | Способ получения высококачественной меди вакуумной дуговой плавкой | |
| RU2204617C1 (ru) | Способ рафинирования металлов и сплавов многократным электронно-лучевым переплавом | |
| JPH0611888B2 (ja) | 希土類―鉄系超磁歪合金鋳塊の製造方法 | |
| RU2180692C2 (ru) | Способ переработки медьсодержащих шлаков | |
| CN116694941A (zh) | 一种低温高效制备Ti5Si3合金的方法 | |
| JPS5952217B2 (ja) | 高融点金属、活性金属又はそれら合金の被処理予備成形体の表面溶解処理法 |