KR102152910B1 - Manufacturing Methods of Basic Copper Carbonate Using Copper Sulfate - Google Patents
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Abstract
황산구리를 이용하여 다양한 크기와 형상을 갖는 염기성 탄산구리를 제조하는 방법이 개시된다. 본 발명은 소다회 수용액과 황산구리 수용액을 동시에 적하하여 탄산구리를 합성하는 단계; 및 상기 합성된 탄산구리를 여과, 세척 및 건조하는 단계를 포함하는 탄산구리 제조 방법을 제공한다. Disclosed is a method of preparing basic copper carbonate having various sizes and shapes using copper sulfate. The present invention is a step of synthesizing copper carbonate by simultaneously dropping an aqueous soda ash solution and an aqueous copper sulfate solution; And filtering, washing, and drying the synthesized copper carbonate.
Description
본 발명은 염기성 탄산구리의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 황산구리를 이용하여 다양한 크기와 형상을 갖는 염기성 탄산구리를 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing basic copper carbonate, and more particularly, to a method for producing basic copper carbonate having various sizes and shapes by using copper sulfate.
염기성 탄산구리는 도금 및 목제 방부제, 산화구리 제조 원료, 촉매 등으로서 유용하게 사용할 수 있다. Basic copper carbonate can be usefully used as a plating and wooden preservative, a raw material for producing copper oxide, a catalyst, and the like.
종래에는 고순도의 염기성 탄산구리를 얻기 위해서는 염화구리와 소다회 또는 암모니아 수용액과의 중화반응을 통해 제조하고 있다. 예컨대, 한국등록특허 10-0562048-0000호 및 10-0961928-0000호는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board) 제조 산업에서 발생하는 산성 염화구리 폐액을 원료로 이용하여 각기 다른 농도의 소다회 또는 암모니아 수용액과 중화반응시키는 제조방법을 제공하고 있다. 그러나, 이러한 제조방법들은 염기성 탄산구리를 주로 목재 방부제로 활용하기 위해 고순도(98.0 wt% 이상)의 균일한 입자 크기(15 ~ 40 μm)를 가지는 것에 초점이 맞춰진 기술들로 촉매나 촉매 운반체로 사용하기에는 부적합하다. Conventionally, in order to obtain basic copper carbonate of high purity, it is prepared through a neutralization reaction between copper chloride and soda ash or aqueous ammonia solution. For example, Korean Patent Registration Nos. 10-0562048-0000 and 10-0961928-0000 use acidic copper chloride waste liquid generated in the PCB (Printed Circuit Board) manufacturing industry as a raw material, and soda ash or ammonia in different concentrations. It provides a manufacturing method of neutralization reaction with an aqueous solution. However, these manufacturing methods are techniques focused on having a high purity (98.0 wt% or more) and uniform particle size (15 ~ 40 μm) in order to mainly use basic copper carbonate as a wood preservative, and are used as catalysts or catalyst carriers. It is not suitable for
촉매나 촉매 운반체로 활용하기 위해서는 입자의 형상 및 비표면적, 그리고 입도를 제어하는 기술이 필요하며, 전술한 종래의 방법으로 제조된 염기성 탄산구리는 이러한 요구를 충족시키지 못하고 있다. In order to be used as a catalyst or a catalyst carrier, a technique for controlling the shape, specific surface area, and particle size of the particles is required, and basic copper carbonate prepared by the above-described conventional method does not meet these requirements.
상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 다양한 형상과 입도를 가지며, 넓은 비표면적을 제공하여 촉매나 촉매 운반체로 적용 가능한 염기성 탄산구리의 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a method for producing basic copper carbonate that has various shapes and particle sizes and provides a large specific surface area to be applied as a catalyst or catalyst carrier.
본 발명의 또 다른 목적은 산화구리와 같은 다른 형태의 구리화합물이 혼재되어 있지 않는, 고순도 결정 형태의 염기성 탄산구리를 얻는 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for obtaining basic copper carbonate in a high-purity crystalline form in which other forms of copper compounds such as copper oxide are not mixed.
또한, 본 발명은 원료로써 사용하는 황산구리와 소다회의 다양한 농도 변화를 통해 형상과 입도를 조절 가능한 고순도의 염기성 탄산구리를 제조하는 방법을 제공함을 목적으로 한다. In addition, it is an object of the present invention to provide a method for producing a basic copper carbonate of high purity capable of controlling the shape and particle size through various concentration changes of copper sulfate and soda ash used as raw materials.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 소다회 수용액과 황산구리 수용액을 동시에 적하하여 탄산구리를 합성하는 단계; 및 상기 합성된 탄산구리를 여과, 세척 및 건조하는 단계를 포함하는 탄산구리 제조 방법을 제공한다. In order to achieve the above technical problem, the present invention comprises: synthesizing copper carbonate by simultaneously dropping an aqueous soda ash solution and an aqueous copper sulfate solution; And filtering, washing, and drying the synthesized copper carbonate.
본 발명에서 상기 소다회 수용액의 농도는 1.0M 미만인 것이 바람직하고, 상기 황산구리 수용액의 농도는 1.0M 미만인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 소다회 수용액의 농도는 0.05~0.5M인 것이 좋고, 상기 상기 황산구리 수용액의 농도는 0.05~0.5M인 것이 좋다. In the present invention, the concentration of the aqueous soda ash solution is preferably less than 1.0M, and the concentration of the aqueous copper sulfate solution is preferably less than 1.0M. More preferably, the concentration of the soda ash aqueous solution is preferably 0.05 to 0.5M, and the concentration of the copper sulfate aqueous solution is preferably 0.05 to 0.5M.
또한, 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 염기성 탄산구리 분말에 있어서, 상기 탄산구리 분말을 이루는 개별 입자는 복수의 배열된 결정을 포함하고, 상기 개별 입자를 이루는 복수의 결정은 결정 방향이 실질적으로 배향된 것을 특징으로 하는 염기성 탄산구리 분말을 제공한다. In addition, in order to achieve the above other technical problem, the present invention is, in the basic copper carbonate powder, the individual particles constituting the copper carbonate powder include a plurality of arranged crystals, and the plurality of crystals constituting the individual particles are crystal directions There is provided a basic copper carbonate powder characterized in that it is substantially oriented.
본 발명에서 상기 결정은 주상 결정을 포함하고, 주상 결정들이 종방향으로 평행하게 배열된 것일 수 있다. In the present invention, the crystal includes a columnar crystal, and the columnar crystals may be arranged in parallel in a longitudinal direction.
이와 달리, 상기 결정은 엽상 결정을 포함하고, 엽상 결정들이 입자 외부로 방사상으로 돌출된 것일 수 있다. Alternatively, the crystal may include a foliar crystal, and the foliar crystals may be radially protruded out of the particle.
또, 본 발명에서 상기 결정은 판상 결정을 포함하고, 판상 결정들이 종방향으로 평행하게 배열된 것일 수 있다.Further, in the present invention, the crystal may include a plate crystal, and the plate crystals may be arranged in parallel in a longitudinal direction.
본 발명에 따르면, 황산구리와 소다회의 농도 변화를 통해 다양한 형상(염상, 주상, 판상)과 입도를 갖는 염기성 탄산구리를 제조할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에서 제조된 염기성 탄산구리 분말은 입자 자체가 넓은 비표면적을 제공하거나 결정 조직이 돌출된 형태의 입자 형상을 가지므로, 촉매나 촉매 운반체 등의 용도에 적합하게 사용될 수 있다.According to the present invention, it is possible to prepare basic copper carbonate having various shapes (salt, column, plate) and particle size by changing the concentration of copper sulfate and soda ash. In addition, the basic copper carbonate powder prepared in the present invention can be suitably used for applications such as catalysts or catalyst carriers, since the particles themselves provide a large specific surface area or have a particle shape in which the crystal structure is protruded.
도 1 내지 도 3은 각각 본 발명의 제1 실시예에 따라 제조된 탄산구리의 전자현미경 사진, XRD 패턴 및 입도 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4 내지 도 6는 본 발명의 제2 실시예에 따라 제조된 탄산구리의 전자현미경 사진, XRD 패턴 및 입도 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7 내지 도 9은 본 발명의 제3 실시예에 따라 제조된 탄산구리의 전자현미경 사진, XRD 패턴 및 입도 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따라 제조된 탄산구리의 전자현미경 사진, XRD 패턴 및 입도 분석 결과를 나타낸 그래프이다.1 to 3 are graphs showing electron micrographs, XRD patterns, and particle size analysis results of copper carbonate prepared according to the first embodiment of the present invention, respectively.
4 to 6 are graphs showing electron micrographs, XRD patterns, and particle size analysis results of copper carbonate prepared according to a second embodiment of the present invention.
7 to 9 are graphs showing electron micrographs, XRD patterns, and particle size analysis results of copper carbonate prepared according to a third embodiment of the present invention.
10 to 12 are graphs showing electron micrographs, XRD patterns, and particle size analysis results of copper carbonate prepared according to a fourth embodiment of the present invention.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상술한다. The present invention will be described in detail below by describing a preferred embodiment of the present invention with reference to the drawings.
염기성 탄산구리의 형상 및 입도를 제어하기 위해서는 사용되는 원료들의 농도가 매우 중요한 요소이다. 본 발명은 염기성 탄산구리의 원료로써 황산구리(CuSO4)와 소다회(Na2CO3)를 이용하여 염기성 탄산구리(CuCO3·Cu(OH)2)를 제조한다. 구체적으로, 본 발명은 염화구리 폐액(구리 농도: 10 ~ 15 wt%)이 아닌 황산구리를 원료로 하여 소다회와 각기 다른 농도로 반응시켜 다양한 형상과 입도를 갖는 염기성 탄산구리를 제조한다. In order to control the shape and particle size of basic copper carbonate, the concentration of raw materials used is a very important factor. In the present invention, basic copper carbonate (CuCO 3 ·Cu(OH) 2 ) is prepared by using copper sulfate (CuSO 4 ) and soda ash (Na 2 CO 3 ) as raw materials for basic copper carbonate. Specifically, the present invention uses copper sulfate, not copper chloride waste liquid (copper concentration: 10 to 15 wt%) as a raw material, and reacts with soda ash at different concentrations to produce basic copper carbonate having various shapes and particle sizes.
본 발명에서 소다회와 황산구리를 원료로 한 염기성 탄산구리의 반응식은 다음과 같다.In the present invention, the reaction formula of basic copper carbonate using soda ash and copper sulfate as raw materials is as follows.
(반응식 1)(Scheme 1)
2CuSO4 + 2Na2CO3 + H2O → CuCO3·Cu(OH)2 + 2Na2SO4 + CO2 2CuSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O → CuCO 3 Cu(OH) 2 + 2Na 2 SO 4 + CO 2
전술한 반응식에 나타난 바와 같이, 반응 결과 염기성 탄산구리(CuCO3Cu(OH)2)와 황산나트륨(Na2SO4)이 부산물로 생성된다. 이 반응에서 생성된 황산나트륨은 물에 대한 용해도가 매우 높아 여과 및 세척 과정을 통해 손쉽게 분리될 수 있으며, 이에 따라 고순도의 염기성 탄산구리의 제조가 가능하게 된다. As shown in the above reaction formula, as a result of the reaction, basic copper carbonate (CuCO 3 Cu(OH) 2 ) and sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) are produced as by-products. Sodium sulfate produced in this reaction has a very high solubility in water and can be easily separated through filtration and washing processes, thereby making it possible to produce basic copper carbonate with high purity.
이러한 본 발명의 이점은 염화구리 폐액으로부터 제조되는 종래의 염기성 탄산구리 제조 방법과 대비하면 확연히 드러난다. 염화구리 폐액을 원료로 하여 염기성 탄산구리를 제조 과정에서의 반응식은 다음과 같다.This advantage of the present invention is evident when compared to the conventional method for producing basic copper carbonate prepared from waste copper chloride. The reaction formula in the process of preparing basic copper carbonate using copper chloride waste liquid as a raw material is as follows.
(반응식 2)(Scheme 2)
CuCl2 + Na2CO3→CuCO3 + 2NaClCuCl 2 + Na 2 CO 3 →CuCO 3 + 2NaCl
2CuCO3 + 3H2O→CuCO3·Cu(OH)2 + 2H2O + CO2 2CuCO 3 + 3H 2 O → CuCO 3 · Cu (OH) 2 + 2H 2 O +
위 반응식에서는 염화나트륨이 생성될 수 있고, 생성된 염기성 탄산구리 입자 사이에 석출되어, 석출된 NaCl을 완전히 제거하는 것은 매우 곤란하다. 또한, 반응시 젤라틴형의 수산화구리가 석출되고 이것이 쉽게 검은색의 산화구리가 되어 염기성 탄산구리의 순도를 낮게 하며, 또 수산화구리는 산성염화동 폐액과 다시 반응하여 CuCl2·3Cu(OH)2(Copper Oxychloride)를 형성하여 순도를 저하시키게 된다. In the above reaction formula, sodium chloride may be produced, and it is very difficult to completely remove the precipitated NaCl because it precipitates between the produced basic copper carbonate particles. In addition, during the reaction, gelatinous copper hydroxide precipitates, which easily becomes black copper oxide, which lowers the purity of basic copper carbonate, and copper hydroxide reacts again with the acidic copper chloride waste solution, resulting in CuCl 2 · 3Cu(OH) 2 ( Copper Oxychloride) is formed to reduce the purity.
그러나, 위 반응식 1에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 염기성 탄산구리의 제조에는 이와 같은 순도 문제가 발생하지 않게 된다.However, as can be seen from
또한, 본 발명의 제조 방법은 반응생성물인 염기성 탄산구리가 촉매 또는 촉매 운반체로 요구되는 적절한 입자 형상 및 입도를 갖도록 한다. 구체적으로 본 발명의 방법은 적절한 농도를 적절히 제어하여 황산구리 수용액과 소다회 수용액을 제조한 후, 이를 동시 적하하여 반응시킴으로써 수행된다. In addition, in the production method of the present invention, the basic copper carbonate as a reaction product has an appropriate particle shape and particle size required as a catalyst or catalyst carrier. Specifically, the method of the present invention is carried out by preparing an aqueous copper sulfate solution and an aqueous soda ash solution by appropriately controlling an appropriate concentration, and then simultaneously dropping them to react.
본 발명에서 황산구리 수용액 농도 및 소다회 수용액 농도는 각각 1M 미만인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 황산구리 수용액 및 소다회 수용액의 농도 및 소다회 수용액의 용질의 농도는 0.05~0.5M이 좋다. 상기 각 용액의 농도가 1M 이상인 경우 입자 형상은 촉매 또는 촉매 운반체로 사용하기에 부적합하게 된다. 후술하는 바와 같이, 원료의 수용액 농도가 변화함에 따라 생성물인 염기성 탄산구리 입자는 주상, 판상 및 엽상 등의 다양한 형상 및 입도를 갖는다. 그러나, 전술한 적정 농도 범위에서 염기성 탄산구리 개별 입자는 높은 비표면적을 제공하는 바람직한 형상을 가지며, 해당 농도 범위를 벗어나는 경우 촉매 또는 촉매 운반체로 적합한 형상을 가지지 않게 된다.In the present invention, the concentration of the aqueous solution of copper sulfate and the concentration of the aqueous soda ash solution are preferably less than 1M, respectively. More preferably, the concentration of the aqueous copper sulfate solution and the aqueous soda ash solution and the solute concentration of the aqueous soda ash solution are preferably 0.05 to 0.5M. When the concentration of each solution is 1M or more, the particle shape becomes unsuitable for use as a catalyst or catalyst carrier. As will be described later, as the concentration of the aqueous solution of the raw material changes, the basic copper carbonate particles, which are products, have various shapes and particle sizes such as columnar, plate and leaf shape. However, in the above-described appropriate concentration range, the basic copper carbonate individual particles have a desirable shape that provides a high specific surface area, and when outside the concentration range, they do not have a shape suitable as a catalyst or a catalyst carrier.
본 발명의 염기성 탄산구리는 다음과 같은 형상적 특징을 갖는다. 상기 탄산구리 분말은 개별 입자들로 이루어진다. 이들 개별 입자는 복수의 배열된 결정을 포함하는 다결정 구조이다. 이 때, 상기 개별 입자를 이루는 복수의 결정은 특정 방향으로 배향된 결정 방향을 갖는 것이 바람직하다. 예컨대, 입자를 이루는 개별 결정이 주상 결정인 경우, 주상 결정들은 종방향으로 평행한 배향을 갖고 겹쳐지거나 입자 외부로 돌출되도록 배열되는 것이 바람직하다. 다른 예로, 입자를 이루는 개별 결정들이 판상 결정인 경우 판상 결정의 결정면이 서로 실질적으로 평행하게 겹쳐져 배열될 수 있다. 또한, 입자를 이루는 개별 결정이 엽상 결정인 경우 각 결정들은 입자 외부로 방사상으로 돌출되도록 배향될 수 있다.The basic copper carbonate of the present invention has the following shape characteristics. The copper carbonate powder is composed of individual particles. These individual particles are polycrystalline structures comprising a plurality of arranged crystals. In this case, it is preferable that the plurality of crystals constituting the individual particles have a crystal direction oriented in a specific direction. For example, when the individual crystals constituting the particle are columnar crystals, it is preferable that the columnar crystals have an orientation parallel to the longitudinal direction and are arranged to overlap or protrude out of the particle. As another example, when the individual crystals constituting the particles are plate-shaped crystals, crystal planes of the plate-shaped crystals may be arranged to overlap each other substantially in parallel. In addition, when the individual crystals constituting the particles are foliar crystals, each crystal may be oriented so as to protrude radially out of the particle.
<실시예><Example>
히팅 맨틀을 이용해 일정 온도(60°C)를 유지하면서 반응물들을 고루 섞어줄 수 있는 장치에 증류수를 채운 후 그 위에서 분액깔때기를 이용하여 농도가 0.05 ~ 0.5 M인 황산구리 수용액 300 ml와 농도가 0.01 ~ 0.1 M인 소석회 수용액 300 ml을 동시 적하(적하속도: 1.5 ~ 4.5 ml/min)하여 염기성 탄산구리를 제조하였다. 반응이 완료된 후 생성된 물질 중 증류수에 용해되어 있는 황산나트륨의 제거를 위해 펌프와 필터를 이용한 장치를 통해 여과시키고 증류수에 의한 세척 과정을 반복적으로 시행한다. 이 과정을 통해 얻어진 탄산구리 슬러리를 100 ~ 200°C 조건에서 건조(건조 온도 조건이 낮으면 생산성 지장이 있고 너무 높을 경우 탄산구리가 산화구리로 변할 수 있기 때문에 적절한 건조 온도 조건이 필요)하여 고순도의 탄산구리 분말을 얻었다. Using a heating mantle to maintain a certain temperature (60°C), fill distilled water into a device that can evenly mix the reactants, and use a separatory funnel on top of it, using a separatory funnel to use 300 ml of an aqueous solution of copper sulfate with a concentration of 0.05 to 0.5 M and a concentration of 0.01 to 300 ml of 0.1 M aqueous solution of slaked lime was simultaneously added dropwise (dropping rate: 1.5 to 4.5 ml/min) to prepare basic copper carbonate. After the reaction is completed, to remove sodium sulfate dissolved in distilled water among the produced substances, it is filtered through a device using a pump and filter, and the washing process with distilled water is repeatedly performed. The copper carbonate slurry obtained through this process is dried under conditions of 100 to 200°C (low drying temperature conditions may hinder productivity, and if too high, copper carbonate may turn into copper oxide, so an appropriate drying temperature condition is required). The copper carbonate powder was obtained.
황산구리와 소다회 농도 변화를 0.1 M 내지 1 M로 달리하여 염기성 탄산구리를 합성하였다. 아래 표 1은 본 실시예에서 원료의 농도 및 반응 생성물의 형상, 입도를 정리한 표이다. 이 때, 평균 입도는 제조된 염기성 탄산구리 분말 샘플을 분산 용매인 증류수에 희석한 후 10분간 초음파로 분산시킨 후 입도 분석기(LA-950 Laser Scattering Particle Size Distribution Analyzer, Horiba)를 이용하여 측정하였다.Basic copper carbonate was synthesized by varying the concentration of copper sulfate and soda ash from 0.1 M to 1 M. Table 1 below is a table that summarizes the concentration of raw materials and the shape and particle size of the reaction product in this example. At this time, the average particle size was measured using a particle size analyzer (LA-950 Laser Scattering Particle Size Distribution Analyzer, Horiba) after diluting the prepared basic copper carbonate powder sample in distilled water as a dispersion solvent and dispersing it with ultrasonic waves for 10 minutes.
(μm)Average particle size
(μm)
도 1 내지 도 3은 각각 샘플 1의 제조 조건에 따라 제조된 탄산구리의 전자현미경 관찰사진, X선 회절 패턴 및 입도 분포를 나타낸 그래프이다. 1 to 3 are graphs showing electron microscopic observation photographs, X-ray diffraction patterns, and particle size distributions of copper carbonate prepared according to the preparation conditions of
도 1을 참조하면, 샘플 1의 탄산구리 분말 입자들은 여러 결정이 성장하여 입자를 이루는 다결정 형태를 이루고 있다. 입자 내의 개별 결정을 보면 주로 주상 결정이나 판상 결정 형태로 존재하고 있다. 복수의 주상 결정이나 판상 결정이 종방향으로 평행하게 겹쳐져 배열되며, 입자 외부로 돌출된 모습을 보여주고 있다.Referring to FIG. 1, the copper carbonate powder particles of
이들 결정은 입자 바깥쪽으로 돌출되어 입자에 넓은 비표면적을 제공하고 있다. 도 2 및 도 3은 합성된 분말이 탄산구리 조성임을 보여주며, 그 입도는 평균입도는 10~20 μm 범위에 있음을 알 수 있다. These crystals protrude out of the grain, giving the grain a large specific surface area. 2 and 3 show that the synthesized powder has a composition of copper carbonate, and it can be seen that the average particle size is in the range of 10 to 20 μm.
도 4 내지 도 6은 각각 샘플 2의 제조 조건에 따라 제조된 탄산구리의 전자현미경 관찰사진, X선 회절 패턴 및 입도 분포를 나타낸 그래프이다.4 to 6 are graphs showing electron microscopic observation pictures, X-ray diffraction patterns, and particle size distributions of copper carbonate prepared according to the preparation conditions of
도 4를 참조하면, 샘플 2의 탄산구리 분말 입자는 여러 결정이 성장하여 다결정 형태로 하나의 입자를 이루고 있음을 알 수 있다. 입자 내의 개별 결정을 보면 주로 엽상 결정 형태로 존재하고, 이들 결정은 입자 바깥쪽으로 방사상으로 돌출되어 있어 입자에 넓은 비표면적을 제공하고 있다. 도 5 및 도 6은 합성된 분말이 탄산구리 조성을 가지고 있음을 보여주며, 그 입도는 평균입도는 30~40 μm 범위에 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that in the copper carbonate powder particles of
도 7 내지 도 9는 각각 샘플 3의 제조 조건에 따라 제조된 탄산구리의 전자현미경 관찰사진, X선 회절 패턴 및 입도 분포를 나타낸 그래프이다. 7 to 9 are graphs showing electron microscopic observation photographs, X-ray diffraction patterns, and particle size distributions of copper carbonate prepared according to the preparation conditions of
도 7을 참조하면, 샘플 3의 탄산구리 분말 입자들 또한 여러 결정이 성장하여 입자를 이루는 다결정 형태를 이루고 있음을 알 수 있다. 입자 내의 개별 결정을 보면 주로 주상 결정 형태로 존재하고, 복수의 주상 결정이 종방향으로 평행하게 겹쳐져 배열된 모습을 보여주고 있다. 도 8 및 도 9는 합성된 분말이 탄산구리 조성임을 보여주며, 그 입도는 평균입도는 20~30 μm 범위에 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, it can be seen that the copper carbonate powder particles of
도 10 내지 도 12는 각각 샘플 4의 제조 조건에 따라 제조된 탄산구리의 전자현미경 관찰사진, X선 회절 패턴 및 입도 분포를 나타낸 그래프이다. 10 to 12 are graphs showing electron microscopic observation photographs, X-ray diffraction patterns, and particle size distributions of copper carbonate prepared according to the preparation conditions of
도 10을 참조하면, 샘플 4의 탄산구리 분말 입자들 또한 여러 결정이 성장하여 입자를 이루는 다결정 형태를 이루고 있다. 그러나, 앞서 본 샘플들과는 달리 결정들은 배향을 이루고 있지 않으며 랜덤하게 배열되어 전체적으로 구형의 입자 형태를 나타내고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 입자는 도금 및 목제 방부제 등의 용도에는 적합하나, 촉매나 촉매 운반체의 용도로는 부적합하다.Referring to FIG. 10, the copper carbonate powder particles of
한편, 도 2, 도 5, 도 8 및 도 11을 참조하면, 원료로 사용된 황산구리와 소다회 농도 변화에 따라 합성되는 염기성 탄산구리의 형상 및 입도는 변화하지만 XRD(X-ray Diffraction) 분석을 통한 주요 구성 물질은 Malachite(CuCO3·Cu(OH)2)로 모두 동일함을 알 수 있다. 이것은 원료의 농도 변화가 염기성 탄산구리 입자들의 형상과 입도 변화에는 영향을 끼치지만, 여과 및 세척, 건조 과정을 통해 기타 불순물이 제거되고, 고순도의 염기성 탄산구리만을 얻을 수 있다는 것을 보여준다.On the other hand, referring to FIGS. 2, 5, 8, and 11, the shape and particle size of the basic copper carbonate synthesized according to the change in the concentration of copper sulfate and soda ash used as raw materials change, but through X-ray Diffraction (XRD) analysis. The main constituent material is Malachite (CuCO 3 ·Cu(OH) 2 ), and it can be seen that all are the same. This shows that although the change in the raw material concentration affects the shape and particle size change of the basic copper carbonate particles, other impurities are removed through filtration, washing, and drying processes, and only high purity basic copper carbonate can be obtained.
Claims (9)
상기 탄산구리 분말을 이루는 개별 입자는 복수의 배열된 결정을 포함하고,
상기 개별 입자를 이루는 복수의 결정은 결정 방향이 실질적으로 배향되고,
상기 염기성 탄산구리 분말은 0.05 M~ 0.5M 농도인 소다회 수용액과 0.05 M~ 0.5M 농도인 황산구리 수용액을 동시 적하하여 제조되는 것을 특징으로 하는 염기성 탄산구리 분말.As a basic copper carbonate powder represented by the formula CuCO 3 ·Cu(OH) 2 ,
Individual particles constituting the copper carbonate powder include a plurality of arranged crystals,
The plurality of crystals constituting the individual particles are substantially oriented in a crystal direction,
The basic copper carbonate powder is prepared by simultaneously dropping an aqueous solution of soda ash having a concentration of 0.05 M to 0.5M and an aqueous solution of copper sulfate having a concentration of 0.05 M to 0.5M.
상기 결정은 주상 결정을 포함하고,
주상 결정들이 종방향으로 평행하게 배열된 것을 특징으로 하는 염기성 탄산구리 분말.The method of claim 6,
The decision includes a columnar decision,
Basic copper carbonate powder, characterized in that columnar crystals are arranged in parallel in the longitudinal direction.
상기 결정은 엽상 결정을 포함하고,
엽상 결정들이 입자 외부로 방사상으로 돌출된 것을 특징으로 하는 염기성 탄산구리 분말.The method of claim 6,
The crystal includes foliar crystals,
Basic copper carbonate powder, characterized in that foliar crystals protrude radially out of the particles.
상기 결정은 판상 결정을 포함하고,
판상 결정들이 종방향으로 평행하게 배열된 것을 특징으로 하는 염기성 탄산구리 분말.The method of claim 6,
The crystal includes a plate crystal,
Basic copper carbonate powder, characterized in that plate-shaped crystals are arranged in parallel in the longitudinal direction.
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| JP2002294310A (en) | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Murata Mfg Co Ltd | Method for producing copper powder, copper powder, electrically conductive paste and ceramic electronic parts |
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