TW473560B - Low density high surface area electrodeposited copper powder and electrodeposition process for making same - Google Patents

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473560 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（/ ) 技術領域 本發明係關於一種低密度高表面積銅粉，及關於一種 製造此之電沈積方法。 發明背暑 銅粉可以用於粉末冶金用途以製造燒結產物。銅粉典 型與鐵或石墨粉末摻合，通常連同合金粉末例如錫而混合 。然後壓實及燒結以製造所要的產物。雖然該技術已行之 多年’但是仍不斷需要更高強度的產物。獲得此等較高強 度產物的問題在於：用來製造這些產物的燒結方法本身會 產生相當高空隙密度的產物。本發明則提供一種解決該問 題的方法，其係藉由提供視密度比目前市售品低的銅粉。 本發明之銅粉具有每立方公分大約〇·2〇到大約〇.6〇克的視 密度。然而’目前市售的低密度銅粉通常具有超過每立方 公分大約0.65克，典型超過每立方公分〇.8克的視密度。 本發明所提供之低密度銅粉能使銅粉與在壓實及燒結期間 摻合的粉末(例如鐵粉，石墨粉末等）更緊密接觸。該更緊 密的接觸係得到具較低空隙密度的較高強度產物。 美國專利 5,458,746 ; 5,520,792 及 5,670,033 揭示一種 從含銅物質製造銅金屬粉末的方法，其包括··（A)將該含銅 物質與有效量之至少一種瀝濾水溶液接觸，以將銅離子溶 解於該瀝濾溶液內，並形成富含銅之瀝濾水溶液；（B)將該 富含銅之瀝濾水溶液與有效量之至少一水不溶萃取劑接觸 ，以將該銅離子從該富含銅之瀝濾水溶液轉移至該萃取劑 ，形成富含銅萃取劑及已去銅之瀝濾水溶液，該萃取劑包 (請先閱讀背面之注意事項再頁) ，言

本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4规格（21〇><297公釐） 473560 經濟部智慧財產局員工消贲合作社印製 A7 B7 五、發明説明（> ) 括⑴至少一種肟，其特徵在於烴鏈具有連接該烴鏈上不同 碳原子的至少一-OH基及至少一=NOH基，（ii)至少一貝它 二酮，或(iii)至少一離子交換樹脂；（C)將該富含銅之萃取 劑從該已去銅之瀝濾水溶液中分離；（D)將該富含銅之萃取 劑與有效量之至少一滌取水溶液接觸，以將銅離子從該萃 取劑轉移至該滌取溶液，形成富含銅之滌取溶液及已去銅 之萃取劑；（E)將該富含銅之滌取溶液從該已去銅之萃取劑 中分離，以形成一電解質溶液；（F)將該電解質溶液移至設 有至少一陽極及至少一陰極的電解電池，並在該陽極及該 陰極之間施加有效量之電壓，以使銅金屬粉末沈積在該陰 極上；及(G)自該陰極移除銅金屬粉末。 美國專利5,516,408揭示一種直接從含銅物質製造銅線 的方法，其包括：（A)將該含銅物質與有效量之至少一種瀝 濾水溶液接觸，以將銅離子溶解於該瀝濾溶液內，並形成 富含銅之瀝濾水溶液；（B)將該富含銅之瀝濾水溶液與有效 量之至少一水不溶萃取劑接觸，以將該銅離子從該富含銅 之瀝濾水溶液轉移至該萃取劑，形成富含銅萃取劑及已去. 銅之瀝濾水溶液；（C)將該富含銅之萃取劑從該已去銅之瀝 濾水溶液中分離；（D)將該富含銅之萃取劑與有效量之至少 一滌取水溶液接觸，以將銅離子從該萃取劑轉移至該滌取 溶液’形成富含銅之滌取溶液及已去銅之萃取劑；（E)將該 富含銅之滌取溶液從該已去銅之萃取劑中分離，以形成電 解質溶液；（F)使該富含銅滌取溶液在陽極及陰極之間流動 ’並在該陽極及該陰極之間施加有效量之電壓，以使銅沈 紙張尺度適用中國國家榡準（CNS > A4規格（210X2.1公釐） (請先閱讀背面之注意事項再^^^頁)

I 訂 線. 473560 Α7 Β7 五、發明説明（)） 積在該陰極上；（G)自該陰極移除該銅；及(η)將得自（〇)之 經移除的銅在低於該銅之熔點的溫度下轉化成銅線。在一 具體實施例裡，步驟(F)期間沈積於陰極上的銅係銅粉形式 ，且方法包括：（H-1)將銅粉擠製形成銅條或銅線，和(H-2) 將銅條或銅線拉成具所要截面的銅線。 I. D. Enchev 等人所者”Production of Copper Powder by the Method of Electrolytic Extraction Using a Reversing Current” (Poroshkovaya Metallurgiya No. 9 (141)，1974 年 9 月，第95-98頁)的文章中揭示：從乏含礦物的溶液製備之 電解質，以離子交換及逆轉電解萃取的方式製造銅的探討 結果。其使用由瀝濾礦石廢棄物，接著以溶解於煤油之 ABF萃取所得的電解質溶液。文章提到電解萃取銅粉的最 佳條件：逆轉電流密度爲1200安培平方米，正常及逆轉 極性的停留時間分別爲5和1分鐘；電解質酸度及溫度分 別爲每公升100-160克及40-50°C ;銅離子濃度爲每公升10 克；石墨陽極及鈦陰極；及純度99.95%銅的粉末粒子大小 爲100微米。參考資料也指出，經測試的電解質溶液具有 每公升0.01克（10 ppm)的氯含量及每公升0.90-1.20克的鐵 含量。 發明槪述 本發明係關於一種具有視密度爲每立方公分大約〇·2〇 到大約0.60克，表面積爲每克至少大約0.5平方米的低密 度高表面積銅粉。本發明也關於一種使用方法參數之關鍵 組合，從電解質溶液電沈積銅粉而製造上述銅粉的電沈積 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再尽頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 473560 A7 B7__ 五、發明説明（十） (請先閲讀背面之注意事項再頁) 方法。這些關鍵參數包括：電解質溶液的銅離子濃度爲每 公升大約2到大約7克；電解質溶液的自由態氯化物離子 濃度爲大約8到大約20 ppm ;電解質溶液的雜質濃度不超 過每公升大約1.0克；及電解質溶液沒有有機添加物。 圖式的簡要說明 在附圖中，相似的參考號係指相似的元件或特徵： 第1圖係說明本發明用於製造發明的銅粉之電沈積方 法的一具體實施例流程圖； 第2圖係說明本發明用於製造發明的銅粉之電沈積方 法的另一具體實施例流程圖； 第3圖係根據實施例3所得之銅粉放大500倍的光學 顯微圖； 第4圖係根據實施例3所得之銅粉放大1500倍的光學 顯微圖； 第5圖係根據實施例3所得之銅粉放大3000倍的光學 顯微圖。 主目.髀啻施例的說明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據本發明提供之低密度高表面積銅粉’係具有獨特 組合性質’使得其特別適用於廣泛用途’特別是粉末冶金 用途。這些性質因製造此等粉末的方法而達成’該方法包 括使用前述且在後文詳細說明之方法參數關鍵組合，從電 解質溶液電沈積粉末。 銅粉 本發明提供的銅粉係一種低密度高表面積的粉末。該 ( CNS ) A4«^ ( 210X29S^ftl " 州560 A7 ^·— __B7_ 五、發明説明（f) 銅粉係以枝狀生長及枝歧化爲其特徵。在一具體實施例裡 ’粉末係以二級和三級枝狀枝歧化爲其特徵。在一具體實 施例裡’本發明的銅粉繞著一共同脊具有規則且對稱生長 的枝狀分枝；請參考第3-5圖，尤其參考第5圖所示。 粉末每立方公分具有大約0.20到大約〇.6〇克的視密度 ’在一具體實施例裡每立方公分具有大約0.30到大約0.60 克’在另一具體實施例裡每立方公分具有大約〇.3〇到大約 〇.5〇克。視密度係以ASTM測試方法B703測量。’ 該銅粉的表面積爲每克至少大約0.5平方米，而在一 具體實施例裡爲每克大約0.5到大約5平方米，而在另一 具體實施例裡爲每克大約0.5到大約2平方米，而在又一 具體實施例裡爲每克大約0.5到大約1.5平方米，又在一具 體實施例裡爲每克大約0.5到大約1平方米。表面積係以 BET (Bennett，Edward，Teller)程序測量0 在一具體實施例裡，銅粉的平均粒子大小爲大約5到 大約50微米，而在一具體實施例裡爲大約10到大約35微 米，而在另一具體實施例裡爲大約15到大約30微米。在 —具體實施例裡，至少大約90重量％的粉末具有小於大約 75微米的粒子大小；至少大約50重量％的粉末具有小於大 約25徽米的粒子大小；及至少大約10重量％的粉末具有 小於大約10微米的粒子大小。粒子大小係以ASTM測試方 法B822測量。 在一具體實施例裡，銅粉的生胚密度爲每立方公分大 約4到大約8克，而在一具體實施例裡爲每立方公分大約 _______7___ $紙浪尺度適用¥國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填」 —. #頁： 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 ___·1 丁—^2L— IT 卜泉—____ 丨 i 合 .--^---.,.νΛΓώ..... . 473560 A7 __ B7 五、發明説明（L ) 5.4到大約6.3克。 在一具體實施例裡，銅粉的生胚強度爲大約3,500到 大約7,000 psi ’而在一具體實施例裡爲大約4,500到大約 6,500 psi。生胚強度係以ASTM測試方法B312測量。 剛鍍出的銅粉，如ASTM測試方法B417所定義地， 不是自由流動的。然而，應瞭解的是，電鍍後的粉末處理（ 例如附聚作用等)可以使粉末更能流動。 銅粉的銅含量爲至少大約99重量％，在一具體實施例 裡爲至少大約99.2重量％，而在另一具體實施例裡爲至少 大約99.8重量％，而在又一具體實施例裡爲大約99.9重量 %，又在一具體實施例裡爲至少大約99.99重量％。 本發明之銅粉的上述性質，係在粉末經沖洗及乾燥後 呈現剛鍍的形式時測定的。”剛鍍的”(as plated)係指從陰極 取出後，在燒結、硏磨、過篩或摻合之任何接續操作前的 銅粉。剛鍍的銅粉包括在從陰極取出後已經沖洗及乾燥的 銅粉。剛鍍的銅粉也包括已經經過附聚作用且已粉碎附聚 物的銅粉。 本發明之銅粉具有各種用途。其可用於粉末冶金用途 ，以增強鐵掺合物，青銅摻合物及相似物之性質。”鐵摻合 物”(iron blend)在此係指大部分包含鐵之元素態粉末的摻合 物。鐵摻合物也可以包含其他粉末元素，例如C、Ni、Mo 、Ag及相似物，以及包含少量一或多種典型爲乾粉型式的 潤滑劑。”青銅摻合物”(bronze blend)在此係指元素態Cu及 Sn粉末之摻合物。青銅摻合物可以包含其他粉末元素，例 __8____ 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4ϋ格（210X297公瘦^ " (請先閱讀背面之注意事項 ml «mt 1 項再頁 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 473560 經濟部智慧財產局貝工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（7) 如c及少量一或多種典型爲乾粉型式的潤滑劑。本發明之 銅粉可作爲用來在燒結前增強前述粉末摻合物之生胚強度 的添加劑’以及用來改良機械性質，例如燒結產物的強度 。粉末摻合物典型係放入壓製機以壓製成一部件；然後將 部件燒結，並可以接著進行已知的次要操作，以產生所要 的最終產物。最終產物有時稱爲鐵(或鋼)或青銅粉末冶金 (P/Μ)部件。鐵摻合物典型使用濃度大約1重量％到大約3 重量％的本發明銅粉。青銅摻合物典型係使用濃度爲大約 85重量％到大約95重量％的本發明銅粉。 本發明銅粉可以與石墨及視需要地與有機黏合劑混合 ，以製造引擎、發電機和家電用刷具。銅粉的低密度高表 面積特徵提供石墨粒子間增強的結合強度。這些產物典型 使用濃度大約20重量％到大約80重量％的本發明銅粉，而 在一具體實施例裡則使用大約30重量％到大約70重量％。 銅粉可用於製造摩擦材料，例如煞車、離合器及相似 物，其中粉末的低密度高表面積特徵允許使用較小濃度的 銅粉及較高濃度的摩擦材料(例如氧化矽、氧化鋁等）。這 些摩擦材料典型使用濃度大約3〇重量％到大約％重量％的 本發明銅粉’而在另一具體實施例裡則使用大約4〇重量到 大約60重量％。 本發明銅粉可做爲潤滑劑及食品添加劑。其可用於製 造具有高傳導性’包括導熱性及導電性兩者之用途的產品 。其可用於製造動能產生器及做爲油漆和聚合物的殺生物 添加劑。本發明銅粉可用於金屬射出成型操作及用於製造 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） ----------^---I--訂- (請先閱讀背面之注意事項再頁) — rl·,-I綵卜||丨||丨丨I-ΊΙ — 473560 經濟部智慧財產局員工消黄合作社印製 A7 ________B7_ 五、發明説明（<Γ ) 熱管理裝置。其可用於導電膏用途而且作爲導電性聚合組 成物的添加I齊J。其可作爲冶金用途之合金添加劑。其可用 於製造擠型產物，或作爲製造擠型產物之粉末進料的添加 劑。其尤其適用於轉化成氧化銅及氧化亞銅。 電沈稹方& 在一具體實施例裡，本發明銅粉係藉由使用電沈積方 法形成’該方法係使用任何傳統用於電沈積銅所用的銅進 料當作銅進料，包括銅粒、碎銅金屬、碎銅線、經回收之 銅、氧化銅、氧化亞銅及相似物。在該具體實施例裡，銅 粉係在設有數個陰極和陽極的電形成電池內電沈積。典型 地，陰極係垂直裝設，具有平坦表面，及具有四方形或矩 形形狀。陽極係位於陰極旁，並且典型爲與陰極形狀相同 的平板。陰極和陽極之間的間隙典型爲大約1到大約4吋 ，而在一具體實施例裡爲大約1.5到大約3吋，而在另一 具體實施例裡爲大約1.75吋。陽極係一由例如鉛、鉛合金 、或鍍上一層鉑族金屬(即Pt、Pd、Ir、Ru)之鈦或其氧化物 所做成的空間尺寸穩定的陽極。陰極係由鈦構成，並且在 每一面上典型具有光滑表面，以接收電沈積銅粉。電解質 溶液係將銅進料溶解於硫酸中而形成。 電解質溶液係在陽極和陰極之間的間隙內流動，並以 電流在陽極和陰極間施以有效量的電壓，以使銅沈積在陰 極上·。電流可以是直流電，或具直流電偏壓的交流電。電 解質溶液流過電形成電池內的流速，通常爲每分鐘每平方 呎的浸沒陰極表面積大約0.01到大約0.3加侖(gpm/csa)， 適用中國國家標準（CNS ) Μ规格（210X297公釐）

473560 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7 五、發明説明（1 ) 而在一具體實施例裡爲大約0.1到大約0.2 gpm/csa。電解 質溶液具有通常爲每公升大約100到大約200克的自由態 硫酸濃度，而在一具體實施例裡則爲每公升大約120到大 約190克，而在另一具體實施例裡爲每公升大約165到大 約185克。在一具體實施例裡，電解質溶液在電形成電池 內的溫度具有關鍵性，爲大約15t到大約35t，而在一具 體實施例裡爲大約20°C到大約30°C。銅離子濃度具有關鍵 性，爲每公升大約2到大約7克，而在一具體實施例裡爲 每公升3到大約6克，而在另一具體實施例裡爲每公升大 約4到大約6克，而在又一具體實施例裡爲每公升大約5 克。電解質溶液中的自由態氯離子濃度也是具有關鍵性， 爲大約8到大約20 ppm，而在一具體實施例裡爲大約8 ppm到大約15 ppm，而在另一具體實施例裡爲大約8 ppm 到大約12 ppm，而在又一具體實施例裡爲大約10 ppm。電 _度爲讓$方呎大約80到大約120安培(ASF)，而在一 具體實施例裡爲大約90到大約110 ASF，而在又一具體實 施例裡爲大約100 ASF。 電解質溶液內的雜質濃度具有關鍵性，應保持在每公 升不超過大約1.0克的濃度，而在一具體實施例裡每公升 不超過大約0.8克，而在另一具體實施例裡每公升不超過 大約0.6克，而在又一具體實施例裡每公升不超過大約0.4 克，·又在一具體實施例裡每公升不超過大約0.2克，而又 —具體實施例裡每公升不超過大約0.1克。”雜質 "(impurity)係指本發明之電沈積步驟期間非有目的加入電解 ------JJ___ 本紙張·尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項 HH -I .項再頁

Lird --------- ---- 473560 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____B7_ 五、發明説明（（〇 ) 質溶液中的任何物質。欲避免的或如上述限制的雜質包括 :鐵、鎳、祕、錫、錯、銻、砷、辞、銀、鈉、硝酸鹽及 相似物。在一具體實施例裡’鐵的濃度保持在每公升不超 過大約0.2克，而在一具體實施例裡每公升不超過大約oj 克是很重要的。 電解質溶液應保持沒有有機添加物是很重要的。，，有機 添加物"(organic additive)係指任何有目的加入電解質溶液以 改變銅粉性質或特徵的有機物質。欲避免之有機添加物的 實例包括：骨膠原衍生的膠質，例如動物膠；有機含硫物 質，例如硫脲類及異硫氰酸酯(諸如硫脲、烯丙基硫脲、氨 基硫脲等）；有機磺酸鹽，例如木質磺酸銨；及三唑，例如 苯駢三唑及經取代之苯駢三唑，包括經烷基取代之苯駢三 唑(例如甲苯基三唑、乙基苯駢三唑、己基苯駢三唑、辛基 苯駢三唑等）、經芳基取代之苯駢三唑(例如苯基苯駢三唑 等)及經烷芳基取代或經芳烷基取代之苯駢三唑，及經取代 之苯駢三唑(其中取代基可以爲例如羥基、锍基、烷氧基、 鹵基(例如氯）、硝基、羧基或羧氧基）。次量或微量的上述 有機物質可以視爲電解質溶液內的雜質，但是此等有機物 質的數量保持低於大約0.5 ppm，在一具體實施例裡低於大 約 0.05 ppm。 電沈積一直進行到陰極上的銅粉累積到所要的程度。 在一具體實施例裡，電沈積持續大約1到大約5小時，而 在另一具體實施例裡持續大約1到大約3小時，而在又一 具體實施例裡持續大約1.5小時到大約2_5小時。然後中斷 _____12_____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（21〇><297公釐〉 (請先閲讀背面之注意事項再_ 頁 Γ ..-参杳馨—.:..·. ^^^1 H— ^ϋ· ^ϋ·' t^il」N- n^i ·11 nn 十：- ' :.__養$|一' 丨丨線h — 丨 —1-11------ 473560 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A 7 ___B7_ 五、發明説明（1| ) 電沈積並將粉末從陰極移除。粉末可以藉由此項技藝所知 的刷法或刮法或使用震動方式或其他機械及/或電技術從 陰極移除。粉末可以藉由逆轉陰極上之電流的方式而移出 。粉末可以藉由當陰極伸出電形成電池時噴水或電解質在 陰極上而移除，或藉由將電解質噴到陰極上而不必從電池 將陰極取出而移除。粉末可以藉由使電解質產生感應亂流 的方式從陰極分離，或藉由機械方式從陰極刮下。粉末可 以藉由使用超音波能量震動陰極的方式，或藉由手或機械 在陰極上搗擊的方式而分離。 在一具體實施例裡，將從陰極分離的銅粉充分地沖洗 ，已將電解質從粉末中去除。可以使用各種方法來沖洗粉 末。其中一種方法包括沖洗粉末，然後使用離心法脫水。 在該程序期間:，可以加入抗氧化劑以避免或降低氧化作甩 。可加入的抗氧化劑包括氫氧化銨。這些抗氧化劑係以充 分濃度加入沖洗水，以提供酸鹼値爲大約7到大約14的沖 I丞，而在一具體實施例裡，提供酸鹼値爲大約9的沖洗 水。在一具體實施例裡，係加入濃度爲每公升沖洗水大約 0.2到大約0.9克的抗氧化劑，而在另一具體實施例裡則爲 每公升大約0.4到大約0.6克。 在一具體實施例裡，充分數量的安定劑係黏附在銅粉 的表面，以達降低氧化作用及增加擱置壽命之目的。安定 劑較佳被加入沖洗水中，並在沖洗期間塗敷於銅粉的表面 。可使用之安定劑的實例包括三唑，例如苯駢三唑及經取 代之苯駢三唑。經取代之三唑包括：經烷基取代之苯駢三 _!3__ 本紙張尺度適用中國國家搮準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

473560 A7 ________B7__ 五、發明説明（丨/π) 唑(例如甲苯基三唑、乙基苯駢三唑、己基苯駢三唑、辛基 本餅二哩等）、經方基取代之苯餅三卩坐（例如苯基苯耕二口坐 等)及經烷芳基取代或經芳烷基取代之苯駢三唑，及經取代 之苯駢三唑(其中取代基可以爲例如羥基、锍基、烷氧基、 鹵基(例如氯）、硝基、羧基或羧氧基）。烷基苯駢三唑包括 其中烷基含有1到大約20個碳原子的烷基苯駢三唑，而在 一具體實施例裡包括其中烷基含有1到大約8個碳原子的 烷基苯駢三唑。苯駢三唑特別有用。派法冰中這些三唑的 濃度在一具體實施例裡最高可達大約10,000 ppm而在另一 具體實施例裡爲0.5到大約1000 ppm，而在又一具體實施 例裡爲0.5到大約500 ppm，而又在一具體實施例裡爲大約 0.5到大約70 ppm。 在一具體實施例裡，係將表面活性肩！[加入沖洗水中， 以增強銅粉的濕潤度及/或增強安定劑在沖洗水中的分散 力。在另一具體實施例裡，表面活性劑係非離子性表面活 性劑。可以使用的表面活性劑包括通常可供表面活性劑之 用的環氧乙烯和環氧丙烯的嵌段共聚物。這些有時稱爲烷 氧化醇類。可使用之市售表面活性劑的實例包括Olin生產 之商品名爲Poly-Tergent的表面活性劑。特定的實例包括 Poly-Tergent S-505LF(—種非離子性，低發泡的表面活性劑 ，被認定爲一種環氧乙烯及環氧丙烯的嵌段共聚物）。沖洗 水中·表面活性劑的濃度通常最高可達_.大約500 ppm，而在 一具體實施例裡爲大約5到大約500 ppm，而在另一具體 實施例裡爲大約100到大約500 ppm，而在又一具體實施例 __________14 __ 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項 ml 項再頁) « m^— an-^ ^^n·· ml f 、 nn n^n T”. ·"i.;'·1.'''*— 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 473560 A7 B7 五、發明説明) 裡爲大約150到大約250 ppm。 在一具體實施例裡，銅粉係藉由第一步驟使用含有抗 氧化劑的沖洗水沖洗，然後藉由使用視需要也可含有表面 活性劑之含安定劑的沖洗水沖洗。 然後使用傳統銅粉乾燥技術將經脫水的銅粉乾燥。可 以使用的乾燥技術包括真空乾燥、急驟乾燥、流體化床乾 燥、旋轉窯/多爐床乾燥 '或冷凍乾燥。銅粉可以在大約 2TC到大約125°C的溫度下乾燥，而在一具體實施例裡可在 大約25°C到大約85°C的溫度下乾燥，而在另一具體實施例 裡可在大約45°C到大約55°C的溫度下乾燥。銅粉可以在空 氣中、在惰性氣氛中、或在絕對壓力爲大約0.1到大約760 毫米汞柱的真空中，而在一具體實施例裡爲1到大約250 毫米汞柱，而在另一具體實施例裡爲3到大約10毫米汞柱 的真空裡乾燥。在乾燥期間形成的附聚物，可以使用已知 的附聚物粉碎技術來打碎。例如，可以使用篩網、籠式磨 機、階式篩網及相似技術。粉末可以藉由使用標準分離技 術，例如過篩，然後收集並包裝，而分離成所要的大小部 分。 粉末的視密度可以在必要時，藉由將其與較高密度粉 末摻合的方式增加，或藉由硏磨(例如槌式硏磨機）或滾壓 粉末的方式增加。這些和相似的技術乃此技藝所熟知的。 ，現參考第1圖，該圖係揭示一種電沈積本發明銅粉的 方法。本發明使用的裝置包括：溶解容器100，過濾器102 及，電形成電池1〇6，保存容器108，離.心器’乾 本紙浪尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再 I —I 頁

-----—訂 It--^-::1 線I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 60 5 3 7 A7 _ B7 五、發明説明（/ +) 燥器112，附聚物粉碎機114，篩網116，及儲存加料斗 118、120及122。電形成電池106係包括：容器124，垂直 安裝的陽極126 ’及垂直安裝的陰極128。電解質溶液130 係藉由將銅進料在空氣存在下溶解於硫酸，而形成於溶解 容器100內。銅金屬係以上述之任何傳統形式(包括銅粒、 碎銅金屬、碎銅線、經回收之銅、氧化銅、氧化亞銅及相 似物)進入容器100 ’如方向箭頭132所示。進入容器100 內的硫酸，如方向箭頭134所示，典型具有大約93重量％ 到大約98重量％的硫酸濃度。或者是說，銅進料可以溶解 於分開之容器內的硫酸以形成溶液，然後將該溶液再移至 容器100。氯化物離子可以如方向箭頭136所示地加入。 在一具體實施例裡，氯化物離子係以氫氯酸形式加入。稀 釋水可以如方向箭頭138所示加入。從電形成電池106經 由管線140及142回收的電解質溶液也進入容器100。電解 質可以在過濾器104內過濾，或其可以經由管線144而略 過過濾器104。容器100中電解質溶液130的溫度典型爲大 紅15°C.到大韵...35°C，而在一具體實施例裡爲大約20°C到大 約30°C。電解質溶液130係經由管線146及148從容器1〇〇 移至容器124。電解質溶液130可以在進入容器124前於過 濾器102內過濾，或者是可以使用管線150而略過過濾器 102。雜質可以藉由使用過濾器102及/或104去除。容器 108內使用的電解質溶液130具有上述之組成。 電解質溶液130在陽極126和陰極128之間流動。電 解質溶液流過電形成電池106內的流速通常爲大約〇.〇1到 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再_ nn . 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 473560 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7 五、發明説明（if) 大約0.3 ^乙亞a，而在一具體實施例裡爲大約0.1到大約 0.2 gpm/c丄a。陽極126和陰極128之間施加電壓，以在陰一---------------- 極的每一面上電沈積銅粉。在一具體實施例裡，使用的電 流爲直流電’而在另一具體實施例裡則爲具直流電偏壓的 交流電。電流密度爲大約80到大約120 ASF，而在另一具 體實施例裡爲大約100 ASF。在陰極128上一直進行電沈積 銅粉152，直到陰極上的銅粉累積到所要的程度。電沈積 典型持續進行大約1到大約5小時，而在一具體實施例裡 持續大約1到大約3小時，而在另一具體實施例裡持續大 約1.5小時到大約2.5小時。然後中斷電沈積。將用過的電 解質溶液130從容器124排出，並經由管線154及156移 至容器100。 銅粉152係藉由將電解質噴在陰極上，於容器124之 下部錐體形區域160內產生稠漿158的方式，而從陰極128 分離。稠漿158係經由管線154及162從容器124移至容 器108。然後稠漿158經由管線164從容器108移至離心器 110。在離心器110中，液態流出物係從銅粉中分離，並經. 由管線169排出離心器110，然後經由管線170回收到容器 108，或經由管線172移除(在此丟棄或進行進一步處理)。 在一具體實施例裡，將抗氧化劑加入離心器中與粉末混合 ，如方向箭頭166所示。在一具體實施例裡，將安定劑加 入離，心器中與粉末混合，如方向箭頭168所示。在一具體 實施例裡，係先加入抗氧化劑’再加入安定劑的順序依續 地加入離心器中。當抗氧化劑及/或安定劑加入離心器 ;_^___W--—— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填·

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473560 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 _B7 五、發明説明（) 110中與粉末混合時’離心器係以足以對其內含物施加大 約2到大約750克’而在一具體實施例裡施加大約10到大 約200克，而在另一具體實施例裡施加大約1〇到大約75 克，而在又一具體實施例裡施加大約1〇到大約20克之離 心力的速率旋轉’直到流出物的酸鹼値爲大約7到大約14 ’而在一具體實施例裡爲大約7到大約11，而在另一具體 實施例裡爲大約9爲止。接著增加離心器的旋轉速率以使 銅粉脫水。在該脫水步驟期間，離心器的旋轉速率增加至 足以對其內含物施加大約200到大約750克，而在一具體 實施例裡施加大約500到大約750克，而在另一具體實施 例裡施加大約650到大約700克之離心力的速率。脫水後 留在離心器110內的銅粉，係經由連續帶171把粉末輸送 通過乾燥器112。在乾燥器112內，將銅粉中的濕氣去除 ，如方向箭頭173所示。經乾燥之銅粉係離開乾燥器112 ,並進入將乾燥期間所形成之附聚物粉碎的粉碎機丨14。 粉末係從附聚物粉碎機114移至將銅粉分離成所要之.過篩 •部分的舖網116，然後移至儲存加料斗H8、12〇及122。 二個篩網及二個儲存加料斗係如第丨圖所示，但是熟悉此 項技藝者瞭解任何所要數量的分離舖網和儲存加料斗皆可 使用。在一具體實施例裡，因爲由本方法所得之銅粉的大 小相當均勻，所以不用分離篩網。 .上述方法可以連續或批次方法進行。在一具體實施例 裡，電形成電池係以連續方式操作，而離心器則以批次方 式操作。 本紙浪適用巾®標準（CNS ) ( 210X2^公聲1 " --- (請先閱讀背面之注意事項再填-

訂

473560 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____B7 五、發明説明（q) 提供下面的實施例是爲了示範本發明。除非另有指示 ，下列範例、說明書和申請專利範圍中，所有的份數及百 分比皆以重量表示，所有的溫度皆以攝氏溫度表示，而所 有的壓力皆以大氣壓爲單位。 實施例1 電形成電池用來從電解質溶液電沈積銅粉。電解質溶 液係一種銅離子濃度爲每公升5克、硫酸濃度爲每公升 150克、及自由態氯化物離子濃度爲1〇 ppm的水溶液。陰 極的浸沒表面積爲32吋寬及36吋長，在兩面上發生電鍍 。陽極的浸沒表面積爲36吋寬及38吋長。電池內有四個 陰極和五個陽極。陽極和陰極之間的間距爲1.75吋。電池 內的空間大小爲48吋長、54吋寬及從錐體開端計算50吋 深。電池的底部係錐體形狀，以允許錐體底部收集銅粉。 電流（DC)係接入電池中，以在陰極的浸沒表面積上提供 100 ASF的電流密度。電解質的溫度爲32°C。構成陰極的 材料爲鈦。陽極係由鍍上一層氧化銥之鈦所構成的空間尺 寸穩定的陽極。電解質係以0.Π gpm/csa的速度流經電池 。電鍍時間爲三個小時。陰極上形成的銅粉具有22微米的 剛鍍出之平均粒子大小，每克0.7 '平方米的表面積，及每 立方公分0.44克的視密度。 實施例2 ，銅粉係在電形成電池內，從具有每公升5克銅離子濃 度、硫酸濃度爲每公升150克、及自由態氯化物離子濃度 爲10 ppm的電解質溶液電沈積。電池內陰極和陽極之間的 _— -_IB- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） *1----卜·訂一1.1 線鰣.·--1--- ：~ · 頁) 473560 A7 ____ B7_ 五、發明説明（^) 間距爲1·75吋。電流密度爲1〇〇 ASF。電解質的溫度爲22 °C。構成陰極的材料爲鈦。陽極係由鍍上一層氧化銥之鈦 所構成的空間尺寸穩定的陽極。電解質係以O.ngpm/csa 的速度流經電池。電鏡時間爲二個小時。陰極上形成的銅 粉係藉由將電解質噴在粉末及陰極上，產生含有粉末之稠 漿，而從陰極分離。將稠漿移至離心器。將酸鹼値爲10的 氫氧化銨溶液加入稠漿中。氫氧化銨溶液對銅粉的比例爲 每磅粉末5加侖溶液。離心器係以對其內含物施加大約16 克之離心力的充分速率旋轉。此一直進行到離開離心器的 流出物達到ρΗ=9後兩分鐘爲止。然後將由濃度20 ppm苯 駢三哩及濃度200 ppm Poly-Tergent S-505LF之水溶液所組 成的安定劑加入。安定劑對粉末的比例爲每磅銅粉2加侖 安定劑。離心器係以對其內含物施加大約16克之離心力的 充分速率旋轉。此一直進行到離開離心器的流出物達到 pH=9後兩分鐘爲止。然後增加離心器的旋轉速度至足以對 .其內含物施加大約674克之離心力，使銅粉得以脫水。將 銅粉取出離心器，置入平盤，並在真空爐內以50°C及3毫 米汞柱的絕對壓力乾燥過夜。將經乾燥之粉末過篩，以粉 碎附聚物，然後包裝。粉末具有下列性質： B.E.T.表面積：0.60平方米/克 視密度：0.49克/cc 平均‘粒子大小：27.77微米 90%小於：68.52微米 50%小於：15.91微米 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Ι:ΐ: f---ili.-I II.— 473560 Μ ___ _ _ 五、發明説明（1) 10%小於：5.67微米 生胚密度@12 tsi : 6.0克/cc 生胚強度@12 tsi : 4300 psi 實施例3 銅粉係在電形成電池內，從具有每公升5克銅離子濃 度、硫酸濃度爲每公升150克、及自由態氯化物離子濃度 爲10 ppm的電解質溶液電沈積。構成陰極的材料爲鈦，並 具有33吋寬、48吋長及0.25厚的浸沒表面積，而兩面上 發生電鍍。陽極係由鍍上一層氧化銥之鈦所構成的空間尺 寸穩定的陽極。陽極的浸沒表面積爲37吋寬、50吋長及 0.25吋厚。電池內有四個陰極和五個陽極。陽極和陰極之 間的間距爲1.75吋。電池內的空間大小爲56吋長、43吋 寬及從錐體底部基底計算89.75吋深。電流(DC)係接入電 池中，以在陰極的浸沒表面積上提供1〇〇 ASF的電流密度 。電解質的溫度爲22.8°C。電解質係以0.11 gpm/csa的速 度流經電池。電鍍時間爲二個小時。陰極上形成的銅粉係 藉由將電解質噴在粉末及陰極上，產生含有粉末之稠漿，. 而從陰極分離。將稠漿移至離心器。將酸鹼値爲1〇的氫氧 化銨溶液加入稠漿中。氫氧化銨溶液對銅粉的比例爲每磅 銅粉5加侖溶液。離心器係以對其內含物施加33克之離心 力的充分速率旋轉，—直進行到離開離心器的流出物達到 pH=9後兩分鐘爲止。然後將由濃度20 ppm苯駢三唑及濃 度200 ppm Poly-Tergent S-505LF之水溶液所組成的安定劑 加入。安定劑對粉末的比例爲每磅銅粉2加侖安定劑。離 _'______2L·._ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公楚） (諳先閱讀背面之注意事項再填 1 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ---:| 訂 ---j- — 線_------1---11 -：---- 473560 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7______ 五、發明説明（/) 心器係以對其內含物施加33克之離心力的充分速率旋轉’ 一直進行到離開離心器的流出物達到pH=9後兩分鐘爲止 。然後增加離心器的旋轉速度至足以對其內含物施加500 克之離心力，使銅粉得以脫水。將銅粉置入平盤’並在真 空爐內以溫度50°C及約3毫米汞柱的絕對壓力乾燥過夜。 將經乾燥之粉末過篩，以粉碎附聚物，然後包裝。粉末具 有下列性質： B.E.T.表面積：0.915平方米/克 視密度：0.44克/cc 平均粒子大小：21.26微米 90%小於：36.07微米 50%小於：18.82微米 10%小於：8.90微米 生胚密度@12 tsi : 5.68克/cc 生胚強度@12 tsi : 6282 psi 以500、1500及3000放大倍數拍攝粉末樣品的光學顯 微圖。這些光學顯微圖係分別附於第3-5圖。這些光學顯 微圖係顯示銅粉具有分枝極多的結晶結構，其特徵在於枝 狀分枝繞著~~共同脊呈現對稱生長。 溶劑萃取璽沈積方法 & —具體實施例裡。銅粉係以溶劑萃取倂用電沈積的 力法’JF彡$ ^在該具體實施例裡，銅進料係任何可將銅萃取 出的含鋦!材料。這些進料包括銅礦\熔爐煙道塵物、銅水 泥、銅濃縮物、銅熔爐產物、硫酸銅及含銅廢棄物。”含銅 本紙張尺度適财® n丨eNS > 7^10X2^7公釐) (請先閱讀背面之注意事項再 -. 頁 訂

473560 A7 _____B7 五、發明説明（Yj ) (請先閱讀背面之注意事項再填頁) 廢棄物”(copper-containing waste)係指任何包含銅的固體或 液體廢棄物質(例如垃圾、派泥 '廢液物流等）。這些廢棄 物包括有害廢棄物。可以使用之廢棄物的特定例子爲由處 理用過的氯化銅蝕刻液所得的氧化銅。 β 銅礦可以是由開放的礦坑取得的礦物。礦物被拖到大 量瀝濾的傾置場(典型建在底下墊有襯墊，例如厚的高密度 聚乙烯襯墊的區域），以避免瀝濾液體流入周圍的水域。典 型大量瀝濾的傾置場具有例如大約125,000平方呎的表面 積，並包含大約110,000噸的礦物。隨著瀝濾進行及在舊 傾置物上方累積新的傾置物，它們逐漸地變高並最後達到 例如大約250呎或更高的高度。管線及搖擺灑水裝置的網 路係設於新完成之傾置場的表面上，而且以例如每分鐘每 100平方呎表面積大約0.8加侖的速率噴灑稀硫酸溶液。瀝 濾溶液流由傾置場向下滲濾，溶解礦物中的銅，從傾置場 底以富含銅瀝濾水溶液流出，排入收集池，並以泵抽送至 進料池以接著使用本發明方法處理。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在一些採礦操作的當場，係以就地瀝濾來從銅礦萃取 銅有價物質。該方法所得之富含銅的瀝濾溶液可以用於本 發明作爲含銅物質。就地瀝濾法可用於在可溶解於酸之氧 化物礦石保存於開放的礦坑區域之下而在地底礦坑之耗盡 部位上方時，或在沈積物埋得過深以致於無法經濟地以開 放式礦坑方法控掘時。灌注井係鑽進該區域例如大約1000 呎深之處。將井套裝聚氯乙烯管，將其底部鑿以條縫以使 溶液流入礦石。稀硫酸的瀝濾溶液係以根據鑽入區域的滲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 473560 A 7 B7 五、發明説明（v〜） 透度所決定的速度灌入每個井中。溶液經由礦石區域向下 渗流，溶解銅礦’並排入預備的收集區域。收集區域可以 例如爲地底礦坑的拖曳橫坑。將所得的含銅瀝濾水溶'液以 抗腐蝕抽送系統抽送至地面，作爲本發明中的含銅I物質。 或者是說，含銅瀝濾水溶液可以經由將溶液帶到地面上的 井而收集。 在使用瀝濾泵及就地瀝濾的挖礦操作時，來自胃-個 的含銅瀝濾溶液(有時稱爲豐富之瀝濾溶液)可以、混合倂作 爲本發明中的含銅物質。 在該具體實施例裡，銅粉係由下列步驟製得：（A)@t 銅物質與有效量之至少一種瀝濾水溶液接觸，以將銅}離子 溶解於該瀝濾溶液內，並形成富含銅之瀝濾水溶液；（3)將 富含銅之瀝濾冰溶液與有效量之至少一水不溶萃取劑接觸 ，以將銅離子從該富含銅之瀝濾水溶液轉移至該萃取劑， 以形成富含銅的萃取劑及已去銅之瀝濾水溶液；（C)將富含 銅之萃取劑從已去銅之瀝濾水溶液中分離；（D)將富含銅之 萃取劑與有效量之至少一滌取水溶液接觸，以將銅離子從 該萃取劑轉移至該滌取溶液，形成富含銅之滌取溶液及已 去銅之萃取劑；（E)將富含銅之滌取溶液從已去銅之萃取劑 中分離；（F)使富含銅之滌取溶液在陽極及陰極之間流動， 並在陽極及陰極之間施加有效量之電壓，以使銅金屬粉末 沈積在陰極上；及(G)將銅粉自陰極移除。 本發明之步驟(A)所用的瀝濾水溶液在一具體實施例裡 爲硫酸溶液、鹵酸溶液(HC1、HF、HBr等)或氨水溶液。硫 —— 7峭 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再 n - 頁 —訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ί: -. 473560 A7 ___ B7_ 五、發明説明 酸或歯酸溶液通常具有每公升大約5到大約50克，而在一 具體實施例裡每公升大約5到大約40克，而在另一具體實 施例裡每公升大約10到大約30克的濃度。 氨水溶液通常具有每公升大約20到大約HO克，在一 具體實施例裡每公升大約30到大約90克的濃度。該溶液 的酸鹼値通常爲大約7到大約11，而在一具體實施例裡大 約8到大約9。 步驟(A)期間所形成之富含銅瀝濾水溶液或豐富之瀝濾 溶液’通常具有每公升大約0.4到大約5克，而在一具體 實施例裡每公升大約0.4到大約3克，而在另一臭體實施 例裡每公升大約0.4到大約1克之銅離子濃度。當步驟(A) 所用的瀝濾溶液爲硫酸溶液時，富含銅之瀝滬水溶液中自 由態硫酸的濃度通常爲大約5到大約30克，而在一具體實 施例裡每公升大約10到大約20克。當步驟(A)所用的瀝濾 溶液爲氨水溶液時，富含銅之瀝濾水溶液中自由態氨的濃 度通常爲大約10到大約130克，而在一具體實施例裡每公 升大約30到大約90克。 步驟(B)所用的水不溶萃取劑可以是任一種能從水性介 質中萃取出銅離子的水不溶性萃取劑。在一具體實施例裡 ’萃取劑係溶解於與水不能混合的有機溶劑。（’，與水不能 混合的 ”(water-immiscible)和”水不溶，，(water_in?olub丨e)係指 在25°C水中不溶解高於每公升大約1克程度的組合物）。溶 劑可以是任一種不能與水混合，供以煤油、苯、甲苯、二 甲苯、萘、燃料油、柴油燃料及可用之相似物(其中以煤油 張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4· ( 2Τ^χ 2¾公董）---- (請先閱讀背面之注意事項再_ ϋ I 頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 473560 A7 B7 五、發明説明（y^) 爲較佳）萃取的溶劑。可用之煤油的實例爲Philips Petroleum 出產的 SX-7 及 SX-12。 在一具體實施例裡，萃取劑爲一種包含至少二個接連 至烴鏈上不同碳原子之官能基的有機化合物，其中官能基 之一爲-0H而該官能基的另一個爲=N0H。這些化合物可以 稱爲肟。在一具體實施例裡，萃取劑係下式所示的肟 R4 3 . 一 5 R — c — R HI g-- R2—c—R6 H - ^ o — c — R-R,

(請先閲讀背面之注意事項再邊 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6及R7獨立爲氫或烴基》 具該結構之化合物可爲Henkel Corporation的商品LIX系列 。例如，1^及R4每個可以:爲丁基；R2、R3及^R6每個可爲氫 ;而R5及R7每個可爲乙基。具該結構之化合物可爲Henkel Corporation 的商品 LIX 63。 在一具體實施例裡，萃取劑係下式所示的肟

、1T 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製

其中R1及R2獨立爲氫或烴基。有用之具體實施例包 括其中R1爲大約6到大約20個碳原子之烷基，而在另一 具體實施例中爲大約9到大約12個碳原子；R2爲氫，1到 大約4個碳原子，而在另一具體實施例中爲1或2個碳原 ____26__________ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） 473560

經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（vf) 子的烷基，或R2爲苯基。苯基可已經取代或未經取代，但 以後者較佳。下列的化合物（以上述化學式爲其架構）可爲 下述之Henkel Corporation商品，並可用於本發明之方法：

商品名 R1 R2 LIX65 壬基 苯基 LIX84 壬基 甲基 LIX860 十二烷基 氫 可用的其他 Henkel Corporation 市售材料包括：LIX 64N(爲 LIX 65 及 LIX 63 的混合物）；及 LIX 864 及 LIX 984( 爲LIX 860及LIX 84的混合物）。 在一具體實施例裡，萃取劑係貝它二酮。這些化合物 可如下式所示 0 0 ; || |1 R1 — C -CH2 — G ——R2 其中R1及R2獨立爲烷基或芳基。烷基通常包含1到大 約10個碳原子。芳基通常爲苯基。相當於上述化學式之 Henkel Corporation市售品的實例爲LIX 54。這些貝它二酮. 可在步驟(A)所用之瀝濾溶液爲氨水溶液時使用。 有機溶液中萃取劑的濃度通常爲大約2重量％到大約 4◦重量％。在一具體實施例裡，有機溶液包含大約5重量 %到大約10重量％，或大約6重量％到大約8重量％，或大 約7重量％的LIX 984，其餘爲SX-7。 在一具體實施例裡，萃取劑爲離。這些樹 脂典型爲小粒或珠粒狀材料，其包括二主要部分：作爲結 適用中國國家揉準(CNS ) A4規格（210X297公釐）

0^)"473560 A7 B7 五、發明説明 構部分的樹脂基質，及作爲官能部分的活性基。官能 基通常選自能與銅離子反應的官能基。此等官能基的實例 包括-SCK，-C〇〇-， ch2nc2h4oh

. 及 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 [^[ICHjNCHjCHOHCHj N 可用的樹脂基質包括苯乙烯及二乙烯苯的共聚物。可 __ —— — 用之市售樹脂的實例包括IRC-718(Rohm & Haas的產物’ 爲經三級胺取代之苯乙烯及二乙烯苯的共聚物），IR-200(Rohm & Haas的產物，爲苯乙烯及二乙烯苯的磺化共聚 物），IR-120(Rohm & Haas的產物，爲苯乙烯及二乙烯苯的 磺化共聚物），XFS 4196(D〇w的產物，爲已接連N-(2-羥基 乙基)-吡啶甲基胺的巨孔性聚苯乙烯/二乙烯苯共聚物）’ 及XFS 43084(Dow的產物，爲已接連N-(2-羥基乙基)-吡聢 甲基胺的巨孔性聚苯乙烯/二乙烯苯共聚物）。這些樹脂典 型用於本發明中作爲固定床或移動床。在本發明之步驟(B) 期間，樹脂係與來自步驟(A)之富含銅之瀝濾水溶液接觸’ 接觸的程度足以將銅離子從瀝濾溶液轉移到樹脂。然後在 步驟(D)期間將富含銅之樹脂滌取，以提供可用於步驟(B) 之已滌取銅的或去銅的樹脂。 在步驟(C)期間分離之富含銅萃取劑具有每公升萃取劑 大約1到大約6克，而在一具體實施例裡大約2到大約4

7R (請先閱讀背面之注意事項再填_ ;rir7養鐘1肇晨f. r —^ϋ In ff^i Hal In i— m I 1 « In 本紙張A度適用中國國家標準（CNS ) A4g ( 210X297公釐） 473560 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____ B7 五、發明説明 克之銅的濃度。在步驟(c)期間分離的已去銅之瀝濾水溶液 典型具有每公升大約0.01到大約〇.8克，而在一具體實施 例裡每公升大約〇·〇4到大約〇.2克之銅離子的濃度。當步 驟(Α)所用的瀝濾溶液爲硫酸溶液時，步驟(C)期間分離之 已去銅之瀝濾水溶液中自由態硫酸的濃度通常爲每公升大 約5到大約50克，而在一具體實施例裡爲每公升大約5到 大約40，而在另一具體實施例裡爲每公升大約10到大約 30克。當步驟(Α)所用的瀝濾溶液爲氨水溶液時，步驟(C) 期間分離之已去銅之瀝濾水溶液中自由態氨的濃度通常爲 每公升大約10到大約130克，而在一具體實施例裡爲每公 升大約30到大約90克。 在一具體實施例裡，接觸及分離步驟(Β)及(C)係以二 階段進行。在該具體實施例裡，步驟(Β-1)及(Β-2)爲接觸步 驟，而步驟(C-1)及(C-2)爲分離步驟。因此，該具體實施例 裡，本發明之方法包括下列順序的步驟：（A)、（B-l)、（C-1) 、（Β-2)、（C-2)、（D)、（Ε)、（F)及(G)，方法中來自這些步驟 其中數個步驟的程序物流係不斷循環至其他步驟。步驟(Β-1)包括：將步驟(Α)期間形成之富含銅瀝濾水溶液與有效量 之至少一來自步驟(C-2)之含銅水不溶萃取劑接觸，以將銅 離子從該富含銅之瀝濾水溶液轉移至該含銅萃取劑’形成 富含銅萃取劑及第一已去銅之瀝濾水溶液。步驟(C-1)包括 :將’步驟(Β-1)期間所形成之富含銅萃取劑從步驟(Β-1)期間 所形成之第一已去銅之瀝濾水溶液中分離。在步驟(C-1)期 間分離之富含銅萃取劑通常具有每公升萃取劑大約1到大 (請先閲讀背面之注意事項再填_ 丨^^1 开填頁

I.-.--tlltlyII.77I w 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 473560 A7 __B7 五、發明説明（Y) (請先閱讀背面之注意事項再填頁) 約6克，而在一具體實施例裡大約2到大約4克之銅的濃 度。在步驟(C-1)期間分離的第一已去銅之瀝濾水溶液通常 具有每公升大約0.4到大約4克，而在一具體實施例裡每 公升大約0.5到大約2.4克之銅離子的濃度。當步驟(Α)所 用的瀝濾溶液爲硫酸溶液時，步驟(C-1)期間分離之第一已 去銅之瀝濾水溶液中自由態硫酸的濃度通常爲每公升大約 5到大約50克’而在一具體實施例裡爲每公升大約5到大 約30克’而在另一具體實施例裡爲每公升大約1〇到大約 30克。當步驟(Α)所用的瀝濾溶液爲氨水溶液時，步驟(C_ 1)期間分離之第一已去銅之瀝濾水溶液中自由態氨的濃度 通常爲每公升大約10到大約130克，而在一具體實施例裡 爲每公升大約30到大約90克。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 步驟(B-2)泡括：將步驟(c-1)期間分離之第一已去銅之 瀝濾水溶液與有效量之至少一來自步驟(E)之已去銅之萃取 劑接觸，以將銅離子從該第一已去銅之瀝濾水溶液轉移至 該已去銅之萃取劑，形成含銅萃取劑及第二已去銅之瀝濾 水溶液。步驟(C-2)包括：將步驟(B-2)期間所形成之含銅萃 取劑從步驟(B-2)期間所形成之第二已去銅之瀝濾水溶液中 分離。在步驟(C-2)期間分離之含銅萃取劑通常具有每公升 卒取劑大約.0.4到大約4克，而在一具體實施例裡大約1 到大約2.4克之銅的濃度。在步驟(C-2)期間分離的第二已 去銅‘之瀝濾水溶液通常具有每公升大約0.01到大約0.8克 ，而在一具體實施例裡每公升大約0.04到大約0.2克之銅 離子的濃度β當步驟(A)所用的瀝濾溶液爲硫酸溶液時，步 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 473560 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____B7_ 五、發明説明（) 驟(C_2)期間分離之第二已去銅之瀝濾水溶液中自由態硫酸 的濃度通常爲每公升大約5到大約50克，而在一具體實施 例裡爲每公升大約5到大約40克，而在另一具體實施例裡 爲每公升大約.10到大約30克。當步驟(A)所用的瀝濾溶液 .爲氨水溶液時，步驟(C-2)期間分離之第二已去銅之瀝濾水 溶液中自由態氨的濃度通常爲每公升大約10到大約130克 ’而在一具體實施例裡爲每公升大約30到大約90克。 本發明方法之步驟(D)所用的滌取溶液爲硫酸溶液，該 硫酸溶液通常具有每公升大約80到大約300克的自由態硫 酸濃度。在一具體實施例裡，（D)中使用的滌取溶液的自由 態硫酸濃度爲每公升大約100到大約200克，而在另一具 體實施例裡爲每公升大約150到大約200克。 電沈積步驟(F)包括：使來自步驟(E)之富含銅滌取溶液 進入電形成電池內，並將銅金屬電沈積在電池內的陰極上 。在電形成電池內處理的富含銅滌取溶液可以稱爲富含銅 之滌取溶液或電解質溶液。在一具體實施例裡，該電解質 溶液在進入電池前進行純化或過濾。電池係以標題中”電沈 積方法”所述之電形成電池的相同操作方式操作，結果在此 種電池的陰極上形成所要的銅粉。銅粉可以從陰極分離， 然後使用上述技術沖洗及乾燥。 現參考第2圖來描述本方法，該圖係說明用於製造本 發明銅粉之溶劑萃取、電沈積方法。該方法中，銅係從銅 瀝濾傾置場200萃取，並根據本發明方法處理以產生銅粉 152。該方法包括使用沈降器202、204及206，收集池208 -------34------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4^格（210X297公着） (請先閱讀背面之注意事項再填1 -訂 '-#¾^'

473560 A 7 ___ B7 _ —--------- .. 五、發明説明（>ύ) ，混合器210、212及214，容器101，電形成電池1〇6，過 濾器102、104及216，保存容器108，離心器11〇，乾燥器 112，附聚物粉碎器114，篩網116，及儲存加料斗η8、 120及122。該具體實施例裡，本發明之步驟(a)係在瀝濾 傾置場200中進行。步驟(B)及(C)係使用混合器210及212 和沈降器202及204，以二階段進行。步驟(D)及(E)係藉由 使用混合器214及沈降器206進行。步驟(F)及(G)係藉由使 用電形成電池106進行。 將來自管線220的瀝濾水溶液噴在瀝濾傾置場200的 表面上。壢濾溶液爲硫酸溶液，該硫酸溶液通常具有每公 升大約5到大約50克，而在一具體實施例中大約5到大約 40克，而在另一具體實施例中大約10到大約30克的自由 態硫酸濃度。瀝濾溶液由傾置場向下滲濾，並將銅從礦物 萃取出。瀝濾镕液流經傾置場空間222，成爲富含銅之瀝 濾溶液(有時稱爲豐富之瀝濾溶液），並經由管線224進入 收集池208。將瀝濾溶液以泵從收集池208經由管線226抽 送至混合器212。抽送至混合器212的富含銅之瀝濾溶液 具有通常爲每公升大約0.4到大約5克，而在一具體實施 例裡大約0.4到大約3克的銅離子濃度；通常每公升大約5 到大約30克，而在一具體實施例裡大約10到大約20克的 自由態硫酸濃度。在混合器212裡，富含銅瀝濾水溶液係 與從沈降器204之堰230經管線228抽送到混合器212的 含銅有機溶液混合。加入混合器212之含銅有機溶液內的 銅濃度通常爲每公升有機溶液中之萃取劑大約0.4到大約4 __32.____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再连

____-I- . 'I. 、vs、'.'νί X I ? I 0d 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 473560 A7 五、發明説明（y ) 克銅，在一具體實施例裡每公升有機溶液中之萃取劑大約 1到大約2.4克銅。在混合器212中混合的期間，形成有機 相及水相並交互混合。銅離子係從水相轉移至有機相。混 合物係從混合器212經由管線232抽送至沈降器202。在沈 降器202中，水相與有機相分離，有機相形成上層而水相 則形成底層。有機相收集在堰234，並經由管線236抽送 至混合器214。該有機相係一種富含銅的有機溶液(可稱爲 已負載之有機物）。該富含銅之有機溶液通常具有每公升有 機溶液中之萃取劑大約1到大約6克銅，在一具體實施例 裡每公升有機溶液中之萃取劑大約2到大約4克銅。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 富含銅之有機溶液係在混合器214內與已去銅之滌取 溶液混合。已去銅之滌取溶液(可稱爲貧乏之電解質)係在 電形成電池106內產生，並從電池106經由管線237及:238 抽送到混合器214。該已去銅之滌取溶液通常具有每公升 大約80到大約300克，而在一具體實施例裡大約150到大 約200克的自由態硫酸濃度；通常每公升大約2到大約5 克，而在一具體實施例裡大約2到大約4克的銅離子濃度 。新鮮的滌取溶液補充可以經由管線240加入管線238。 富含銅之有機溶液及已去銅之滌取溶液係在混合器214中 混合’產生與水相交互混合的有機相。銅離子係從有機相 轉移至水相。混合物係從混合器214經由管線242抽送至 沈降器206。在沈降器206中，有機相係與水相分離，而 有機相收集於堰244。該有機相係已去銅之有機溶液(有時 稱爲貧乏之有機物）。該已去銅之有機溶液通箄具有每公升 ____：------33_ —— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 47.3560 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 A7 _____Β7 五、發明説明 有機溶液中之萃取劑大約0.5到大約2克銅，在一具體實 施例裡每公升有機溶液中之萃取劑大約〇.9到大約1.5克銅 的濃度。已去銅之有機溶液係從沈降器206經由管線246 抽送至混合器210。新鮮的有機溶液補充可以經由管線248 加至管線246。 含銅之瀝濾水溶液係從沈降器202經由管線250抽送 至混合器210。該含銅瀝濾水溶液具有通常爲每公升大約 0.4到大約4克，在一具體實施例裡每公升大約〇.5到大約 2.4克之銅離子的濃度；通常爲每公升大約5到大約50克 ，而在一具體實施例裡大約5到大約30克，而在另一具體 實施例裡大約10到大約20克的自由態硫酸濃度。在混合 器210裡，形成有機相和水相並交互混合，及銅離子從水 相轉移至有機相。混合物係經由管線252抽送至沈降器 204。在沈降器204中，有機相係與水相分離，而有機相收 集於堰230。該有機相(一種含銅之有機溶液)係從沈降器 204經由管線228抽送至混合器212。該含銅有機溶液具有 通常爲每公升有機溶液中之萃取劑大約0.5到大約4克，_ 在一具體實施例裡每公升有機溶液中之萃取劑大約1到大 約2.4克的銅濃度。沈降器204內的水相係經由管線220抽 送至瀝濾傾置場200的已去銅之瀝濾水溶液。新鮮的瀝濾 溶液補充可以經由管線254加至管線220。 ’在沈降器206中分離出的水相係富含銅之滌取溶液。 該富含銅之滌取溶液具有通常爲每公升大約5到大約15克 ，在一具體實施例裡每公升大約7到大約10克之銅離子的 (請先閲讀t.面之注意事項再1 •裝. 訂 «Asf';i 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 473560 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____ B7__ 五、發明説明） 濃度；通常爲每公升大約50到大約200克，而在一具體實 施例裡大約150到大約200克的自由態硫酸濃度。其係從 沈降器206經由管線260抽送至過濾器216，並從過濾器 216經由管線262，然後採下列任一種方式：經由管線264 到電形成電池106 ;或經由管線140到過濾器104，並從過 濾器104經由管線142至容器101。過濾器216可以經由管 線217而略過。相似地，過濾器104可以經由管線144而 略過。進入電形成電池106或容器101的富含銅之滌取溶 液可以稱爲電解質溶液130。如果電解質溶液130的組成 物需要調整(例如增加或減少銅離子濃度等），則將電解質 溶液在移至電形成電池106前移至容器101。如果不需要 調整電解質溶液的組成物，則電解質溶液直接移至電形成 電池106。在電形成電池106內，電解質溶液130在陽極 126及陰極128之間流動。當在陽極126及陰極128之間施 加電壓.時，則在陰極128的每一面上發生銅粉152的電沈 積。 在電形成電池106內，電解質溶液130係轉化成已去 銅之電解質溶液，並從電池106經由管線237取出。管線 237中的已去銅之電解質溶液具有通常爲每公升大約2到 大約5克，在一具體實施例裡每公升大約2到大約4克之 銅離子的濃度；通常爲每公升大約80到大約300克，而在 一具體實施例裡大約150到大約200克的自由態硫酸濃度 。該已去銅之電解質溶液爲：（1)經由管線237及140抽送 至過濾器104(可視需要地經由管線^44而略，並從過濾 _ _____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝 f — --Τ // (請先聞讀f.面之注意事項再頁) .$m II-Ί0-------------Ί! 473560 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 kl _ B7__ 五、發明説明（^」） 器104(或管線144)至管線142，經由管線142至容器101， 並從容器101經由管線146至過濾器102，經由過濾器1〇2( 可以經由管線150而略過)至管線148，並經由管線148回 到電池106 ;或者(2)經由管線237抽送至管線238，並經由 管線238至混合器214成爲已去銅之滌取溶液。視需要地 ，如方向箭頭131所示地將額外的銅進料加入容器1〇1內 的電解質溶液，如方向箭頭132所示地將硫酸加入容器 101內的電解質溶液，如方向箭頭133所示地將氯化物離 子加入容器1〇1內的電解質溶液，或如方向箭頭134所示 將稀釋水加入容器101內的電解質溶液。進入容器101的 額外銅進料可以是任一種傳統的形式，包括銅粒、碎銅金 屬、碎銅線、經回收之銅、氧化銅、氧化亞銅及相似物。 在一具體實施例裡，進入容器10l·的.銅進料在加入容器 101前，先於開之容器中溶解於硫酸內。而且’雜質可. 藉由使用過濾器102及104兩者或其中一個而從電解質溶 液130中分離。由電形成電池ί〇6回收之電解質溶液130 也經由管線142進入容器101。來自電池1〇6之用過的電解 質，可以經由管線154及156移至容器101。容器1〇1內電 解質溶液130的溫度典型爲大約15°C到大約40°C，在一具 體實施例裡大約20°C到大約3CTC。電解質溶液130從容器 101經由管線146及148移至容器124。電解質溶液130可 以在進入容器124前於過濾器1〇2內過濾，或者是說，可 以經由管線150而略過過減器1〇2。 在電形成電池106內處理的電解質溶液.130具有通常 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I--------裝丨-----訂L (請先閱讀^-面之注意事項再1^^4頁) ^ ^ — .· -ΊΙ 線丨 —------- 473560 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明) 爲每公升大約100到大約200克，而在一具體實施例裡大 約120到大約190克，而在另一具體實施例裡每公升大約 140到大約185克的自由態硫酸濃度。銅離子濃度具有關 鍵性，爲每公升大約2到大約7克，而在一具體實施例裡 爲每公升大約3到大約6克’而在另一具體實施例裡爲每 公升大約4到大約6克’而在又一具體實施例裡爲每公升 大約5克。電解質溶液中的自由態氯離子濃度也是具有關 鍵性，爲大約8到大約20 ppm，而在一具體實施例裡爲大 約8 ppm到大約15 ppm，而在另一具體實施例裡爲大約8 ppm到大約12 ppm，而在又一具體實施例裡爲大約1〇 ppm 。雜質濃度具有關鍵性，爲每公升不超過大約1.0克的濃 度，而在另一具體實施例裡每公升不超過大約0.6克，而 在又一具體實施例裡每公升不超過大約0.1克。電解質溶 液在電形成電池106內的溫度爲大約15°C到大約35°C，而 在一具體實施例裡爲大約20°C到大約30°C。 電解質溶液流過電形成電池106內的流速通常爲大約 0.01到大約0.3 gpm/csa，而在一具體實施例裡爲大約0.1 到大約0.2 gpm/csa。電解質溶液130係在陽極126和陰極 128之間流動。在陽極126和陰極128之間施加電壓，以使 銅粉152電沈積在陰極128上。在一具體實施例裡，可用 的電流爲直流電，而在另一具體實施例裡，電流則爲具直 流電偏壓的交流電。電流密度爲大約80到大約120 ASF， 而在一具體實施例裡爲大約90到大約11〇 ASF，而在又一 具體實施例裡爲大約100 ASF。銅粉152在陰>極128上電沈 ______-______ 飞 7-------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再 、?

473560 A7 B7 五、發明説明（ 積持續大約1到大約5小時，而在一具體實施例裡持續大 約1到大約3小時，而在另一具體實施例裡持續大約1.5 小時到大約2.5小時。然後中斷電沈積。將用過的電解質 溶液130從容器124排出，並經由管線154及156移至容 器l(n。銅粉152係藉由將電解質噴在陰極128上，於容器 124之下部錐體形區域160內產生稠漿158，而從陰極128 分離。稠漿158係經由管線154及162從容器124移至容 器108。然後稠漿158經由管線164從容器108移至離心器 110。在離心器110中，液態流出物係從銅粉中分離，並經 由管線169離開離心器110，然後經由管線170回收到容器 108，或經由管線172移除(在此丟棄或進行進一步處理）。 在一具體實施例裡，將抗氧化劑加入離心器中與粉末混合 ’如方向箭頭166所示。在一具體實施例裡，將安定劑加: 入離心器中與粉末混合，如方向箭頭168所示。在一具體 實施例裡，係以先加入抗氧化劑，再加入安定劑的順序依 續地加入離心器中與粉末混合。或者是說，抗氧化劑及/ 或安定劑岢加入容器108中的稠漿158。當抗氧化劑及/ 或安定劑加入離心器110中與粉末混合時，離心器係以足 以對其內含物施加大約2到大約750克，而在一具體實施 例裡施加大約10.到大約200克，而在另一具體實施例裡施 加大約10到大約75克，而在又一具體實施例裡施加大約 1〇到大約20克之離心力的充分速率旋轉。旋轉離心器， 直到流出物的酸鹼値爲大約7到大約14，而在一具體實施 例裡爲大約7到大約11，而在另一具體實施來!1裡爲大約9 本紙張尺ϋ用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X2^公釐） ' (請先閱讀背面之注意事項再填1¾頁)

•裝I • · . P · · ......... - - L ^^^1 n. nn-HI ·ϋ· m· emtmmtt I— i·^ · 1 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 473560 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _ _B7_ 五、發明説明（> j ) 爲止。接著增加離心器的旋轉速率以使銅粉脫水。在該步 驟期間，離心器的旋轉速率增加至足以對其內含物施加大 約200到大約750克，而在一具體實施例裡施加大約500 到大約750克，而在另一具體實施例裡施加大約650到大 約700克之離心力的速率。脫水後留在離心器110內的銅 粉係送到連續帶171，而把粉末輸送經過乾燥器112。在乾 燥器112內係將銅粉中的濕氣去除，如方向箭頭173所示 。經乾燥之銅粉離開乾燥器112，並進入將乾燥期間所形 （ 成之附聚物粉碎的粉碎機114。粉末係從附聚物粉碎機114 移至將銅粉分離成所要之過篩部分的篩網116,然後移至 儲存加料斗118、120及122。 上述方法可以連續或批次方法進行。在一具體實施例 ， 裡，電形成電池係以連續方式操作，而離心器則以批次方 式操作。 實施例4 銅粉152係藉由使用第2圖所示的方法製得。從管線 （ 220噴在瀝濾傾置場200上的瀝濾水溶液的是濃度爲每公 升20克之硫酸的硫酸溶液。經由管線226抽送至混合器 212的富含銅之瀝濾水溶液，具有每公升1.8克的銅離子濃 度及每公升12克的自由態硫酸濃度。有機溶液爲7重量 %LIX 984混在SX-7中的溶液。從沈降器204加入混合器 212’之含銅有機溶液的銅濃度爲每公升1.95克銅。從沈降 器202抽送至混合器214的富含銅之有機溶液具有每公升 LIX 984中3克銅的濃度。從管線238加至混合器214的已 ______JlQ_____ 本紙張尺度適用中國囷家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） --裝—-------訂 — · (請先閲讀t-面之注意事項再頁) i.---:::線I.---1--------.11「 473560 經濟部智慧財產局貝工消¢合作社印製 A7 ____B7 五、發明説明（》(?) 去銅之滌取溶液具有每公升175克的自由態硫酸濃度及每 公升4克的銅離子濃度。從沈降器206抽送至混合器210 的已去銅之有機溶液具有每公升LIX 984中1.25克之銅離 子的濃度。從沈降器202抽送至混合器210的含銅瀝濾水 溶液具有每公升〇·8克的銅離子濃度及每公升12克的自由 態硫酸濃度。從沈降器204經由管線220抽送的已去銅之 水溶液具有每公升0.15克的銅濃度及每公升12克的自由 態硫酸濃度。從沈降器206取出的富含銅之滌取溶液具有 每公升7克的銅離子濃度及每公升175克自由態硫酸濃度 。該富含銅之滌取溶液係移至容器101，在容器101中調 整該等溶液的組成物，以提供每公升5克的銅離子濃度、 每公升175的自由態硫酸濃度、及1〇 ppm的自由態氯化物 離子濃度。富含銅之滌取溶液(可稱爲電解貫溶液130)係移. 至電形成電池106。電池106內電解質的溫度保持在24-27 °C。電流密度爲100 ASF。構成陰極的材料爲鈦。陽極係 由鍍上一層氧化銥之鈦所構成的空間尺寸穩定的陽極。電 解質係以0.17 gpm/csa的速度流經電池106。電鍍時間爲 三個小時。陰極上形成的銅粉係藉由將電解質噴在粉末及 陰極上，產生含有粉末之稠漿，而從陰極分離。將稠漿移 至容器108，並從容器108移至離心器110。將酸鹼値爲10 的氫氧化銨溶液加入離心器中的粉末。氫氧化銨溶液對銅 粉的比例爲每磅粉末5加侖溶液。離心器係以對其內含物 施加16克之離心力的充分速率旋轉。一直進行到離開離心 器的流出物達到pH=9後兩分鐘爲止。然锋將由濃度20 --------；_40_____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公釐） (請光閲讀背面之注意事項再本頁) 0 裝- •I訂· ::祭--:..-" -??iftf'"h -.;:ί;'·'··,Γ;·;....; -線· 473560 經濟部智慧財產局員工消黄合作社印製 A7 _____B7 _ 五、發明説明（)/]) ppm苯耕三哇及濃度200 ppm Poly-Tergent S-505LF水溶液 所構成的安定劑加入。安定劑對粉末的比例爲每磅銅粉2 加侖安定劑。離心器係以對其內含物施加16克之離心力的 充分速率旋轉。一直進行到離開離心器的流出物達到pH=9 後兩分鐘爲止。然後增加離心器的旋轉速率至足以對其內 含物施加674克之離心力，使銅粉得以脫水。在脫水後留 在離心器110內的銅粉係送到連續帶171，而把粉末輸送 經過乾燥器112。在乾燥器112內將銅粉中的濕氣去除， 如方向箭頭173所示。經乾燥之銅粉離開乾燥器112，並 進入將乾燥期間所形成之附聚物粉碎的粉碎機114。粉末 係從附聚物粉碎機114移至將銅粉分離成所要之過篩部分 的篩網116，然後移至儲存加料斗118、12〇及122。 已以較佳之具體實施例說明本發明，但應該了解：對 於熟習該項技藝者而言，閱讀說明書後明顯可有各種修改 。因此要了解：揭示於此之本發明乃欲以附錄之申請專利 範圍涵蓋此種修改。 公 7 9. 2

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 473560 公告本 六、申請專利範圍 一·^— 1. 一種電沉積銅粉，其具有視密度爲每立方公分0.20 到0.60克、表面積爲每克至少0.5平方米。 2. 根據申請專利範圍第1項之電沉積銅粉，其中該粉 末的平均粒子大小爲5到50微米。 3. 根據申請專利範圍第1項之電沉積銅粉，其中該粉 末的生胚密度爲每立方公分4到8克。 4. 根據申請專利範圍第1項之電沉積銅粉，其中該粉 末的生胚強度爲3,500到7,000 psi。 5. 根據申請專利範圍第1項之電沉積銅粉，其中該銅 粉的銅含量爲至少99重量％。 6. 根據申請專利範圍第1項之電沉積銅粉，其中該粉 末爲非自由流動的。 7. 根據申請專利範圍第1項之電沉積銅粉，其中至少 90%之該粉末具有小於75微米的粒子大小，至少50重量％ 的該粉末具有小於25微米的粒子大小，及至少10重量％ 的該粉末具有小於10微米的粒子大小。 8. 根據申請專利範圍第1項之電沉積銅粉，其中該粉 末的特徵在於枝狀生長及枝歧化。 9. 根據申請專利範圍第1項之電沉積銅粉，其中有效 數量的安定劑係黏附在銅粉的表面，以降低氧化作用及增 加擱置壽命。 10. 根據申請專利範圍第9項之電沉積銅粉，其中該安 定劑爲三唑。 11. 根據申請專利範圍第1項之電沉積銅粉，其係用於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---—II---線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制机 473560 A8 B8 C8 D8 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、申請專利範圍 與鐵粉混合的混合物中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 12. 根據申請專利範圍第1項之電沉積銅粉，其係用於 與錫粉混合的混合物中。 13. 根據申請專利範圍第1項之電沉積銅粉，其係用於 與石墨粒子混合物的混合物中。 14. 根據申請專利範圍第1項之電沉積銅粉，其係用於 與摩擦顆粒物質混合的混合物中。 15. —種製造具有視密度爲每立方公分0.20到0.60克 及表面積爲每克至少0.5平方米之電沉積銅粉之方法，該 方法包括：從含有銅離子、硫酸根離子及自由態氯化物離 子的電解質溶液來電沈積該銅粉，該銅離子的濃度爲每公 升2到7克，自由態氯化物離子濃度爲8 ppm到20 ppm， 該電解質溶液具有不超過每公升1.0克的雜質並且不含有 機添加物，其中該電解質溶液的溫度在15t到35°C之範圍 內。 16. 根據申請專利範圍第15項之方法，其中該電解質 溶液具有每公升1〇〇到200克的自由態硫酸濃度。 17. 根據申請專利範圍第15項之方法，其中該電沈積 係在設有浸於該電解質溶液中之陽極及陰極的電形成電池 內進行，電解質溶液流過該電形成電池的流速爲每分鐘每 平方呎該陰極浸沒表面積0.01到0.3加侖。 18. 根據申請專利範圍第15項之方法，其中該電沈積 係在設有陽極及陰極的電形成電池內進行，該陽極係空間 尺寸穩定的陽極，該陰極則由鈦構成。 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 473560 A8 B8 __S_ 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 19. 根據申請專利範圍第15項之方法，其中該電沈積 係在設有陽極及陰極的電形成電池內進行，並在陽極及陰 極之間施加有效量之電壓，以使該銅粉沈積在該陰極上， 電流密度爲80到120 ASF。 20. 根據申請專利範圍第15項之方法，其中該電沈積 係在設有陽極及陰極的電形成電池內進行，該陽極及該陰 極之間的間距爲1到4吋。 21. 根據申請專利範圍第15項之方法，其中該電解質 溶液中鐵的濃虔不超過每公升0.2克。 22. —種製造具有視密度爲每立方公分0.20到0.60克 及表面積爲每克至少0.5平方米之電沉積銅粉之方法，該 方法包括： — (A) 將含銅物質與有效量之至少一種瀝濾水溶液接觸， 以將銅離子溶解於該瀝濾溶液內，並形成富含銅之瀝濾水 溶液，其中該瀝濾水溶液包括硫酸、鹵酸或氨水； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*1机 (B) 將該富含銅之瀝濾水溶液與有效量之至少一水不溶 萃取劑接觸，以將該銅離子從該富含銅之瀝濾水溶液轉移 至該萃取劑，以形成富含銅之萃取劑及已去銅之瀝濾水溶 液； (C) 將該富含銅之萃取劑從該已去銅之瀝濾水溶液中分 離； (D) 將該富含銅之萃取劑與有效量之至少一滌取水溶液 接觸，以將銅離子從該萃取劑轉移至該滌取溶液，形成富 含銅之滌取溶液及已去銅之萃取劑其中該滌取水溶液包括 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 473560 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 R - R3丨C —R5 HI NO=—c R — c —R0 H -I I- A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 硫酸； (E) 將該富含銅之滌取溶液從該已去銅之萃取劑中分離 ’該富含銅之滌取溶液爲電解質溶液； (F) 使該電解質溶液在該陽極及該陰極之間流動，並在 該陽極及該陰極之間施加有效量之電壓，以使該銅粉沈積 在該陰極上，該電解質溶液包括銅離子、硫酸根離子及自 由態氯化物離子，’該銅離子的濃度爲每公升2到7克，自 由態氯化物離子濃度爲8 ppm到20 ppm，該電解質溶液具 有不超過每公升1,0克的雜質並且不含有機添加物；及 (G) 將該銅粉自該陰極移除。 23. 根據申請專利範圍第22項之方法，其中該含銅物 質係銅礦、銅濃縮物、銅熔爐產物、熔爐煙道麈物、銅水 泥、硫酸銅或含銅廢棄物。 24. 根據申請專利範圍第22項之方法，其具有從該含 銅物質中分離步驟(A)所形成之富含銅水溶液的步驟。 25. 根據申請專利範圍第22項之方法，其中步驟(B)中 的萃取劑係溶解於選自煤油、苯、萘、燃料油及柴油燃料 等的有機溶劑。 26. 根據申請專利範圍第22項之方法，其中步驟(別中 的萃取劑包括至少一種下式所示的化合物 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先聞讀背面之注意事項爯填寫本頁) ^---------線 I 473560 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6及R7獨立爲氫或烴基。 27.根據申請專利範圍第22項之方法，其中該步驟(B) 中的萃取劑包括至少一種下式所示的化合物 其中R1和R2獨立爲氫或烴基。 28. 根據申請專利範圍第22項之方法，其中該步驟(B) 中的萃取劑包括至少一種下式所示的化合物 〇 〇 丨丨 S R'-c-ch2-c*-r2 其中R1和R2獨立爲烷基或戊基。 29. 根據申請專利範圍第22項之方法，其中步驟(B)中 之萃取劑包括至少一離子交換樹脂。 訂---------線< (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 OH NOH

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