[發(fā)明專利]一種7N超純銅的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910214824.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109763140A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常全忠;呂錦雷;陳文福;郭廷宏;楊曉艷;艾琳;張亞?wèn)|;何艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金川集團(tuán)股份有限公司;蘭州金川科技園有限公司
• 主分類號(hào): C25C1/12
• 分類號(hào): C25C1/12;C25C7/02
• 代理公司: 甘肅省知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 尚鵬

本發(fā)明公開(kāi)了一種7N超純銅的制備方法，該方法以硫酸銅溶液作為電解液，將配制的電解液裝入電解槽中，并以銅原料制作陽(yáng)極板，以鈦板作為陰極板，然后將陽(yáng)極板和陰極板分別裝入電解槽后啟動(dòng)電解反應(yīng)，進(jìn)行直流電解，在陰極板上獲得7N超純銅。本發(fā)明能有效除去電解液中的雜質(zhì)，制備過(guò)程工藝簡(jiǎn)單，所需設(shè)備簡(jiǎn)單，單套設(shè)備產(chǎn)能較大，制備成本低，制備得到的超純銅中所含雜質(zhì)少，能達(dá)到7N質(zhì)量要求，制備過(guò)程中不會(huì)造成環(huán)境污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高純金屬制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種7N超純銅的制備方法。

背景技術(shù)

純銅是紫紅色金屬,質(zhì)地堅(jiān)韌,有延展性并有順磁性,熔點(diǎn)為1083.4℃,沸點(diǎn)為2567℃,密度為8.92g/cm³。高純銅(指銅的純度為4N以上，即大于99. 99%)所含的雜質(zhì)非常少，因而具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性及優(yōu)良的加工性能。高純銅廣泛應(yīng)用于集成電路、濺射靶材、電子封裝、光伏太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)等領(lǐng)域，近年來(lái)隨著高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,高純銅的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。

目前高純銅的區(qū)域精煉法有“漂區(qū)域精煉法”和“脫硫區(qū)域精煉法”。采用上述方法制備得到的高純銅純度能夠得到保證,但是硬度相應(yīng)的降低了。

陰離子交換法制備高純銅時(shí)將銅離子和氯離子形成配離子,在鹽酸溶液中具有不同的穩(wěn)定性及在氧化、還原條件下一價(jià)或二價(jià)銅離子和雜質(zhì)離子分配系數(shù)不同,因此可以通過(guò)控制鹽酸的濃度來(lái)清除雜質(zhì)離子。通過(guò)離子交換,除去銅溶液中的雜質(zhì)離子,然后蒸干溶液得到高純的氯化銅,在對(duì)氯化銅進(jìn)行還原,得到高純銅,采用此方法時(shí)使用到鹽酸,在制備得過(guò)程中會(huì)造成環(huán)境污染

2007年9月5日公開(kāi)的中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN101029406A公開(kāi)了一種銅的電解精煉方法,其中,在將含有銅、金、銀、鉑、銠、釕中的至少一種貴金屬的銅、貴金屬?gòu)U料原料進(jìn)行熔融處理并精煉,使用所得到的貴金屬品味高的陽(yáng)極進(jìn)行銅電解精煉,通過(guò)使陽(yáng)極中Sn的品味為0.33%或以下,陽(yáng)極電流密度為200A/m²或以下,可以不產(chǎn)生懸浮陽(yáng)極泥,并且不發(fā)生鈍化來(lái)進(jìn)行電解精煉銅。

傳統(tǒng)電解銅技術(shù)不能有效地除去了其中的難除雜質(zhì),特別是其中的Ni、Ag、Co、Pb、Zn、Fe,從而導(dǎo)致獲得的高純銅中雜質(zhì)等偏高。而且,傳統(tǒng)電解銅技術(shù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品無(wú)法達(dá)到5N以上質(zhì)量要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種工藝流程簡(jiǎn)單、制備成本低且能有效除去其中雜質(zhì)的7N超純銅的制備方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種7N超純銅的制備方法，該方法包括以下步驟：

A、配制硫酸銅溶液作為電解液，其中銅離子濃度為40-150g/L，硫酸銅溶液pH值為0.5-4.0；

B、將配制好的電解液裝入電解槽中；

C、將銅原料5N銅作為陽(yáng)極板，將鈦板作為陰極板；

D、將陽(yáng)極板和陰極板分別裝入電解槽中；

E、啟動(dòng)電解反應(yīng)，進(jìn)行直流電解，在陰極板上獲得7N超純銅。

進(jìn)一步地，所述步驟A中電解液的溫度為35-65℃。

進(jìn)一步地，所述步驟A中硫酸銅溶液由5N銅作為原料進(jìn)行配制。

進(jìn)一步地，所述步驟D中電解槽內(nèi)的極間距為2-30cm。

進(jìn)一步地，所述步驟E中直流電解的電流密度為120-250A/㎡。