[發明專利]一種高純銅的制備方法

在審

• 申請號: 202210083479.4
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114525549A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 胡智向;朱劉;吳廣杰;賀權濤
• 申請（專利權）人: 先導薄膜材料（廣東）有限公司
• 主分類號: C25C1/12
• 分類號: C25C1/12
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 薛夢

本發明公開了一種高純銅的制備方法，屬于銅精煉技術領域。本發明的一種高純銅的制備方法，包括以下步驟：(1)將電解液、明膠與硫脲的混合水溶液加入電解槽中；(2)分別將陽極板和陰極板放入到電解槽的陽極區和陰極區；(3)開啟直流電解，在電解的過程中，每隔45?65分鐘往電解液中加入稀鹽酸；本發明通過向電解液中加入明膠與硫脲的混合水溶液，同時在電解的過程中間隔一定的時間往電解液中加入稀鹽酸，使得制備得到的陰極銅表面光滑，同時，也能避免陽極鈍化，從而能夠減少其他離子對陰極的污染，本發明提供的制備方法得到的高純銅純度為6N以上，并且，本發明的制備方法操作簡單、條件溫和，有利于實際應用。

技術領域

本發明屬于銅精煉技術領域，尤其涉及一種高純銅的制備方法。

背景技術

銅，原子序數29，相對原子質量為63.546，純銅是紫紅色金屬，質地堅韌，有延展性并有順磁性，熔點為1083.4℃，沸點為2567℃，密度為8.92g/cm3。高純銅是指純度在5N以上的金屬銅，高純銅具有很小的晶界面積，晶格缺陷少，其某些性質與金相似，具有較好的導電性、延展性、抗腐蝕能力和表面性能，同時軟化溫度也比較低。高純銅在極低的溫度下具有高的導熱性，優良的加工性能；高純銅廣泛應用于集成電路、電子封裝、光伏太陽能發電技術等領域，近年來隨著高新技術產業的發展，高純銅的應用領域日益廣泛。

高純銅的制備一般以常規電解銅為原料，進一步除去其中的雜質，得到5N-7N的高純銅，目前制備高純銅的方法主要有區域精煉法、陰離子交換法、電解精煉法等；區域精煉法是制備高純金屬的主要方法之一，目前高純銅的區域精煉法有“漂浮區域精煉法”和“脫硫區域精煉法”，采用上述方法制備得到的高純銅純度能夠得到保證，但是硬度相應的降低了；陰離子交換法制備高純銅時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定性及在氧化、還原條件下一價或二價銅離子和雜質離子分配系數不同，因此可以通過控制鹽酸的濃度來清除雜質離子，通過離子交換，除去銅溶液中的雜質離子，然后蒸干溶液得到高純的氯化銅，在對氯化銅進行還原，得到高純銅，采用此方法時使用到鹽酸，在制備得過程中會造成環境污染；電解精煉法是制取高純銅最為主要的方法，在高純銅的制取方法中，電解精煉技術最為出成熟、應用最為廣泛，是最為有工業前途的方法。電解精煉制備高純銅最關鍵的技術是對電解液進行高度純化，原料是一般電解廠得到的陰極銅，通過再電解將銅的純度提高。

中國專利CN101029406A公開了一種銅的電解精煉方法，其中，在將還有銅、金、銀、鉑、銠、釕中的至少一種貴金屬的銅、貴金屬廢料原料進行熔融處理并精煉，使用所得到的貴金屬品味高地陽極進行銅電解精煉，通過使陽極中Sn的含量為0.33％或以下，使陽極電流密度為200A/m²或以下，可以不產生懸浮陽極泥，并且不發生鈍化來進行電解精煉銅；此外，傳統電解銅技術不能有效地除去了其中的難除雜質，特別是其中的Ni、Ag、Pb、Zn、Sb，從而導致獲得的銅中難除雜質等偏高；而且，傳統電解銅技術所生產的產品無法達到5N及以上高純銅質量要求。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足之處而提供一種簡單高效且能夠得到6N及以上純度的高純銅的制備方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種高純銅的制備方法，包括以下步驟：

(1)將電解液、明膠與硫脲的混合水溶液加入電解槽中；

(2)分別將陽極板和陰極板放入到電解槽的陽極區和陰極區；

(3)開啟直流電解，在電解的過程中，每隔45-65分鐘往電解液中加入稀鹽酸。

本發明通過向電解液中加入明膠與硫脲的混合水溶液，同時在電解的過程中間隔一定的時間往電解液中加入稀鹽酸，使得制備得到的陰極銅表面光滑，避免陰極銅表面粒子過多造成的粗糙環境而降低最終制備得到的銅的質量，同時，也能夠有效的避免陽極鈍化，從而能夠減少其他離子對陰極的污染，進而提升制備得到的銅的純度。