JPH089790B2 - 銅の電解精製法 - Google Patents
銅の電解精製法Info
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- JPH089790B2 JPH089790B2 JP62170266A JP17026687A JPH089790B2 JP H089790 B2 JPH089790 B2 JP H089790B2 JP 62170266 A JP62170266 A JP 62170266A JP 17026687 A JP17026687 A JP 17026687A JP H089790 B2 JPH089790 B2 JP H089790B2
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- Japan
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- copper
- electrolytic refining
- refining method
- electrolytic
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は銅の電解精製法に関し、特に硫酸銅と硝酸銅
を主成分とする水溶液を電解液にすることによって電析
物への不純物の混入を防止するようにした銅の電解精製
法に関する。
を主成分とする水溶液を電解液にすることによって電析
物への不純物の混入を防止するようにした銅の電解精製
法に関する。
従来の銅の電解精製法として、電解浴に硫酸銅と硫酸
を主成分とする硫酸銅浴を使用する方法がある。この方
法は安価で管理し易く、比較的良質の電析物が得られ
る。電解条件を制御することにより現在99.999％の純度
の銅が得られている。電解精製後の帯溶精製の回数を増
加すると電析Cu中に吸蔵される硫黄の量を減少させるこ
とができる。
を主成分とする硫酸銅浴を使用する方法がある。この方
法は安価で管理し易く、比較的良質の電析物が得られ
る。電解条件を制御することにより現在99.999％の純度
の銅が得られている。電解精製後の帯溶精製の回数を増
加すると電析Cu中に吸蔵される硫黄の量を減少させるこ
とができる。
一方、近年、先端技術の分野の拡大に伴い、超高純度
の銅材の需要が増加しており、99.999％以上の純度の銅
材の経済的製法の確立が急務となっている。銅純度の指
標として残留抵抗比RRR（＝室温での比抵抗/4.2゜Kでの
比抵抗）が用いられるが、99.9999％以上の純度を得る
ためにはRRR値を少なくとも7000以上にする必要があ
る。
の銅材の需要が増加しており、99.999％以上の純度の銅
材の経済的製法の確立が急務となっている。銅純度の指
標として残留抵抗比RRR（＝室温での比抵抗/4.2゜Kでの
比抵抗）が用いられるが、99.9999％以上の純度を得る
ためにはRRR値を少なくとも7000以上にする必要があ
る。
しかし、従来の硫酸銅浴を使用した銅の電解精製方法
では、硫酸イオン（SO4 --）による電析Cu中へのＳの混
入のため、上記の純度を実現することは極めて困難であ
る。そのうえ、帯溶精製によるＳの排除にも限界があ
り、電析Cu中のＳの量が一定水準よりも多いと、帯溶精
製の回数を増加させても一定値以下に減少させることは
困難であるばかりか、工数増による製造コストの上昇を
招くという不都合がある。
では、硫酸イオン（SO4 --）による電析Cu中へのＳの混
入のため、上記の純度を実現することは極めて困難であ
る。そのうえ、帯溶精製によるＳの排除にも限界があ
り、電析Cu中のＳの量が一定水準よりも多いと、帯溶精
製の回数を増加させても一定値以下に減少させることは
困難であるばかりか、工数増による製造コストの上昇を
招くという不都合がある。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、工数の増
加による製造コストの上昇を伴わずに電析Cu中のＳの量
を減らして高純度の銅を得る銅の電解精製法を提供す
る。
加による製造コストの上昇を伴わずに電析Cu中のＳの量
を減らして高純度の銅を得る銅の電解精製法を提供す
る。
即ち、本発明の銅の電解精製法は硝酸銅と硫酸銅を主
成分とする水溶液を電解液とするものであり、以下の工
程を備えている。
成分とする水溶液を電解液とするものであり、以下の工
程を備えている。
（１）電解液を作成する工程 純水中に高純度に精製した硝酸銅結晶（Cu（NO3）２
・3H2O）と硫酸銅結晶（CuSO4・5H2O）を所定のモル比
ｍ（0.23＜ｍ＜150）で溶解させる。モル比ｍが0.23よ
り小さいと電解液中の硫酸イオン（SO4 --）が多くな
り、そのため電析Cu中のＳの量が多くなり銅の純度が低
下する。モル比ｍが150より大きくなると電析Cuが樹枝
状晶になり易く電解後の洗浄が煩雑になり、ひいては銅
の純度の低下を招く。銅イオン濃度から電析Cuの結晶の
形状を見ると、30g/以下では樹枝状晶になり易く、15
0g/以上ではこぶ状になり易い。30g/〜150g/の範
囲では平滑で緻密な結晶が得られる。
・3H2O）と硫酸銅結晶（CuSO4・5H2O）を所定のモル比
ｍ（0.23＜ｍ＜150）で溶解させる。モル比ｍが0.23よ
り小さいと電解液中の硫酸イオン（SO4 --）が多くな
り、そのため電析Cu中のＳの量が多くなり銅の純度が低
下する。モル比ｍが150より大きくなると電析Cuが樹枝
状晶になり易く電解後の洗浄が煩雑になり、ひいては銅
の純度の低下を招く。銅イオン濃度から電析Cuの結晶の
形状を見ると、30g/以下では樹枝状晶になり易く、15
0g/以上ではこぶ状になり易い。30g/〜150g/の範
囲では平滑で緻密な結晶が得られる。
（２）電解精製の工程 純度99.996％の無酸素銅を陽極とし、陰極電流密度を
3.4A/dm2、液温を25℃で電解精製を行う。
3.4A/dm2、液温を25℃で電解精製を行う。
以下、本発明の銅の電解精製法を詳細に説明する。
本発明の実施例は以下の通りである。
純水中に予め高純度に精製した硝酸銅結晶（Cu（N
O3）２・3H2O）と硫酸銅結晶（CuSO4・5H2O）を第１表
に示したモル比で溶解した水溶液１を電解液とする。
純度99.996％の無酸素銅を陽極とし、電流密度3.4A/d
m2、液温25℃で電解精製を行い、陰極から精製銅を得
た。電解精製した銅は真空溶解後帯溶精製し、直径10mm
の丸棒とした。この丸棒を伸線して直径0.5mmの線材と
し、550℃で焼鈍後、残留抵抗比RRRを測定した。第１表
は本発明と従来の電解精製法によ る電析Cuの結晶の形状と残留抵抗比RRR値を比較したも
のである。第１表から判るように、モル比ｍが大きくな
るにつれて、電析物はより平滑に、より緻密になるが、
一定値以上になると再び平滑度、緻密度は低下し、形状
は悪くなる。電析物はモル比ｍが大きくなるにつれてRR
R値は増加し、純度が向上することが判る。しかし、モ
ル比ｍがｍ＞150（供試浴No.11のｍ＝1.5/0.01＝150）
では再び減少傾向が著しくなる。硝酸銅を添加すると、
硫酸銅濃度が相対的に減少することによって電析物への
Ｓの混入が減少し、銅の純度が向上する。一方、添加量
が一定値を越えた場合に再度純度の低下がみられるの
は、電析物の析出状態が悪化して樹枝状晶となり易く、
その結果、電解液の捕捉量の増加による汚染が生じたも
のと考えられる。
O3）２・3H2O）と硫酸銅結晶（CuSO4・5H2O）を第１表
に示したモル比で溶解した水溶液１を電解液とする。
純度99.996％の無酸素銅を陽極とし、電流密度3.4A/d
m2、液温25℃で電解精製を行い、陰極から精製銅を得
た。電解精製した銅は真空溶解後帯溶精製し、直径10mm
の丸棒とした。この丸棒を伸線して直径0.5mmの線材と
し、550℃で焼鈍後、残留抵抗比RRRを測定した。第１表
は本発明と従来の電解精製法によ る電析Cuの結晶の形状と残留抵抗比RRR値を比較したも
のである。第１表から判るように、モル比ｍが大きくな
るにつれて、電析物はより平滑に、より緻密になるが、
一定値以上になると再び平滑度、緻密度は低下し、形状
は悪くなる。電析物はモル比ｍが大きくなるにつれてRR
R値は増加し、純度が向上することが判る。しかし、モ
ル比ｍがｍ＞150（供試浴No.11のｍ＝1.5/0.01＝150）
では再び減少傾向が著しくなる。硝酸銅を添加すると、
硫酸銅濃度が相対的に減少することによって電析物への
Ｓの混入が減少し、銅の純度が向上する。一方、添加量
が一定値を越えた場合に再度純度の低下がみられるの
は、電析物の析出状態が悪化して樹枝状晶となり易く、
その結果、電解液の捕捉量の増加による汚染が生じたも
のと考えられる。
尚、比較のために純硫酸銅浴および純硫酸銅浴による
電解精製の結果を示したが、本発明の実施例に比べいず
れもRRR値は小さい。また、電析物の結晶の形状は純硫
酸銅浴では、概して平滑、緻密であるが、本発明の実施
例による電析物は更に平滑、緻密である。一方、純硝酸
銅浴からの電析物は典型的な樹枝状晶であり、形状的に
は著しく悪い。硝酸銅の硝酸イオン（NO3 -）によるＮは
事実上Cuに固溶度を持たないので硝酸塩が混入してもＳ
と比べ汚染の原因とはならないが、洗浄効率の低下は工
数増を招くためコストアップの要素になる。
電解精製の結果を示したが、本発明の実施例に比べいず
れもRRR値は小さい。また、電析物の結晶の形状は純硫
酸銅浴では、概して平滑、緻密であるが、本発明の実施
例による電析物は更に平滑、緻密である。一方、純硝酸
銅浴からの電析物は典型的な樹枝状晶であり、形状的に
は著しく悪い。硝酸銅の硝酸イオン（NO3 -）によるＮは
事実上Cuに固溶度を持たないので硝酸塩が混入してもＳ
と比べ汚染の原因とはならないが、洗浄効率の低下は工
数増を招くためコストアップの要素になる。
以上説明した通り、本発明の銅の電解精製法によれ
ば、硝酸銅と硫酸銅を主成分とする特定の組成の水溶液
を電解液としたため、工数の増加による製造コストの上
昇を伴わずに電析Cu中のＳの量を減らして高純度の銅を
得ることができる。
ば、硝酸銅と硫酸銅を主成分とする特定の組成の水溶液
を電解液としたため、工数の増加による製造コストの上
昇を伴わずに電析Cu中のＳの量を減らして高純度の銅を
得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野瀬 雅幸 茨城県日立市川尻町1500番地 日立電線株 式会社豊浦工場内 (72)発明者 関田 克男 茨城県日立市川尻町1500番地 日立電線株 式会社豊浦工場内 (72)発明者 瀬谷 武司 茨城県日立市川尻町1500番地 日立電線株 式会社豊浦工場内 (56)参考文献 特開 昭49−39532（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−72122（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】被精製材としての銅を陽極とし、銅イオン
を含む水溶液を電解液とし、陰極に精製された銅を析出
させる銅の電解精製法において、前記電解液が硫酸銅と
硝酸銅を主成分とする水溶液にしてモル比で0.23〜150
の硝酸銅と硫酸銅を含み且つ30g/〜150g/の銅イオ
ン濃度を有することを特徴とする銅の電解精製法。 - 【請求項２】前記電解液によって電解精製した銅を無酸
化雰囲気または真空中で溶解し、鋳塊としたのち、これ
を帯溶精製することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の銅の電解精製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62170266A JPH089790B2 (ja) | 1987-07-08 | 1987-07-08 | 銅の電解精製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62170266A JPH089790B2 (ja) | 1987-07-08 | 1987-07-08 | 銅の電解精製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6415389A JPS6415389A (en) | 1989-01-19 |
| JPH089790B2 true JPH089790B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=15901750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62170266A Expired - Fee Related JPH089790B2 (ja) | 1987-07-08 | 1987-07-08 | 銅の電解精製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH089790B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5417301B2 (ja) * | 1972-08-21 | 1979-06-28 | ||
| JPS4972122A (ja) * | 1972-09-27 | 1974-07-12 |
-
1987
- 1987-07-08 JP JP62170266A patent/JPH089790B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6415389A (en) | 1989-01-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |