制造铜箔的方法技术

一种由含铜物质制造铜箔的方法，其中包括： （Ａ）使含铜物质与有效数量的至少一种浸提水溶液接触，以便将铜离子溶入浸提液中形成富铜的浸提水溶液； （Ｂ）将富铜的浸提水溶液与有效数量的至少一种水不溶性萃取液接触，以使铜离子由富铜的浸提水溶液转移到该萃取液中，形成富铜萃取液和贫铜浸提水溶液； （Ｃ）将富铜萃取液与贫铜浸提水溶液分开； （Ｄ）使富铜萃取液与有效数量的至少一种反提水溶液接触，以便将铜离子由该萃取液转移到反提液中，形成富铜反提液和贫铜萃取液； （Ｅ）将富铜的反提液分开； （Ｆ）使富铜板提液在阳极与转动阴极之间流动，并在该阳极与阴极之间施加有效数量的电压，以使铜沉积在阴极上；和 （Ｇ）从阴极上连续地取下铜。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
制造铜箔的方法本专利技术涉及制造铜箔的方法。更具体地说，本专利技术涉及一种用萃取剂从含铜物质中萃取铜并用该铜制造铜箔的方法。    用溶剂萃取一电电解冶金法(以后称作“SX—EW”)从矿石和加工液中回收有用的金属铜的方法是众所周知的。简要地说，此方法用含铜的水溶液进行，该溶液由将铜(一般是由矿石)溶在浸提水溶液中或用诸如加工废液等含铜溶液得到。所形成的含有用铜的溶液与一种与水不混溶的有机溶剂(如煤油)混合，该溶剂中含有一种对有用铜有选择性亲合力的水不溶性离子交换组合物，这种离子交换组合物从水溶液中优先萃取有用铜。分开水相和有机相。现在贫铜的水溶液常被称作“提余液”。提余液可以作为浸提液再循环使用(在浸提法中)，或者倒掉(在例如从工艺废液中回收铜的方法中)。有机相(其中含有离子交换组合物和被萃取的有用铜)常被称作“承载的有机相”。将它与一种含例如硫酸、磷酸或高氯酸等强酸且PH低于上述含铜水溶液的反提水溶液混合，从承载的有机相中除掉所要的有用铜。反提水溶液从承载的有机相中萃取出所要的有用铜。将有机相与水相分离后，所要的有用铜存在于反提水溶液中。这样形成的富铜的反提水溶液常被称作“电解液”或“富化电解液”。贫铜的有机相则常被称作“贫化的有机相”。贫化的有-->机相可以再循环使用。使用称作“电解冶金”的技术(以后有时称作“EW”)从电解液中回收纯铜。电解冶金法通常包括将铜镀在铜种板上或不锈钢阴极坯板上。电镀周期通常花费约7天在坯板的每一面上得到100磅的阴极铜。用机械方法从坯板的每一面上将阴极铜剥除，然后可用于进一步加工，包括拉制、轧制等。这些阴极铜常被送到棒材厂进行连续铸造。在回收到所要的铜之后，贫铜的电解液(有时称作“贫电解液”)可以作为反提水溶液用于承载新的有用铜。用电沉积法制造铜箔涉及使用一个装有阳极、阴极、含铜离子和硫酸根离子的电解液及一个供电源的电铸槽，通过在阳极和阴极之间施加电压，铜沉积在阴极表面上。此过程用溶在硫酸中形成电解液的铜原料开始。该原料是电解纯形式的铜，例如铜粒、铜丝、氧化铜或再生铜。所形成的硫酸铜溶液随后纯化以保证得到为制造铜箔所需的高纯度的硫酸铜，可以向电解液中加入控制箔材性质的各种试剂，例如动物胶和硫脲。将电解液泵入电铸槽中，在阳极和阴极之间施加电压，铜开始电沉积。通常此过程使用圆柱形的电极，它可以有各式各样的直径和宽度。阳极的曲率要与阴极一致，以保持二者之间的距离或间隙恒定。先有技术电沉法中使用的电解纯化的铜原料常常用上述的那类SX—EW技术制造。它们也用传统的熔炼及精炼技术制备。先有技术的电沉积法包括先将铜原料在浸煮器中溶解形成铜离子，此过程慢，难控制，并且需要有大量昂贵的纯铜存储在浸煮器中。最好是能由相对不纯的铜源(如铜矿石或含铜废料)直接制得铜箔，而不需要先用电解法回收纯铜、然后再将纯铜溶解以得到电解液用-->的铜离子这些附加步骤。本专利技术具备这种优点。根据本专利技术的方法，制备铜箔的操作步骤比先有技术少。本专利技术方法使用的铜源在制备时不需要在制备先有技术中使用的电解纯的铜原料(如铜粒、铜丝、氧化铜、再生铜等)时用到的电解沉积、拉制等附加步骤。另外，本专利技术方法不需要在先有技术电沉积法开始时使用的浸煮步骤。被本专利技术方法的萃取步骤夹带到电解液中的杂质不会损害铜箔的性能特点。与先有技术相比，本专利技术方法制备铜箔的方式更简单、成本更低廉。本专利技术涉及一种从含铜的物质制造铜箔的方法，其中包括：(A)使含铜物质与有效数量的至少一种浸提水溶液接触，以便将铜离子溶入该浸提液中，形成富铜的浸提水溶液；(B)使富铜的浸提水溶液与有效数量的至少一种水不溶性萃取液接触，以便将铜离子从富铜的浸提水溶液中转移到萃取液中，形成富铜的萃取液和贫铜的浸提水溶液；(C)将富铜的萃取液与贫铜的浸提水溶液分开；(D)使富铜的萃取液与有效数量的至少一种反提水溶液接触，将铜离子从萃取液转移到反提液中，形成富铜的反提液和贫铜的萃取液；(E)将富铜的反提液与贫铜的萃取液分开；(F)使富铜的反提液在阳极与转动阴极之间流动，在阴极与阳极之间施加有效数量的电压，使铜沉积在阴极上；(G)从阴极上连续地去除铜箔。    图1是说明一项优选的实施方案中本专利技术方法的流程图。含铜物质可以是能从中提取铜的任何铜源。这些铜源包括铜-->矿、熔炉烟道灰、泥铜、硫酸铜和含铜废料。术语“含铜废料”是指含有铜的任何固体或液体废物(如垃圾、淤渣、废物流等)。这些废物中包括有害废物。可以使用的废物的具体实例是从处理废弃的氯化铜蚀刻剂得到的铜的氧化物。先有技术中使用的铜源也可以用，例如铜粒、铜丝、再生铜等，但是在使用这类先有技术的铜源时，本专利技术方法在经济上的优越性将减小。在一项实施方案中使用露天采掘的铜矿作为含铜物质。将矿石运送到堆浸场中，该场通常建在下面有衬底(例如一层厚的高密度聚乙烯衬底)的区域，以防止浸提液进入周围的水域。一个典型的堆浸场的表面积约为例如125000平方英尺，装有约110,000吨矿石。随着浸提的进行和新堆建在老堆的顶上，它们变得越来越高，最终达到例如约250英尺或更高的高度。管道和摇摆喷洒器的网络系统铺设在新完成的堆的表面上，以例如每100平方英尺表面积每分钟约0.8加仑的速度连续喷洒稀硫酸溶液。浸提液穿过该堆向下渗流，溶解矿石中的铜，从堆底作为富铜的浸提水溶液流出，排入收集池中，再被泵送到进料池用本专利技术方法作后继处理。对于某些采矿操作，采用原位浸提法从铜矿石中提取有用铜。用这种方法得到的富铜浸提液可以在本专利技术中作为含铜物质使用。当酸溶性的氧化物矿藏埋在露天开采区的下面和已废弃的部分地下矿的上面时，可以采用原位浸提。将注入井掘入此区域例如约1000英尺深。在这些井中套上聚氯乙烯管，其底部开槽以便使溶液进入矿石。向井中注入作为浸提液的稀硫酸，其速度取决于掘井区域的渗透性。溶液经过矿石区向下渗流，溶解铜矿，排入准备好收集区。此收集区可以是例如地下矿井的运输巷道，制得的含铜浸-->提水溶液用耐腐蚀的泵送系统(在可以得到时)泵送到地面上作为本专利技术方法的含铜物质使用。在同时采用堆浸和原位浸提的采矿操作中，可以将各自的含铜浸提溶液(有时称作富集的浸提液)合并，作为本专利技术方法的含铜物质使用。本专利技术方法步骤(A)中使用的浸提水溶液最好是硫酸溶液或氨溶液。硫酸溶液中游离硫酸浓度以每升约5—50g为宜，优选每升约5—40g，最好是每升约10—30g。氨溶液的氨浓度在每升约20—140g的范围内为宜，最好是每升约5—50g。该溶液的PH优选在约7—11的范围，最好是约8—9。步骤(A)中形成的富铜浸提水溶液或富集的浸提液以铜离子浓度在每升约0.8至约5g的范围为宜，最好是每升约1到3g。当步骤(A)中使用的浸提液是硫酸溶液时，富铜浸提水溶液中的游离硫酸浓度以每升约5—30g为宜，优选每升约10—20g。当步骤(A)中使用的浸提液是氨溶液时，富铜的浸提溶液中的游离氨浓度以每升约1 0—130g为宜，最好是每升约30—90g。本专利技术方法步骤(B)中使用的水不溶性萃取剂可以是能从水介质中萃取铜离子的任何水不溶性萃取剂。在一项实施方案中，将萃取剂溶在与水不混溶的有机溶剂中。(术语“与水不混溶”和“水不溶性”是指在25℃下每升水中溶解度不超过约1g的组合物。)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由含铜物质制造铜箔的方法，其中包括：(A)使含铜物质与有效数量的至少一种浸提水溶液接触，以便将铜离子溶入浸提液中形成富铜的浸提水溶液；(B)将富铜的浸提水溶液与有效数量的至少一种水不溶性萃取液接触，以使铜离子由富铜的浸提水溶液转移到该萃取液中，形成富铜萃取液和贫铜浸提水溶液；(C)将富铜萃取液与贫铜浸提水溶液分开；(D)使富铜萃取液与有效数量的至少一种反提水溶液接触，以便将铜离子由该萃取液转移到反提液中，形成富铜反提液和贫铜萃取液；(E)将富铜的反提液与贫铜萃取液分开；(F)使富铜反提液在阳极与转动阴极之间流动，并在该阳极与阴极之间施加有效数量的电压，以使铜沉积在阴极上；和(G)从阴极上连续地取下铜。2.权利要求1的方法，其中包括将步骤(A)中形成的富铜水溶液与含铜物质分开。3.权利要求1的方法，其中的含铜物质是铜矿石、熔炉烟道灰、泥铜、硫酸铜或含铜废料。4.权利要求1的方法，其中的浸提水溶液含有硫酸或氨。5.权利要求1的方法，其中步骤(B)里的萃取剂溶在选自煤油、苯、萘、燃料油和柴油的一种有机溶剂里。6.权利要求1的方法，其中步骤(B)里的萃取剂溶在煤油中。7.权利要求1的方法，其中步骤(B)里的萃取剂含有至少一种下式表示的化合物其中R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7各自独立地代表氢或烃基。8.权利要求1的方法，其中步骤(B)里的萃取剂含有至少一种下式表示的化合物其中R1、和R2各自独立地为氢或烃基。9.权利要求1的方法，其中步骤(B)里的萃取剂含有至少一种下式表示的化合物其中R1和R2各自独立地为烷基或芳基。10.权利要求1的方法，其中步骤(B)里的萃取剂含有至少一种离子交换树脂。11.权利要求10的方法，其中所述的离子交换树脂以存在至少一个以下官能基为特征：和12.权利要求10的方法，其中的离子交换树脂是一种苯乙烯与二乙烯基苯的共聚物。13.权利要求1的方法，其中所述的反提液含有硫酸。14.权利要求1的方法，其中在步骤(F)之前或之中，反提液的铜离子浓度约为每升40—150g，游离硫酸浓度约为每升70—170g。15.权利要求1的方法，其中还包括在步骤(F)之前或之中向反提液中加入至少一种含活性硫物质和/或至少一种明胶的步骤。16.权利要求1的方法，其中还包括在步骤(F)之前或之中，向反提液中加入至少一种添加剂，其中添加剂选自糖蜜、瓜胶、聚乙二醇、聚丙二醇、聚异丙二醇、二硫苏糖醇、脯氨酸、羟基脯氨酸、半胱氨酸、丙烯酰氨、磺丙基二硫醚、二硫化四乙基秋兰姆、苄基氯、表氯醇、磺酸氯羟基丙酯、环氧乙烷、环氧丙烷、烷基磺酸锍、硫代氨基甲酰二硫醚和硒酸等。17.权利要求1的方法，其中在步骤(F)期间的I/IL约为0.4或更小。18.权利要求1的方法，其中还包括向由步骤(G)得到的铜箔的至少一面上施加至少一层粗糙的铜或氧化铜层的步骤。19.权利要求1的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·J·克劳瑟，M·A·艾蒙，T·L·约丹，S·J·科胡特，
申请(专利权)人：GATEK公司，
类型：发明
国别省市：