【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属粉体材料制备技术，尤其涉及一种超细银粉的制备方法。
技术介绍
1、银拥有优异的导电、导热、抗氧化性能，超细银粉是现代电子、光伏产业中电子浆料的关键原料。由于银中的铜、锌、铁等杂质会影响银粉的导电性、抗氧化性能，超细银粉对纯度有较高的要求，《gb/t 1774-2009超细银粉》要求纯度≥99.95%。此外，不同形貌的银粉的性能不尽相同，球型或近球形银粉更容易形成紧密的堆叠，具备较高的振实密度；片状银粉由于其表面粗糙，比表面积相较于球形银粉更大。为了调整电子浆料的整体性能，生产厂商通常会将球形、片状、枝状或絮状等多种形貌的超细银粉混合进行调节。
2、超细银粉的传统制备方法一般以硝酸银为原料，硝酸银经过化学还原得到超细银粉。然而，硝酸银的制备工艺流程长、污染高，图2为以粗银为起点经由硝酸银中间产物制备超细银粉的工艺流程。粗银（纯度＜95%）原料需要先进行电解精炼，在电解精炼过程中，粗银作为阳极溶解成为银离子，粗银中的贵金属杂质（金、铂族金属）进入阳极泥中，贱金属杂质（铜、锌等）进入电解液中，在阴极通过控电位沉积，得到电解银粒（纯度≥99.95%）；电解银粒通过浓硝酸溶解，得到硝酸银溶液，在这个过程中会产生大量的氮氧化物污染；硝酸银溶液通过加热结晶，得到硝酸银晶体；硝酸晶体再经过化学还原或喷雾热解法制得超细银粉。此外，也有学者通过全湿法流程（无电解）提纯制备硝酸银，图3为该全湿法流程提纯制备硝酸银的工艺流程，以粗银粉为起点，经浓硝酸溶解得到硝酸银溶液，同时产生氮氧化物污染；向硝酸银溶液中加入氯化钠、盐酸等
3、以上传统超细银粉制备工艺，由于需要经由硝酸银作为中间产物，导致在生产过程中需要使用浓硝酸、水合肼等对环境有害的物质，并产生大量氮氧化物污染，存在流程长、能耗高、污染大的问题。因此，亟需开发一种短流程、无污染的超细银粉制备新工艺。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种短流程、无污染的超细银粉的制备方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
3、一种超细银粉的制备方法，包括下述的步骤：
4、（1）将粗银进行电化学溶解，然后过滤掉阳极泥得到银前驱体溶液；
5、所述电化学溶解过程中，通过阴离子交换膜将电解槽分为阳极槽与阴极槽，粗银作为阳极；
6、（2）向银前驱体溶液中加入选择性还原剂，进行还原反应，反应完成后收集固相，得到超细银粉；
7、所述选择性还原剂为fe2+、双氧水、乙二醇或丙三醇中的一种或两种以上的组合。
8、作为进一步的改进，所述阴离子交换膜基体为聚苯醚、聚芳醚酮、聚芳醚砜或聚乙烯醇材料，其阳离子为季铵型、咪唑型或季磷型基团。
9、作为进一步的改进，所述电化学溶解过程中的电解液采用可溶性硝酸盐与稀硝酸的混合液，可溶性硝酸盐为硝酸钾、硝酸钠、硝酸钾或硝酸钙中的至少一种，可溶性硝酸盐浓度为4~20g/l，稀硝酸浓度为0.1~1wt%。
10、作为进一步的改进，所述选择性还原剂为fe2+和/或双氧水时，还原反应温度为室温，反应时间为0.5~1h；
11、所述选择性还原剂为乙二醇和/或丙三醇时，反应温度为130~150℃，反应时间为2~4h。
12、作为进一步的改进，所述选择性还原剂的浓度为40~70g/l，用量为银前驱体溶液中银含量的1.5~2.0倍。
13、作为进一步的改进，所述选择性还原剂为fe2+和双氧水混合还原剂。
14、作为进一步的改进，所述电化学溶解过程中的阴极材料为铂或镍。
15、作为进一步的改进，所述电化学溶解过程中，电压为1.5~5.0v，时间为6~48h。
16、作为进一步的改进，所述步骤（2）使用表面活性剂调节银粉形貌或不使用表面活性剂，所述表面活性剂为硫酸根离子、聚乙烯吡咯烷酮或柠檬酸中的至少一种，用量为银前驱体溶液中银含量的3~8wt%。
17、本专利技术所述粗银中含有铜、锌和铁杂质。
18、本专利技术在以粗银原料为起点的基础上，通过电化学溶解-选择性化学还原短流程新工艺制备超细银粉。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
19、（1）本专利技术仅需通过“电化学溶解-选择性化学还原”两步即可将粗银转化为超细银粉，相较于超细银粉的传统制备工艺，本专利技术的银粉制备流程大幅缩短，减少了生产银粉的能耗；
20、（2）制备出的超细银粉纯度达到99.965-99.992%，与传统工艺相当，电流效率显著提高，达到89.6~96.5%；
21、（3）本专利技术方法不经由硝酸银中间产物，工艺过程中不产生氮氧化物污染，取而代之产生的氢气作为副产物还可以创造一定的经济价值；
22、（4）通过优化电解液成分，显著提升粗银的溶解电流密度，提高电流效率；通过优化选择性还原剂及用量，只将银离子还原为银，而不与其他贱金属杂质离子反应，提高超细银粉纯度和电流效率；
23、（5）通过调整选择性化学还原过程中的表面活性剂或不使用表面活性剂，可以得到球形、微米片、纳米片、絮状等多种形貌的超细银粉。
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1.一种超细银粉的制备方法，其特征在于，包括下述的步骤：
2.根据权利要求1所述的超细银粉的制备方法，其特征在于，所述阴离子交换膜基体为聚苯醚、聚芳醚酮、聚芳醚砜或聚乙烯醇材料，其阳离子为季铵型、咪唑型或季磷型基团。
3.根据权利要求1所述的超细银粉的制备方法，其特征在于，所述电化学溶解过程中的电解液采用可溶性硝酸盐与稀硝酸的混合液，可溶性硝酸盐为硝酸钾、硝酸钠、硝酸钾或硝酸钙中的至少一种，可溶性硝酸盐浓度为4~20g/L，稀硝酸浓度为0.1~1wt%。
4.根据权利要求1所述的超细银粉的制备方法，其特征在于，所述选择性还原剂为Fe2+和/或双氧水时，还原反应温度为室温，反应时间为0.5~1h；
5.根据权利要求1或4所述的超细银粉的制备方法，其特征在于，所述选择性还原剂的浓度为40~70g/L，用量为银前驱体溶液中银含量的1.5~2.0倍。
6.根据权利要求1或4所述的超细银粉的制备方法，其特征在于，所述选择性还原剂为Fe2+和双氧水混合还原剂。
7.根据权利要求1所述的超细银粉的制备方法，其特征在于，所述
8.根据权利要求1所述的超细银粉的制备方法，其特征在于，所述电化学溶解过程中，电压为1.5~5.0V，时间为6~48h。
9.根据权利要求1所述的超细银粉的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）使用表面活性剂调节银粉形貌或不使用表面活性剂，所述表面活性剂为硫酸根离子、聚乙烯吡咯烷酮或柠檬酸中的至少一种，用量为银前驱体溶液中银含量的3~8wt%。
10.根据权利要求1所述的超细银粉的制备方法，其特征在于，所述粗银中含有铜、锌和铁杂质。
...【技术特征摘要】
1.一种超细银粉的制备方法，其特征在于，包括下述的步骤：
2.根据权利要求1所述的超细银粉的制备方法，其特征在于，所述阴离子交换膜基体为聚苯醚、聚芳醚酮、聚芳醚砜或聚乙烯醇材料，其阳离子为季铵型、咪唑型或季磷型基团。
3.根据权利要求1所述的超细银粉的制备方法，其特征在于，所述电化学溶解过程中的电解液采用可溶性硝酸盐与稀硝酸的混合液，可溶性硝酸盐为硝酸钾、硝酸钠、硝酸钾或硝酸钙中的至少一种，可溶性硝酸盐浓度为4~20g/l，稀硝酸浓度为0.1~1wt%。
4.根据权利要求1所述的超细银粉的制备方法，其特征在于，所述选择性还原剂为fe2+和/或双氧水时，还原反应温度为室温，反应时间为0.5~1h；
5.根据权利要求1或4所述的超细银粉的制备方法，其特征在于，所述选择性还原剂的浓度为40~70g/l...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑忱奕，曹磊，许志鹏，王亲猛，宋剑飞，段良洪，
申请(专利权)人：郴州市三分地环保信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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