專利名稱：一種以酸性蝕刻液為原料制備氧化銅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以酸性蝕刻液為原料制備氧化銅的方法。

背景技術(shù)：
氧化銅是金屬氧化物材料中非常重要的一種，在催化、超導(dǎo)、有機(jī)合成、印刷線路板電鍍等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。隨著我國電子工業(yè)年增長率超過20%，帶動了印刷線路板(PCB)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展， 我國已成為世界最大的PCB生產(chǎn)中心。酸性蝕刻電路板是蝕刻發(fā)展的主要方向，酸性蝕刻液的主要成分為CuCl2、HC1、NaCl等，因此低成本回收酸性蝕刻廢液中的銅離子勢在必行。 目前，蝕刻廢液主要處理方法有電解法、溶劑萃取法、化學(xué)沉淀法等，但電解法因釋放出Cl2 對環(huán)境造成更大的壓力而使其工業(yè)應(yīng)用受限。溶劑萃取法則還有待找到適合酸性蝕刻液體系的萃取劑。申請?zhí)枮?01010207485. 3的中國發(fā)明專利申請公開了一種以酸性蝕刻液為主要原料經(jīng)凈化除雜、調(diào)節(jié)PH值、加熱過濾、微波干燥、粗粉碎、洗滌、超聲波洗滌、微波干燥、細(xì)粉碎等工序生產(chǎn)電鍍級氧化銅的生產(chǎn)工藝。該專利技術(shù)有效解決了以往技術(shù)生產(chǎn)的氧化銅純度不高的問題，所得氧化銅雜質(zhì)含量較低，但是其生產(chǎn)工業(yè)過于復(fù)雜，且有二次廢液產(chǎn)生。US 6649131公開了一種從酸性蝕刻廢液制備高純氧化銅的方法，其包括首先在 10 301下，將33%妝0!1水溶液加入到酸性蝕刻液中，產(chǎn)生藍(lán)色01(0!1)2，終點(diǎn)pH值為11.8 ； 其次，在5(T10(TC下保溫1 3小時，脫水轉(zhuǎn)化為氧化銅。其存在的問題是第一階段產(chǎn)生的Cu (OH) 2呈黏稠膠狀物，攪拌及升溫不均勻，并且所用的酸性蝕刻液需要稀釋后才能進(jìn)行操作，而稀釋無疑導(dǎo)致液體體積增加，使得廢水的排放量也隨之增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改進(jìn)的以酸性蝕刻液為原料制備氧化銅的方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種以酸性蝕刻液為原料制備氧化銅的方法，其包括(1)、將酸性蝕刻液用氫氧化鈉或氫氧化鉀調(diào)至PH為1(Γ13，所述方法還包括步驟(2):將經(jīng)過步驟(1)的蝕刻液轉(zhuǎn)入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜中，加純水至釜總?cè)莘e的709Γ80%，在120°C 200°C下水熱合成 2^10h ；反應(yīng)結(jié)束，自然冷卻至室溫，收集釜底的物料，依次經(jīng)去離子水洗滌、酒精洗滌以及干燥即得所述的氧化銅。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方案步驟(1)的實(shí)施過程為取酸性蝕刻廢液，在不斷攪拌的條件下加入10Wt9T50wt%的氫氧化鈉水溶液或者氫氧化鉀水溶液，至pH為1(Γ13。優(yōu)選地，在步驟(2)之前，將蝕刻液以50(Γ800轉(zhuǎn)的速度攪拌l(T30min后，靜置 5 IOmin0
步驟(2)中，干燥溫度優(yōu)選為80°C 100°C，干燥時間為8 IOh。由于采用以上技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
水熱合成法是合成氧化物納米晶體較好的方法，合成產(chǎn)物的純度高，易于控制產(chǎn)物晶粒的粒度，本發(fā)明采用水熱合成法從酸性蝕刻液中制備氧化銅，所得氧化銅純度高、活性高、粒徑均勻。此外，水熱反應(yīng)在密閉體系中進(jìn)行，反應(yīng)過程無污染，符合“綠色合成法“的要求，用水熱合成法在酸性蝕刻廢液中回收氧化銅，無二次污染，變廢為寶，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。以下實(shí)施例中使用的酸性蝕刻液的基本組成為Cu2+: 12(Tl40g/L，HCl 100^200 g/ L, NaClO:4-6g/L。實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種高純氧化銅的制備方法，其包括如下步驟
(1)、取酸性蝕刻廢液200mL，在不斷攪拌的條件下加入25wt%氫氧化鈉水溶液，至pH 為11，繼續(xù)以500轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌IOmin時間后，靜置8分鐘左右；
(2)、將步驟(1)處理后的溶液轉(zhuǎn)入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜中，加純水至釜總?cè)莘e的75%，在150°C下水熱合成5h，反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻至室溫，收集釜底的物料，先用去離子水進(jìn)行洗滌，再用酒精洗滌，之后在90°C下干燥8h即獲得20. 5g氧化銅。經(jīng)檢測氧化銅含量為99. 5%，平均粒徑為15nm，最大粒徑30nm，最小粒徑10nm。實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種高純氧化銅的制備方法，其包括如下步驟
(1)、取酸性蝕刻廢液500mL，在不斷攪拌的條件下加入15wt%氫氧化鈉水溶液，至pH 為10，繼續(xù)以650轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌15min時間后，靜置8分鐘左右；
(2)、將步驟(1)處理后的溶液轉(zhuǎn)入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜中，加純水至釜總?cè)莘e的75%，在180°C下水熱合成4h，反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻至室溫，收集釜底的物料，先用去離子水進(jìn)行洗滌，再用酒精洗滌，之后在90°C下干燥8h即獲得53g氧化銅。經(jīng)檢測氧化銅含量為99. 6%，平均粒徑為18nm，最大粒徑30nm，最小粒徑llnm。實(shí)施例3
本實(shí)施例提供一種高純氧化銅的制備方法，其包括如下步驟
(1)、取酸性蝕刻廢液400mL，在不斷攪拌的條件下加入50wt%氫氧化鈉水溶液，至pH 為12，繼續(xù)以800轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌25min時間后，靜置8分鐘左右；
(2)、將步驟(1)處理后的溶液轉(zhuǎn)入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜中，加純水至釜總?cè)莘e的75%，在180°C下水熱合成6h，反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻至室溫，收集釜底的物料，先用去離子水進(jìn)行洗滌，再用酒精洗滌，之后在95°C下干燥8h即獲得39g氧化銅。經(jīng)檢測氧化銅含量為99. 3%，平均粒徑為15nm，最大粒徑26nm，最小粒徑10nm。以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種以酸性蝕刻液為原料制備氧化銅的方法，其包括(1)、將酸性蝕刻液用氫氧化鈉或氫氧化鉀調(diào)至PH為10 13，其特征在于所述方法還包括步驟(2)將經(jīng)過步驟(1) 的蝕刻液轉(zhuǎn)入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜中，加純水至釜總?cè)莘e的70% 80%，在 120°C 200°C下水熱合成2 IOh ；反應(yīng)結(jié)束，自然冷卻至室溫，收集釜底的物料，依次經(jīng)去離子水洗滌、酒精洗滌以及干燥即得所述的氧化銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以酸性蝕刻液為原料制備氧化銅的方法，其特征在于步驟(1)的實(shí)施過程為取酸性蝕刻廢液，在不斷攪拌的條件下加入10wt% 50wt%的氫氧化鈉水溶液或者氫氧化鉀水溶液，至pH為10 13。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以酸性蝕刻液為原料制備氧化銅的方法，其特征在于 在步驟(2)之前，將蝕刻液以500 800轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10 30min后，靜置5 IOmin。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以酸性蝕刻液為原料制備氧化銅的方法，其特征在于步驟(2)中，干燥溫度為80°C 100°C，干燥時間為8 IOh。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以酸性蝕刻液為原料制備氧化銅的方法，其包括(1)將酸性蝕刻液用氫氧化鈉或氫氧化鉀調(diào)至pH為10~13，所述方法還包括步驟(2)將經(jīng)過步驟(1)的蝕刻液轉(zhuǎn)入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜中，加純水至釜總?cè)莘e的70%~80%，在120℃~200℃下水熱合成2~10h；反應(yīng)結(jié)束，自然冷卻至室溫，收集釜底的物料，依次經(jīng)去離子水洗滌、酒精洗滌以及干燥即得所述的氧化銅。本發(fā)明采用水熱合成法從酸性蝕刻液中制備氧化銅，所得氧化銅純度高、活性高、粒徑均勻。此外，本發(fā)明無二次污染，生產(chǎn)成本低。
文檔編號C01G3/02GK102303892SQ20111023164
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者廖奕坤, 徐佳琦, 朱婷, 柏琳 申請人:昆山德陽新材料科技有限公司