ホーム > 特許ランキング > 古河ケミカルズ株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025005263
(43)【公開日】2025-01-16
(54)【発明の名称】塩基性炭酸銅の製造方法および酸化銅の製造方法
(51)【国際特許分類】
C01G 3/00 20060101AFI20250108BHJP
C01G 3/02 20060101ALI20250108BHJP
【ＦＩ】
C01G3/00
C01G3/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023105393
(22)【出願日】2023-06-27
(71)【出願人】
【識別番号】517095825
【氏名又は名称】古河ケミカルズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110928
【弁理士】
【氏名又は名称】速水 進治
(72)【発明者】
【氏名】吉田 豊
(72)【発明者】
【氏名】森 毅
(57)【要約】 （修正有）
【課題】塩素などの銅塩由来の不純物量が低減された塩基性炭酸銅を製造可能である塩基性炭酸銅の製造方法を提供する。
【解決手段】銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する工程Ａと、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｂと、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、を含み、前記アルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい塩基性炭酸銅の製造方法。
【選択図】図１
【解決手段】銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する工程Ａと、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｂと、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、を含み、前記アルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい塩基性炭酸銅の製造方法。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する工程Ａと、
銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｂと、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、
を含み、
前記アルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい塩基性炭酸銅の製造方法。
銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｂと、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、
を含み、
前記アルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項2】
銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する工程Ａと、
銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液ｂ１と、アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液ｂ２と、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、
を含み、
以下の＜手順＞により得られるアルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい塩基性炭酸銅の製造方法。
＜手順＞
前記アルカリ水溶液ｂ１の単位時間あたりの供給量をＸｂ１ｍＬ／分、前記アルカリ水溶液ｂ２の単位時間あたりの供給量をＸｂ２ｍＬ／分としたとき、Ｘｂ１ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ１とＸｂ２ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ２とを混合する。
銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液ｂ１と、アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液ｂ２と、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、
を含み、
以下の＜手順＞により得られるアルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい塩基性炭酸銅の製造方法。
＜手順＞
前記アルカリ水溶液ｂ１の単位時間あたりの供給量をＸｂ１ｍＬ／分、前記アルカリ水溶液ｂ２の単位時間あたりの供給量をＸｂ２ｍＬ／分としたとき、Ｘｂ１ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ１とＸｂ２ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ２とを混合する。
【請求項3】
請求項１または２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ａの後に前記工程Ｂをおこなう塩基性炭酸銅の製造方法。
前記工程Ａの後に前記工程Ｂをおこなう塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項4】
請求項１または２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記銅塩が塩化銅を含む、塩基性炭酸銅の製造方法。
前記銅塩が塩化銅を含む、塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項5】
請求項１または２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ金属炭酸塩が炭酸ナトリウムを含む、塩基性炭酸銅の製造方法。
前記アルカリ金属炭酸塩が炭酸ナトリウムを含む、塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項6】
請求項１または２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ金属水酸化物が水酸化ナトリウムを含む、塩基性炭酸銅の製造方法。
前記アルカリ金属水酸化物が水酸化ナトリウムを含む、塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項7】
請求項１または２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液ＡのｐＨが７．０以上１３．０以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
前記アルカリ水溶液ＡのｐＨが７．０以上１３．０以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項8】
請求項１または２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液Ａ中の前記アルカリ金属炭酸塩の含有量が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
前記アルカリ水溶液Ａ中の前記アルカリ金属炭酸塩の含有量が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項9】
請求項１または２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ａにおいて、時間当たりの前記アルカリ水溶液Ａの供給量を調整することにより反応槽内のｐＨを６．０以上１０．０以下に調整する塩基性炭酸銅の製造方法。
前記工程Ａにおいて、時間当たりの前記アルカリ水溶液Ａの供給量を調整することにより反応槽内のｐＨを６．０以上１０．０以下に調整する塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項10】
請求項１または２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ａでの反応槽内の温度が２５℃以上９５℃以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
前記工程Ａでの反応槽内の温度が２５℃以上９５℃以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項11】
請求項１または２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液ＢのｐＨが９．０以上１４．０以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
前記アルカリ水溶液ＢのｐＨが９．０以上１４．０以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項12】
請求項１または２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液Ｂ中の前記アルカリ金属炭酸塩の含有量が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
前記アルカリ水溶液Ｂ中の前記アルカリ金属炭酸塩の含有量が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項13】
請求項１または２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液Ｂ中の前記アルカリ金属水酸化物の含有量が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
前記アルカリ水溶液Ｂ中の前記アルカリ金属水酸化物の含有量が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項14】
請求項１または２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液Ｂ中の前記アルカリ金属炭酸塩のｍｏｌ数に対する前記アルカリ金属水酸化物のｍｏｌ数の比が１．１０以上である塩基性炭酸銅の製造方法。
前記アルカリ水溶液Ｂ中の前記アルカリ金属炭酸塩のｍｏｌ数に対する前記アルカリ金属水酸化物のｍｏｌ数の比が１．１０以上である塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項15】
請求項１に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ｂにおいて、時間当たりの前記アルカリ水溶液Ｂの供給量を調整することにより反応槽内のｐＨを６．０以上１０．０以下に調整する塩基性炭酸銅の製造方法。
前記工程Ｂにおいて、時間当たりの前記アルカリ水溶液Ｂの供給量を調整することにより反応槽内のｐＨを６．０以上１０．０以下に調整する塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項16】
請求項２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ｂにおいて、時間当たりの前記アルカリ水溶液ｂ１の供給量および／または時間当たりの前記アルカリ水溶液ｂ２の供給量を調整することにより反応槽内のｐＨを６．０以上１０．０以下に調整する塩基性炭酸銅の製造方法。
前記工程Ｂにおいて、時間当たりの前記アルカリ水溶液ｂ１の供給量および／または時間当たりの前記アルカリ水溶液ｂ２の供給量を調整することにより反応槽内のｐＨを６．０以上１０．０以下に調整する塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項17】
請求項１または２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ｂでの反応槽内の温度が２５℃以上９５℃以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
前記工程Ｂでの反応槽内の温度が２５℃以上９５℃以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項18】
請求項１または２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ａおよび前記工程Ｂで用いる前記アルカリ金属炭酸塩の合計ｍｏｌ数に対する、前記工程Ａおよび前記工程Ｂで用いる前記アルカリ金属水酸化物のｍｏｌ数の比が１．１０以上である塩基性炭酸銅の製造方法。
前記工程Ａおよび前記工程Ｂで用いる前記アルカリ金属炭酸塩の合計ｍｏｌ数に対する、前記工程Ａおよび前記工程Ｂで用いる前記アルカリ金属水酸化物のｍｏｌ数の比が１．１０以上である塩基性炭酸銅の製造方法。
【請求項19】
請求項１または２に記載の塩基性炭酸銅の製造方法により塩基性炭酸銅を得る工程と、
得られた塩基性炭酸銅を原料として酸化銅を得る工程Ｃと、を含む酸化銅の製造方法。
得られた塩基性炭酸銅を原料として酸化銅を得る工程Ｃと、を含む酸化銅の製造方法。
【請求項20】
請求項１９に記載の酸化銅の製造方法において、
前記工程Ｃにおける反応槽内のｐＨが９．０以上である酸化銅の製造方法。
前記工程Ｃにおける反応槽内のｐＨが９．０以上である酸化銅の製造方法。
【請求項21】
請求項１９または２０に記載の酸化銅の製造方法において、
前記工程Ｃにおける反応槽内の温度が４５℃以上９５℃以下である酸化銅の製造方法。
前記工程Ｃにおける反応槽内の温度が４５℃以上９５℃以下である酸化銅の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、塩基性炭酸銅の製造方法および酸化銅の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
銅メッキ技術は、プリント基盤配線をはじめとして印刷ロール、電解箔、線材等の多くのエレクトロニクス材料の製造に利用されている。それに伴い、銅メッキに用いられる酸化銅に関連する技術が求められている。例えば、酸化銅を製造する際に原料となる塩基性炭酸銅の製造技術もその一つである。
【0003】
特許文献１には、銅イオンを含む水溶液と炭酸イオンを含む水溶液を混合してそのｐＨを７～１０の範囲に維持すると共に、前記水溶液を加熱しながら反応物質を反応させ、これにより析出した反応生成物を濾過分離しかつ洗浄することにより塩基性炭酸銅を得ることを特徴とする塩基性炭酸銅の製造方法が開示されている。また、特許文献１には、銅メッキ処理のメッキ材料として酸化銅の代わりに用いることが可能であると共に熱分解により酸化銅を生成する塩基性炭酸銅に着目し、これを製造するときの副生成物の濾過分離が容易で濾過速度が大きい銅メッキ材料の製造方法を提供することを目的とすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平０２－２８９４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、塩素などの銅塩由来の不純物量が低減された塩基性炭酸銅を製造可能である塩基性炭酸銅の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によれば、以下に示す塩基性炭酸銅の製造方法および酸化銅の製造方法が提供される。
【0007】
１． 銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する工程Ａと、
銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｂと、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、
を含み、
前記アルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい塩基性炭酸銅の製造方法。
２． 銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する工程Ａと、
銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液ｂ１と、アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液ｂ２と、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、
を含み、
以下の＜手順＞により得られるアルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい塩基性炭酸銅の製造方法。
＜手順＞
前記アルカリ水溶液ｂ１の単位時間あたりの供給量をＸｂ１ｍＬ／分、前記アルカリ水溶液ｂ２の単位時間あたりの供給量をＸｂ２ｍＬ／分としたとき、Ｘｂ１ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ１とＸｂ２ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ２とを混合する。
３． １．または２．に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ａの後に前記工程Ｂをおこなう塩基性炭酸銅の製造方法。
４． １．～３．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記銅塩が塩化銅を含む、塩基性炭酸銅の製造方法。
５． １．～４．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ金属炭酸塩が炭酸ナトリウムを含む、塩基性炭酸銅の製造方法。
６． １．～５．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ金属水酸化物が水酸化ナトリウムを含む、塩基性炭酸銅の製造方法。
７． １．～６．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液ＡのｐＨが７．０以上１３．０以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
８． １．～７．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液Ａ中の前記アルカリ金属炭酸塩の含有量が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
９． １．～８．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ａにおいて、時間当たりの前記アルカリ水溶液Ａの供給量を調整することにより反応槽内のｐＨを６．０以上１０．０以下に調整する塩基性炭酸銅の製造方法。
１０． １．～９．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ａでの反応槽内の温度が２５℃以上９５℃以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
１１． １．～１０．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液ＢのｐＨが９．０以上１４．０以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
１２． １．～１１．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液Ｂ中の前記アルカリ金属炭酸塩の含有量が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
１３． １．～１２．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液Ｂ中の前記アルカリ金属水酸化物の含有量が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
１４． １．～１３．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液Ｂ中の前記アルカリ金属炭酸塩のｍｏｌ数に対する前記アルカリ金属水酸化物のｍｏｌ数の比が１．１０以上である塩基性炭酸銅の製造方法。
１５． １．～１４のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ｂにおいて、時間当たりの前記アルカリ水溶液Ｂの供給量を調整することにより反応槽内のｐＨを６．０以上１０．０以下に調整する塩基性炭酸銅の製造方法。
１６． ２．～１４のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ｂにおいて、時間当たりの前記アルカリ水溶液ｂ１の供給量および／または時間当たりの前記アルカリ水溶液ｂ２の供給量を調整することにより反応槽内のｐＨを６．０以上１０．０以下に調整する塩基性炭酸銅の製造方法。
１７． １．～１６のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ｂでの反応槽内の温度が２５℃以上９５℃以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
１８． １．～１７のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ａおよび前記工程Ｂで用いる前記アルカリ金属炭酸塩の合計ｍｏｌ数に対する、前記工程Ａおよび前記工程Ｂで用いる前記アルカリ金属水酸化物のｍｏｌ数の比が１．１０以上である塩基性炭酸銅の製造方法。
１９． １．～１８のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法により塩基性炭酸銅を得る工程と、
得られた塩基性炭酸銅を原料として酸化銅を得る工程Ｃと、を含む酸化銅の製造方法。
２０． １９．に記載の酸化銅の製造方法において、
前記工程Ｃにおける反応槽内のｐＨが９．０以上である酸化銅の製造方法。
２１． １９．または２０．に記載の酸化銅の製造方法において、
前記工程Ｃにおける反応槽内の温度が４５℃以上９５℃以下である酸化銅の製造方法。
銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｂと、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、
を含み、
前記アルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい塩基性炭酸銅の製造方法。
２． 銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する工程Ａと、
銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液ｂ１と、アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液ｂ２と、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、
を含み、
以下の＜手順＞により得られるアルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい塩基性炭酸銅の製造方法。
＜手順＞
前記アルカリ水溶液ｂ１の単位時間あたりの供給量をＸｂ１ｍＬ／分、前記アルカリ水溶液ｂ２の単位時間あたりの供給量をＸｂ２ｍＬ／分としたとき、Ｘｂ１ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ１とＸｂ２ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ２とを混合する。
３． １．または２．に記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ａの後に前記工程Ｂをおこなう塩基性炭酸銅の製造方法。
４． １．～３．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記銅塩が塩化銅を含む、塩基性炭酸銅の製造方法。
５． １．～４．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ金属炭酸塩が炭酸ナトリウムを含む、塩基性炭酸銅の製造方法。
６． １．～５．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ金属水酸化物が水酸化ナトリウムを含む、塩基性炭酸銅の製造方法。
７． １．～６．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液ＡのｐＨが７．０以上１３．０以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
８． １．～７．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液Ａ中の前記アルカリ金属炭酸塩の含有量が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
９． １．～８．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ａにおいて、時間当たりの前記アルカリ水溶液Ａの供給量を調整することにより反応槽内のｐＨを６．０以上１０．０以下に調整する塩基性炭酸銅の製造方法。
１０． １．～９．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ａでの反応槽内の温度が２５℃以上９５℃以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
１１． １．～１０．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液ＢのｐＨが９．０以上１４．０以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
１２． １．～１１．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液Ｂ中の前記アルカリ金属炭酸塩の含有量が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
１３． １．～１２．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液Ｂ中の前記アルカリ金属水酸化物の含有量が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
１４． １．～１３．のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記アルカリ水溶液Ｂ中の前記アルカリ金属炭酸塩のｍｏｌ数に対する前記アルカリ金属水酸化物のｍｏｌ数の比が１．１０以上である塩基性炭酸銅の製造方法。
１５． １．～１４のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ｂにおいて、時間当たりの前記アルカリ水溶液Ｂの供給量を調整することにより反応槽内のｐＨを６．０以上１０．０以下に調整する塩基性炭酸銅の製造方法。
１６． ２．～１４のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ｂにおいて、時間当たりの前記アルカリ水溶液ｂ１の供給量および／または時間当たりの前記アルカリ水溶液ｂ２の供給量を調整することにより反応槽内のｐＨを６．０以上１０．０以下に調整する塩基性炭酸銅の製造方法。
１７． １．～１６のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ｂでの反応槽内の温度が２５℃以上９５℃以下である塩基性炭酸銅の製造方法。
１８． １．～１７のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法において、
前記工程Ａおよび前記工程Ｂで用いる前記アルカリ金属炭酸塩の合計ｍｏｌ数に対する、前記工程Ａおよび前記工程Ｂで用いる前記アルカリ金属水酸化物のｍｏｌ数の比が１．１０以上である塩基性炭酸銅の製造方法。
１９． １．～１８のいずれかに記載の塩基性炭酸銅の製造方法により塩基性炭酸銅を得る工程と、
得られた塩基性炭酸銅を原料として酸化銅を得る工程Ｃと、を含む酸化銅の製造方法。
２０． １９．に記載の酸化銅の製造方法において、
前記工程Ｃにおける反応槽内のｐＨが９．０以上である酸化銅の製造方法。
２１． １９．または２０．に記載の酸化銅の製造方法において、
前記工程Ｃにおける反応槽内の温度が４５℃以上９５℃以下である酸化銅の製造方法。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、塩素などの銅塩由来の不純物量が低減された塩基性炭酸銅を製造可能である塩基性炭酸銅の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法の一例を示すフローチャートである
【図2】第１実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法の一例を示す概略図である
【図3】第２実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法の一例を示すフローチャートである
【図4】第２実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法の一例を示す概略図である
【図5】本実施形態に係る酸化銅の製造方法の一例を示すフローチャートである
【図6】本実施形態に係る酸化銅の製造方法の一例を示す概略図である
【発明を実施するための形態】
【0010】
１．塩基性炭酸銅の製造方法
以下、本発明に係る塩基性炭酸銅の製造方法について説明する。
以下、本発明に係る塩基性炭酸銅の製造方法について説明する。
【0011】
第１実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法は、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する工程Ａと、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｂと、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、を含み、前記アルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい。
また、第２実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法は、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する工程Ａと、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液ｂ１と、アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液ｂ２と、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、を含み、以下の＜手順＞により得られるアルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい。
＜手順＞
前記アルカリ水溶液ｂ１の単位時間あたりの供給量をＸｂ１ｍＬ／分、前記アルカリ水溶液ｂ２の単位時間あたりの供給量をＸｂ２ｍＬ／分としたとき、Ｘｂ１ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ１とＸｂ２ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ２とを混合する。
本明細書において、「第１実施形態」および「第２実施形態」を合わせて「本実施形態」と呼ぶ。
また、第２実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法は、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する工程Ａと、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液ｂ１と、アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液ｂ２と、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、を含み、以下の＜手順＞により得られるアルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい。
＜手順＞
前記アルカリ水溶液ｂ１の単位時間あたりの供給量をＸｂ１ｍＬ／分、前記アルカリ水溶液ｂ２の単位時間あたりの供給量をＸｂ２ｍＬ／分としたとき、Ｘｂ１ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ１とＸｂ２ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ２とを混合する。
本明細書において、「第１実施形態」および「第２実施形態」を合わせて「本実施形態」と呼ぶ。
【0012】
塩基性炭酸銅とは、２価の銅イオンＣｕ２＋と炭酸イオンＣＯ３
２－と水酸化物イオンＯＨ－から成る銅塩である。本実施形態に係る塩基性炭酸銅の組成は特に限定されないが、例えば、炭酸二水酸化二銅（ＩＩ）Ｃｕ２（ＯＨ）２（ＣＯ３）およびビス（炭酸）二水酸化三銅（ＩＩ）Ｃｕ３（ＯＨ）２（ＣＯ３）２からなる群から選択される一種または二種を含み、好ましくは炭酸二水酸化二銅（ＩＩ）Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３を含む。
【0013】
塩基性炭酸銅は、例えば、銅イオンＣｕ２＋を含む溶液に炭酸イオンＣＯ３
２－を含むアルカリ水溶液を添加することにより得られる。
【0014】
例えば、銅イオン源として塩化銅、アルカリとして炭酸ナトリウムを使用した場合、塩基性炭酸銅の生成反応は以下の反応式（１）のように進行する。
２Ｎａ２ＣＯ３＋２ＣｕＣｌ２＋Ｈ２Ｏ→ＣｕＣＯ３・Ｃｕ（ＯＨ）２＋４ＮａＣｌ＋ＣＯ２↑・・・（１）
２Ｎａ２ＣＯ３＋２ＣｕＣｌ２＋Ｈ２Ｏ→ＣｕＣＯ３・Ｃｕ（ＯＨ）２＋４ＮａＣｌ＋ＣＯ２↑・・・（１）
【0015】
また、銅イオン源として塩化銅を使用し、アルカリとして炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウムを併用した場合、塩化銅と炭酸ナトリウムの反応により生じた二酸化炭素が水酸化ナトリウムと反応し、再び炭酸ナトリウムが生成する。そのため、炭酸ナトリウムの使用量を抑えることができ、さらに、反応系外への二酸化炭素の排出も抑えることができる。この場合、理論的には以下の反応式（２）のように反応が進行する。
Ｎａ２ＣＯ３＋２ＮａＯＨ＋２ＣｕＣｌ２→ＣｕＣＯ３・Ｃｕ（ＯＨ）２＋４ＮａＣｌ・・・（２）
Ｎａ２ＣＯ３＋２ＮａＯＨ＋２ＣｕＣｌ２→ＣｕＣＯ３・Ｃｕ（ＯＨ）２＋４ＮａＣｌ・・・（２）
【0016】
反応式（２）による反応には上記の利点があるが、塩素などの銅塩由来の不純物量が増大するという問題がある。
【0017】
そこで、本発明者らは鋭意検討をおこない、ｐＨが相対的に低いアルカリ水溶液による処理工程と、ｐＨが相対的に高いアルカリ水溶液による処理工程と、を組み合わせることにより、銅塩由来の不純物量を低減できることを見出した。
つまり、本実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法によると、銅塩由来の不純物量が低減された塩基性炭酸銅を製造可能である。
不純物量が低減されると、塩基性炭酸銅から製造される酸化銅、さらには酸化銅から製造されるめっき液等の製品の品質を向上させることができ、好ましい。
つまり、本実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法によると、銅塩由来の不純物量が低減された塩基性炭酸銅を製造可能である。
不純物量が低減されると、塩基性炭酸銅から製造される酸化銅、さらには酸化銅から製造されるめっき液等の製品の品質を向上させることができ、好ましい。
【0018】
また、本実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法によると、塩基性炭酸銅の粒径の微細化を抑制することができる。粒径が微細化され過ぎるとハンドリングが困難になってしまうため、粒径の微細化はある程度抑制されたほうが望ましい。
【0019】
本実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法において、工程Ａと工程Ｂの順序は特に限定されないが、銅塩由来の不純物量をより一層低減させる観点、粒径の微細化をより一層抑制する観点から、工程Ａの後に工程Ｂをおこなうことが好ましい。
【0020】
（１）第１実施形態
第１実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法は、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する工程Ａと、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｂと、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、を含み、前記アルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい。
第１実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法は、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する工程Ａと、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｂと、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、を含み、前記アルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい。
【0021】
図１は、第１実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１のフローチャートを用いて第１実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法を説明する。
まず反応槽に希釈液となるイオン交換水を入れる。
次いで、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する（工程Ａ）。
次いで、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｂと、を同時に反応槽内に供給する（工程Ｂ）。
次いで、得られた塩基性炭酸銅スラリーを洗浄し、脱水し、乾燥し、塩基性炭酸銅粉末を得る。
まず反応槽に希釈液となるイオン交換水を入れる。
次いで、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する（工程Ａ）。
次いで、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｂと、を同時に反応槽内に供給する（工程Ｂ）。
次いで、得られた塩基性炭酸銅スラリーを洗浄し、脱水し、乾燥し、塩基性炭酸銅粉末を得る。
【0022】
図２は、第１実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法の一例を示す概略図である。
図２の概略図に示した製造方法によると、まず反応槽１０１に希釈液（図示せず）となるイオン交換水を入れる。
次いで、銅塩水溶液貯蔵槽１０２から銅塩水溶液と、アルカリ水溶液Ａ貯蔵槽１０３からアルカリ水溶液Ａとを、同時に反応槽１０１内に供給する（工程Ａ）。銅塩水溶液の供給量は供給量制御装置１１２により制御することができる。アルカリ水溶液Ａの供給量は供給量制御装置１１３により制御することができる。
次いで、銅塩水溶液貯蔵槽１０２から銅塩水溶液と、アルカリ水溶液Ｂ貯蔵槽１０４からアルカリ水溶液Ｂと、を同時に反応槽１０１内に供給する（工程Ｂ）。アルカリ水溶液Ｂの供給量は供給量制御装置１１４により制御することができる。
次いで、得られた塩基性炭酸銅スラリーを洗浄槽１０５に供給して洗浄し、遠心分離機１０６に供給して脱水し、乾燥機１０７に供給して乾燥し、塩基性炭酸銅粉末を得る。
図２の概略図に示した製造方法によると、まず反応槽１０１に希釈液（図示せず）となるイオン交換水を入れる。
次いで、銅塩水溶液貯蔵槽１０２から銅塩水溶液と、アルカリ水溶液Ａ貯蔵槽１０３からアルカリ水溶液Ａとを、同時に反応槽１０１内に供給する（工程Ａ）。銅塩水溶液の供給量は供給量制御装置１１２により制御することができる。アルカリ水溶液Ａの供給量は供給量制御装置１１３により制御することができる。
次いで、銅塩水溶液貯蔵槽１０２から銅塩水溶液と、アルカリ水溶液Ｂ貯蔵槽１０４からアルカリ水溶液Ｂと、を同時に反応槽１０１内に供給する（工程Ｂ）。アルカリ水溶液Ｂの供給量は供給量制御装置１１４により制御することができる。
次いで、得られた塩基性炭酸銅スラリーを洗浄槽１０５に供給して洗浄し、遠心分離機１０６に供給して脱水し、乾燥機１０７に供給して乾燥し、塩基性炭酸銅粉末を得る。
【0023】
（２）第２実施形態
第２実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法は、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する工程Ａと、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液ｂ１と、アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液ｂ２と、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、を含み、以下の＜手順＞により得られるアルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい。
＜手順＞
前記アルカリ水溶液ｂ１の単位時間あたりの供給量をＸｂ１ｍＬ／分、前記アルカリ水溶液ｂ２の単位時間あたりの供給量をＸｂ２ｍＬ／分としたとき、Ｘｂ１ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ１とＸｂ２ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ２とを混合する。
第２実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法は、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する工程Ａと、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液ｂ１と、アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液ｂ２と、を同時に反応槽内に供給する工程Ｂと、を含み、以下の＜手順＞により得られるアルカリ水溶液ＢのｐＨが前記アルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい。
＜手順＞
前記アルカリ水溶液ｂ１の単位時間あたりの供給量をＸｂ１ｍＬ／分、前記アルカリ水溶液ｂ２の単位時間あたりの供給量をＸｂ２ｍＬ／分としたとき、Ｘｂ１ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ１とＸｂ２ｍＬの前記アルカリ水溶液ｂ２とを混合する。
【0024】
図３は、第２実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法の一例を示すフローチャートである。以下、図３のフローチャートを用いて第２実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法を説明する。
まず反応槽に希釈液となるイオン交換水を入れる。
次いで、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する（工程Ａ）。
次いで、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液ｂ１と、アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液ｂ２と、を同時に反応槽内に供給する（工程Ｂ）。
次いで、得られた塩基性炭酸銅スラリーを洗浄し、脱水し、乾燥し、塩基性炭酸銅粉末を得る。
まず反応槽に希釈液となるイオン交換水を入れる。
次いで、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽内に供給する（工程Ａ）。
次いで、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液ｂ１と、アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液ｂ２と、を同時に反応槽内に供給する（工程Ｂ）。
次いで、得られた塩基性炭酸銅スラリーを洗浄し、脱水し、乾燥し、塩基性炭酸銅粉末を得る。
【0025】
図４は、第２実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法の一例を示す概略図である。
図４の概略図に示した製造方法によると、まず反応槽１０１に希釈液（図示せず）となるイオン交換水を入れる。
次いで、銅塩水溶液貯蔵槽１０２から銅塩水溶液と、アルカリ水溶液Ａ貯蔵槽１０３からアルカリ水溶液Ａとを、同時に反応槽１０１内に供給する（工程Ａ）。銅塩水溶液の供給量は供給量制御装置１１２により制御することができる。アルカリ水溶液Ａの供給量は供給量制御装置１１３により制御することができる。
次いで、銅塩水溶液貯蔵槽１０２から銅塩水溶液と、アルカリ水溶液ｂ１貯蔵槽１４１からアルカリ水溶液ｂ１と、アルカリ水溶液ｂ２貯蔵槽１４２からアルカリ水溶液ｂ２と、を同時に反応槽１０１内に供給する（工程Ｂ）。アルカリ水溶液ｂ１の供給量は供給量制御装置１５１により制御することができる。アルカリ水溶液ｂ２の供給量は供給量制御装置１５２により制御することができる。
次いで、得られた塩基性炭酸銅スラリーを洗浄槽１０５に供給して洗浄し、遠心分離機１０６に供給して脱水し、乾燥機１０７に供給して乾燥し、塩基性炭酸銅粉末を得る。
図４の概略図に示した製造方法によると、まず反応槽１０１に希釈液（図示せず）となるイオン交換水を入れる。
次いで、銅塩水溶液貯蔵槽１０２から銅塩水溶液と、アルカリ水溶液Ａ貯蔵槽１０３からアルカリ水溶液Ａとを、同時に反応槽１０１内に供給する（工程Ａ）。銅塩水溶液の供給量は供給量制御装置１１２により制御することができる。アルカリ水溶液Ａの供給量は供給量制御装置１１３により制御することができる。
次いで、銅塩水溶液貯蔵槽１０２から銅塩水溶液と、アルカリ水溶液ｂ１貯蔵槽１４１からアルカリ水溶液ｂ１と、アルカリ水溶液ｂ２貯蔵槽１４２からアルカリ水溶液ｂ２と、を同時に反応槽１０１内に供給する（工程Ｂ）。アルカリ水溶液ｂ１の供給量は供給量制御装置１５１により制御することができる。アルカリ水溶液ｂ２の供給量は供給量制御装置１５２により制御することができる。
次いで、得られた塩基性炭酸銅スラリーを洗浄槽１０５に供給して洗浄し、遠心分離機１０６に供給して脱水し、乾燥機１０７に供給して乾燥し、塩基性炭酸銅粉末を得る。
【0026】
以下、本実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法の各工程について説明する。
【0027】
＜工程Ａ＞
本実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法は、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽１０１内に供給する工程Ａを含む。
本実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法は、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液Ａと、を同時に反応槽１０１内に供給する工程Ａを含む。
【0028】
工程Ａでは、希釈液（図示せず）が入っている反応槽１０１内に、銅塩水溶液とアルカリ水溶液Ａを供給し、反応槽１０１内を攪拌羽根１０８で攪拌することが好ましい。
【0029】
希釈液は、反応槽１０１内の反応溶液を希釈することによって、反応によるｐＨや温度の急激な変化を抑えるための緩衝剤としての役目を果たす。希釈液としては、例えば、イオン交換水等の水を用いることができる。
【0030】
希釈液は水溶性溶媒を含んでもよい。水溶性溶媒は、例えば、メタノール、エタノールおよびイソプロパノールなどアルコール、アセトン、エチルアミン、トリメチルアミン等のアルキルアミン、グリセリン並びにポリエチレングリコールからなる群から選択される一種または二種を含んでもよい。
【0031】
銅塩水溶液とアルカリ水溶液Ａは、あらかじめ混合し、一つの供給経路から反応槽内に供給してもよいし、それぞれ別の供給経路から反応槽内に供給してもよい。図２および図４には、銅塩水溶液とアルカリ水溶液Ａを別の供給経路から供給する例を示している。
銅塩水溶液とアルカリ水溶液Ａの供給量をそれぞれ個別で制御しやすいという観点から、銅塩水溶液とアルカリ水溶液Ａは別の供給経路から供給することが好ましい。
銅塩水溶液とアルカリ水溶液Ａの供給量をそれぞれ個別で制御しやすいという観点から、銅塩水溶液とアルカリ水溶液Ａは別の供給経路から供給することが好ましい。
【0032】
本実施形態に係る銅塩水溶液は、銅塩および水を含む。
【0033】
本実施形態に係る銅塩は特に限定されず、銅イオンを含む塩であればよい。本実施形態に係る銅塩は、例えば、塩化銅、臭化銅、硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅、シアン化銅および水酸化銅からなる群から選択される一種または二種以上を含み、好ましくは塩化銅および硫酸銅からなる群から選択される一種または二種を含み、より好ましくは塩化銅を含む。
【0034】
本実施形態に係る銅塩水溶液は、上記の銅塩を水に溶解して調製した水溶液を用いてもよいし、プリント基板等電子回路基板のエッチング廃液である塩化銅廃液や硫酸銅廃液、硝酸銅廃液などを使用してもよい。
【0035】
本実施形態に係る銅塩水溶液は水溶性溶媒を含んでもよく、例えば、希釈液が含んでもよい水溶性溶媒として列記したものを含む。
【0036】
本実施形態に係る銅塩水溶液は、銅塩の析出を抑制するため、酸を含んでもよく、例えば塩酸を含む。
【0037】
本実施形態に係る銅塩水溶液中の銅イオンの含有量は、反応効率を向上させる観点から、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは１質量％以上、さらに好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは７質量％以上であり、さらに好ましくは９質量％以上であり、そして、例えば５０質量％以下、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、さらに好ましくは１５質量％以下である。
【0038】
本実施形態に係るアルカリ水溶液Ａは、アルカリ金属炭酸塩および水を含む。
【0039】
本実施形態に係るアルカリ金属炭酸塩は特に限定されないが、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウムおよび炭酸カルシウムからなる群から選択される一種または二種を含み、好ましくは炭酸ナトリウムを含む。
【0040】
本実施形態に係るアルカリ水溶液Ａは水溶性溶媒を含んでもよく、水溶性溶媒としては、銅塩水溶液が含んでもよい水溶性溶媒として列記したものを用いることができる。
【0041】
本実施形態に係るアルカリ水溶液ＡのｐＨは、反応槽１０１内を所望のｐＨに調整する観点から、好ましくは７．０以上、より好ましくは７．５以上、さらに好ましくは８．０以上、さらに好ましくは８．５以上、さらに好ましくは９．０以上、さらに好ましくは９．５以上、さらに好ましくは１０．０以上、さらに好ましくは１０．５以上、さらに好ましくは１１．０以上、さらに好ましくは１１．５以上、さらに好ましくは１２．０以上であり、そして、好ましくは１３．０以下、より好ましくは１２．５以下である。
【0042】
本実施形態に係るアルカリ水溶液Ａ中のアルカリ金属炭酸塩の含有量は、反応槽１０１内を所望のｐＨに調整する観点から、好ましくは１質量％以上、より好ましくは３質量％以上、さらに好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは７質量％以上、さらに好ましくは９質量％以上、さらに好ましくは１１質量％以上であり、そして、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは１３質量％以下である。
【0043】
本実施形態に係るアルカリ水溶液Ａ中のアルカリ金属炭酸塩の含有量は、反応槽１０１内を所望のｐＨに調整する観点から、好ましくは０．１ｍｏｌ／Ｌ以上、より好ましくは０．２ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは０．４ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは０．６ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは０．８ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは１．０ｍｏｌ／Ｌ以上であり、そして、例えば１０ｍｏｌ／Ｌ以下、好ましくは８ｍｏｌ／Ｌ以下、より好ましくは６ｍｏｌ／Ｌ以下、さらに好ましくは４ｍｏｌ／Ｌ以下、さらに好ましくは２ｍｏｌ／Ｌ以下、さらに好ましくは１．５ｍｏｌ／Ｌ以下である。
【0044】
工程Ａにおいては、時間当たりのアルカリ水溶液Ａの供給量を調整することにより反応槽１０１内のｐＨを一定範囲に調整することが好ましい。具体的には、反応槽１０１内のｐＨが下記の範囲の上限に近づいた場合には、供給量制御装置１１３によりアルカリ水溶液Ａ貯蔵槽１０３からの時間当たりのアルカリ水溶液Ａの供給量を減らし、反応槽１０１内のｐＨが下記の範囲の下限に近づいた場合には、供給量制御装置１１３によりアルカリ水溶液Ａ貯蔵槽１０３からの時間当たりのアルカリ水溶液Ａの供給量を増やせばよい。
【0045】
工程Ａにおける反応槽１０１内のｐＨは、反応効率を向上させる観点から、好ましくは６．０以上、より好ましくは６．５以上、さらに好ましくは７．０以上、さらに好ましくは７．２以上であり、そして、好ましくは１０．０以下、より好ましくは９．５以下、さらに好ましくは９．０以下、さらに好ましくは８．５以下、さらに好ましくは８．０以下、さらに好ましくは７．８以下である。
【0046】
工程Ａにおいては、時間当たりのアルカリ水溶液Ａの供給量を調整することにより反応槽１０１内のｐＨを、好ましくは６．０以上、より好ましくは６．５以上、さらに好ましくは７．０以上、さらに好ましくは７．２以上であり、そして、好ましくは１０．０以下、より好ましくは９．５以下、さらに好ましくは９．０以下、さらに好ましくは８．５以下、さらに好ましくは８．０以下、さらに好ましくは７．８以下に調整する。
【0047】
工程Ａにおける反応槽１０１内の温度は、反応効率を向上させる観点から、好ましくは２５℃以上、より好ましくは３５℃以上、さらに好ましくは４５℃以上、さらに好ましくは５５℃以上、さらに好ましくは６０℃以上であり、そして、副反応を抑制する観点から、好ましくは９５℃以下、より好ましくは８５℃以下、さらに好ましくは７５℃以下、さらに好ましくは７０℃以下である。
【0048】
＜工程Ｂ＞
第１実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法は、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｂと、を同時に反応槽１０１内に供給する工程Ｂを含む。
また、第２実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法は、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液ｂ１と、アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液ｂ２と、を同時に反応槽１０１内に供給する工程Ｂを含む。
第１実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法は、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｂと、を同時に反応槽１０１内に供給する工程Ｂを含む。
また、第２実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法は、銅塩水溶液と、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ水溶液ｂ１と、アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液ｂ２と、を同時に反応槽１０１内に供給する工程Ｂを含む。
【0049】
工程Ａの後に工程Ｂをおこなう場合、工程Ａ終了後の反応溶液が入っている反応槽１０１内に、銅塩水溶液とアルカリ水溶液Ｂを供給し、反応槽１０１内を攪拌羽根１０８で攪拌することが好ましい。
【0050】
銅塩水溶液とアルカリ水溶液Ｂは、あらかじめ混合し、一つの供給経路から反応槽内に供給してもよいし、それぞれ別の供給経路から反応槽内に供給してもよい。図２には、銅塩水溶液とアルカリ水溶液Ｂを別の供給経路から供給する例を示している。
銅塩水溶液とアルカリ水溶液Ｂの供給量をそれぞれ個別で制御しやすいという観点から、銅塩水溶液とアルカリ水溶液Ｂは別の供給経路から供給することが好ましい。
銅塩水溶液とアルカリ水溶液Ｂの供給量をそれぞれ個別で制御しやすいという観点から、銅塩水溶液とアルカリ水溶液Ｂは別の供給経路から供給することが好ましい。
【0051】
工程Ｂで使用する銅塩およびアルカリ金属炭酸塩としては、工程Ａで使用する銅塩およびアルカリ金属炭酸塩として列記したものを用いることができる。
【0052】
本実施形態に係るアルカリ水溶液Ｂは、アルカリ金属水酸化物および水を含む。
【0053】
本実施形態に係るアルカリ金属水酸化物は特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウムおよび水酸化カルシウムからなる群から選択される一種または二種以上を含み、好ましくは水酸化ナトリウムを含む。
【0054】
本実施形態に係るアルカリ水溶液Ｂは水溶性溶媒を含んでもよく、水溶性溶媒としては、銅塩水溶液が含んでもよい水溶性溶媒として列記したものを用いることができる。
【0055】
本実施形態に係るアルカリ水溶液ＢのｐＨは、本実施形態に係るアルカリ水溶液ＡのｐＨよりも大きい。
【0056】
本実施形態に係るアルカリ水溶液ＢのｐＨは、反応槽１０１内のｐＨを所望の範囲に調整する観点から、好ましくは９．０以上、より好ましくは９．５以上、さらに好ましくは１０．０以上、さらに好ましくは１０．５以上、さらに好ましくは１１．０以上、さらに好ましくは１１．５以上、さらに好ましくは１２．０以上、さらに好ましくは１２．５以上、さらに好ましくは１３．０以上、さらに好ましくは１３．３以上であり、そして、例えば１４．０以下、好ましくは１３．８以下である。
【0057】
本実施形態に係るアルカリ水溶液Ｂ中のアルカリ金属炭酸塩の含有量は、反応槽１０１内のｐＨを所望の範囲に調整する観点から、好ましくは１質量％以上、より好ましくは３質量％以上、さらに好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは７質量％以上、さらに好ましくは８質量％以上であり、そして、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは１３質量％以下、さらに好ましくは１１質量％以下、さらに好ましくは９質量％以下である。
【0058】
本実施形態に係るアルカリ水溶液Ｂ中のアルカリ金属炭酸塩の含有量は、反応槽１０１内のｐＨを所望の範囲に調整する観点から、好ましくは０．１ｍｏｌ／Ｌ以上、より好ましくは０．２ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは０．４ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは０．６ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは０．８ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは０．９ｍｏｌ／Ｌ以上であり、そして、例えば１０ｍｏｌ／Ｌ以下、好ましくは８ｍｏｌ／Ｌ以下、より好ましくは６ｍｏｌ／Ｌ以下、さらに好ましくは４ｍｏｌ／Ｌ以下、さらに好ましくは２ｍｏｌ／Ｌ以下、さらに好ましくは１．５ｍｏｌ／Ｌ以下、さらに好ましくは１．２ｍｏｌ／Ｌ以下、さらに好ましくは１．０ｍｏｌ／Ｌ以下である。
【0059】
本実施形態に係るアルカリ水溶液Ｂ中のアルカリ金属水酸化物の含有量は、反応槽１０１内のｐＨを所望の範囲に調整する観点から、好ましくは１質量％以上、より好ましくは３質量％以上、さらに好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは６質量％以上であり、そして、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは１３質量％以下、さらに好ましくは１１質量％以下、さらに好ましくは９質量％以下、さらに好ましくは７質量％以下である。
【0060】
本実施形態に係るアルカリ水溶液Ｂ中のアルカリ金属水酸化物の含有量は、反応槽１０１内のｐＨを所望の範囲に調整する観点から、好ましくは０．１ｍｏｌ／Ｌ以上、より好ましくは０．２ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは０．４ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは０．６ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは０．８ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは１．０ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは１．２ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは１．４ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは１．６ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは１．７ｍｏｌ／Ｌ以上であり、そして、例えば１０ｍｏｌ／Ｌ以下、好ましくは８ｍｏｌ／Ｌ以下、より好ましくは６ｍｏｌ／Ｌ以下、さらに好ましくは４ｍｏｌ／Ｌ以下、さらに好ましくは２ｍｏｌ／Ｌ以下、さらに好ましくは１．８ｍｏｌ／Ｌ以下である。
【0061】
本実施形態に係るアルカリ水溶液Ｂ中のアルカリ金属炭酸塩のｍｏｌ数に対するアルカリ金属水酸化物のｍｏｌ数の比は、好ましくは１．１０以上、より好ましくは１．２０以上、さらに好ましくは１．２０超過、さらに好ましくは１．３０超過、さらに好ましくは１．４０超過、さらに好ましくは１．５０超過、さらに好ましくは１．６０超過、さらに好ましくは１，７０超過、さらに好ましくは１．８０超過、さらに好ましくは１．９０超過である。
これにより、アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減できる。
アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減できると、アルカリ金属炭酸塩の反応により発生する二酸化炭素ガスおよび／または炭酸イオンの量を低減させることができ、地球環境保護の観点から好ましい。
また、アルカリ金属炭酸塩は水などに溶解してから反応に用いることが一般的であるため、アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減させることができると、溶解作業の頻度を下げることができ、製造効率向上の観点から好ましい。
また、アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減させることができると、総アルカリ使用量を低減させながらも、塩基性炭酸銅を得るための反応を適切に進行させることができる。
なお、本明細書において、総アルカリ使用量とは、本実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法で使用されるアルカリ金属炭酸塩のアルカリ金属イオンのｍｏｌ数とアルカリ金属水酸化物のアルカリ金属イオンのｍｏｌ数の合計量である。つまり、本発明における総アルカリ使用量とは、アルカリ金属イオン量換算での総アルカリ使用量のことである。
そして、本実施形態に係るアルカリ水溶液Ｂ中のアルカリ金属炭酸塩のｍｏｌ数に対するアルカリ金属水酸化物のｍｏｌ数の比は、好ましくは３．００以下、より好ましくは２．５０以下、さらに好ましくは２．３０以下、さらに好ましくは２．１０以下、さらに好ましくは２．００以下、さらに好ましくは１．９５以下、さらに好ましくは１．７０以下、さらに好ましくは１．６０以下、さらに好ましくは１．５０以下、さらに好ましくは１．４０以下、さらに好ましくは１．３５以下である。
これにより、銅塩由来の不純物量をより一層低減させることができる。
これにより、アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減できる。
アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減できると、アルカリ金属炭酸塩の反応により発生する二酸化炭素ガスおよび／または炭酸イオンの量を低減させることができ、地球環境保護の観点から好ましい。
また、アルカリ金属炭酸塩は水などに溶解してから反応に用いることが一般的であるため、アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減させることができると、溶解作業の頻度を下げることができ、製造効率向上の観点から好ましい。
また、アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減させることができると、総アルカリ使用量を低減させながらも、塩基性炭酸銅を得るための反応を適切に進行させることができる。
なお、本明細書において、総アルカリ使用量とは、本実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法で使用されるアルカリ金属炭酸塩のアルカリ金属イオンのｍｏｌ数とアルカリ金属水酸化物のアルカリ金属イオンのｍｏｌ数の合計量である。つまり、本発明における総アルカリ使用量とは、アルカリ金属イオン量換算での総アルカリ使用量のことである。
そして、本実施形態に係るアルカリ水溶液Ｂ中のアルカリ金属炭酸塩のｍｏｌ数に対するアルカリ金属水酸化物のｍｏｌ数の比は、好ましくは３．００以下、より好ましくは２．５０以下、さらに好ましくは２．３０以下、さらに好ましくは２．１０以下、さらに好ましくは２．００以下、さらに好ましくは１．９５以下、さらに好ましくは１．７０以下、さらに好ましくは１．６０以下、さらに好ましくは１．５０以下、さらに好ましくは１．４０以下、さらに好ましくは１．３５以下である。
これにより、銅塩由来の不純物量をより一層低減させることができる。
【0062】
第１実施形態の工程Ｂにおいては、時間当たりの前記アルカリ水溶液Ｂの供給量を調整することにより反応槽１０１内のｐＨを一定範囲に調整することが好ましい。具体的には、反応槽１０１内のｐＨが下記の範囲の上限に近づいた場合には、供給量制御装置１１４によりアルカリ水溶液Ｂ貯蔵槽１０４からの時間当たりのアルカリ水溶液Ｂの供給量を減らし、反応槽１０１内のｐＨが下記の範囲の下限に近づいた場合には、供給量制御装置１１４によりアルカリ水溶液Ｂ貯蔵槽１０４からの時間当たりのアルカリ水溶液Ｂの供給量を増やせばよい。
【0063】
第１実施形態の工程Ｂにおける反応槽１０１内のｐＨは、反応効率を向上させる観点から、好ましくは６．０以上、より好ましくは６．５以上、さらに好ましくは７．０以上、さらに好ましくは７．２以上であり、そして、好ましくは１０．０以下、より好ましくは９．５以下、さらに好ましくは９．０以下、さらに好ましくは８．５以下、さらに好ましくは８．０以下、さらに好ましくは７．８以下である。
【0064】
第１実施形態の工程Ｂにおいては、時間当たりの前記アルカリ水溶液Ｂの供給量を調整することにより、反応槽内のｐＨを、好ましくは６．０以上、より好ましくは６．５以上、さらに好ましくは７．０以上、さらに好ましくは７．２以上であり、そして、好ましくは１０．０以下、より好ましくは９．５以下、さらに好ましくは９．０以下、さらに好ましくは８．５以下、さらに好ましくは８．０以下、さらに好ましくは７．８以下に調整する。
【0065】
第２実施形態の工程Ｂにおいては、時間当たりの前記アルカリ水溶液ｂ１の供給量および／または時間当たりの前記アルカリ水溶液ｂ２の供給量を調整することにより反応槽１０１内のｐＨを一定範囲に調整することが好ましい。具体的には、反応槽１０１内のｐＨが下記の範囲の上限に近づいた場合には、供給量制御装置１５１および／または１５２によりアルカリ水溶液ｂ１貯蔵槽１４１および／またはアルカリ水溶液ｂ２貯蔵槽１４２からの時間当たりのアルカリ水溶液ｂ１および／またはｂ２の供給量を減らし、反応槽１０１内のｐＨが下記の範囲の下限に近づいた場合には、供給量制御装置１５１および／または１５２によりアルカリ水溶液ｂ１貯蔵槽１４１および／またはアルカリ水溶液ｂ２貯蔵槽１４２からの時間当たりのアルカリ水溶液ｂ１および／またはｂ２の供給量を増やせばよい。
【0066】
第２実施形態の工程Ｂにおける反応槽１０１内のｐＨは、反応効率を向上させる観点から、好ましくは６．０以上、より好ましくは６．５以上、さらに好ましくは７．０以上、さらに好ましくは７．２以上であり、そして、好ましくは１０．０以下、より好ましくは９．５以下、さらに好ましくは９．０以下、さらに好ましくは８．５以下、さらに好ましくは８．０以下、さらに好ましくは７．８以下である。
【0067】
第２実施形態の工程Ｂにおいては、時間当たりの前記アルカリ水溶液ｂ１の供給量および／または時間当たりの前記アルカリ水溶液ｂ２の供給量を調整することにより、反応槽内のｐＨを、好ましくは６．０以上、より好ましくは６．５以上、さらに好ましくは７．０以上、さらに好ましくは７．２以上であり、そして、好ましくは１０．０以下、より好ましくは９．５以下、さらに好ましくは９．０以下、さらに好ましくは８．５以下、さらに好ましくは８．０以下、さらに好ましくは７．８以下に調整する。
【0068】
工程Ｂにおける反応槽１０１内の温度は、反応効率を向上させる観点から、好ましくは２５℃以上、より好ましくは３５℃以上、さらに好ましくは４５℃以上、さらに好ましくは５５℃以上、さらに好ましくは６０℃以上であり、そして、副反応を抑制する観点から、好ましくは９５℃以下、より好ましくは８５℃以下、さらに好ましくは７５℃以下、さらに好ましくは７０℃以下である。
【0069】
工程Ａおよび工程Ｂで用いるアルカリ金属炭酸塩の合計ｍｏｌ数に対する、工程Ａおよび工程Ｂで用いるアルカリ金属水酸化物のｍｏｌ数の比は、好ましくは１．１０以上、より好ましくは１．２０以上、さらに好ましくは１．２０超過、さらに好ましくは１．３超過、さらに好ましくは１．３５超過である。
これにより、アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減できる。
アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減できると、アルカリ金属炭酸塩の反応により発生する二酸化炭素ガスおよび／または炭酸イオンの量を低減させることができ、地球環境保護の観点から好ましい。
また、アルカリ金属炭酸塩は水などに溶解してから反応に用いることが一般的であるため、アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減させることができると、溶解作業の頻度を下げることができ、製造効率向上の観点から好ましい。
また、アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減できると、総アルカリ使用量を低減させながらも、塩基性炭酸銅を得るための反応を適切に進行させることができる。
そして、本実施形態に係るアルカリ水溶液Ｂ中のアルカリ金属炭酸塩のｍｏｌ数に対するアルカリ金属水酸化物のｍｏｌ数の比は、好ましくは２．００以下、より好ましくは１．８０以下、さらに好ましくは１．６０以下、さらに好ましくは１．５０以下、さらに好ましくは１．４５以下、さらに好ましくは１．４０以下である。
これにより、銅塩由来の不純物量をより一層低減させることができる。
これにより、アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減できる。
アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減できると、アルカリ金属炭酸塩の反応により発生する二酸化炭素ガスおよび／または炭酸イオンの量を低減させることができ、地球環境保護の観点から好ましい。
また、アルカリ金属炭酸塩は水などに溶解してから反応に用いることが一般的であるため、アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減させることができると、溶解作業の頻度を下げることができ、製造効率向上の観点から好ましい。
また、アルカリ金属炭酸塩の使用量を低減できると、総アルカリ使用量を低減させながらも、塩基性炭酸銅を得るための反応を適切に進行させることができる。
そして、本実施形態に係るアルカリ水溶液Ｂ中のアルカリ金属炭酸塩のｍｏｌ数に対するアルカリ金属水酸化物のｍｏｌ数の比は、好ましくは２．００以下、より好ましくは１．８０以下、さらに好ましくは１．６０以下、さらに好ましくは１．５０以下、さらに好ましくは１．４５以下、さらに好ましくは１．４０以下である。
これにより、銅塩由来の不純物量をより一層低減させることができる。
【0070】
工程Ａおよび工程Ｂを経て得られた塩基性炭酸銅スラリーは、スラリーの状態のまま酸化銅等の合成の原料として用いてもよいし、洗浄し、脱水し、さらに乾燥し、粉末の状態としてもよい。これら単位操作は、一般的に使用される方法、設備を使用し行うことができる。
【0071】
洗浄工程においては、例えば、塩基性炭酸銅スラリーを洗浄槽１０５に供給し、塩基性炭酸銅を沈殿させた後、上澄み液を除去し、イオン交換水を供給し、攪拌羽根１０８で攪拌することにより洗浄をおこなうことができる。
【0072】
また、塩基性炭酸銅スラリーを遠心分離した後、固形分を洗浄槽１０５に供給し、イオン交換水を供給し、攪拌羽根１０８で攪拌することにより洗浄をおこなってもよい。
【0073】
洗浄槽内の温度は好ましくは２０℃以上９０℃以下、より好ましくは４０℃以上７０℃以下である。これにより不純物がより容易に除去できる。
【0074】
洗浄工程の回数は特に限定されず、塩基性炭酸銅が所望の純度になるまでおこなえばよい。
【0075】
脱水工程における脱水手段は特に限定されず、例えば、洗浄後の塩基性炭酸銅スラリーを遠心分離機１０６で脱水してもよいし、吸引濾過により脱水してもよい。
【0076】
乾燥工程においては、例えば、脱水工程で得られた塩基性炭酸銅ケークを、箱型乾燥機、連続式乾燥機等の乾燥機１０７により乾燥させる。乾燥温度は特に限定されないが、塩基性炭酸銅の変質を抑制しつつ水分を除去するという観点から６０℃以上が好ましく、７０℃以上がより好ましく８０℃以上がさらに好ましく、そして、塩基性炭酸銅の変性を防ぐという観点から１５０℃以下が好ましく、１２０℃以下がより好ましく、１００℃以下がより好ましい。
【0077】
本実施形態に係る塩基性炭酸銅の用途は特に限定されないが、例えば、酸化銅の原料として用いることができる。また、本実施形態に係る塩基性炭酸銅は、塗料、セラミック材料、農薬およびめっき液等の原料として用いてもよい。
【0078】
２．酸化銅の製造方法
以下、本実施形態に係る酸化銅の製造方法について説明する。
以下、本実施形態に係る酸化銅の製造方法について説明する。
【0079】
本実施形態に係る酸化銅の製造方法は、上記の塩基性炭酸銅の製造方法により塩基性炭酸銅を得る工程と、得られた塩基性炭酸銅を原料として酸化銅を得る工程Ｃと、を含む。
【0080】
【0081】
まず、上記の塩基性炭酸銅の製造方法により得られた塩基性炭酸銅スラリーを洗浄する。
次いで、洗浄した塩基性炭酸銅スラリーと、アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｃと、を反応槽内に供給し、その後一定時間熟成し、酸化銅スラリーを得る（工程Ｃ）。
次いで、得られた酸化銅スラリーを洗浄し、脱水し、乾燥し、酸化銅粉末を得る。
なお、上記では塩基性炭酸銅スラリーを原料とした酸化銅の製造方法を説明したが、本実施形態に係る酸化銅の製造方法の原料として用いる塩基性炭酸銅の性状は特に限定されず、塩基性炭酸銅スラリーを用いてもよいし、塩基性炭酸銅粉末を用いてもよい。
次いで、洗浄した塩基性炭酸銅スラリーと、アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｃと、を反応槽内に供給し、その後一定時間熟成し、酸化銅スラリーを得る（工程Ｃ）。
次いで、得られた酸化銅スラリーを洗浄し、脱水し、乾燥し、酸化銅粉末を得る。
なお、上記では塩基性炭酸銅スラリーを原料とした酸化銅の製造方法を説明したが、本実施形態に係る酸化銅の製造方法の原料として用いる塩基性炭酸銅の性状は特に限定されず、塩基性炭酸銅スラリーを用いてもよいし、塩基性炭酸銅粉末を用いてもよい。
【0082】
図６は、本実施形態に係る酸化銅の製造方法の一例を示す概略図である。
【0083】
まず、反応槽１０１から塩基性炭酸銅スラリーを洗浄槽１０５に供給し、洗浄槽１０５内で塩基性炭酸銅スラリーを洗浄する。
次いで、洗浄槽１０５から塩基性炭酸銅スラリーと、アルカリ水溶液Ｃ貯蔵槽１２２からアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｃと、を反応槽１２１内に供給し、その後一定時間熟成し、酸化銅スラリーを得る（工程Ｃ）。アルカリ水溶液Ｃの供給量は供給量制御装置１３２により制御することができる。
次いで、得られた酸化銅スラリーを洗浄槽１０５に供給して洗浄し、遠心分離機１０６に供給して脱水し、乾燥機１０７に供給して乾燥し、酸化銅粉末を得る。
次いで、洗浄槽１０５から塩基性炭酸銅スラリーと、アルカリ水溶液Ｃ貯蔵槽１２２からアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液Ｃと、を反応槽１２１内に供給し、その後一定時間熟成し、酸化銅スラリーを得る（工程Ｃ）。アルカリ水溶液Ｃの供給量は供給量制御装置１３２により制御することができる。
次いで、得られた酸化銅スラリーを洗浄槽１０５に供給して洗浄し、遠心分離機１０６に供給して脱水し、乾燥機１０７に供給して乾燥し、酸化銅粉末を得る。
【0084】
＜工程Ｃ＞
工程Ｃにおける反応槽１２１内のｐＨは、反応効率を向上させる観点から、好ましくは９．０以上、より好ましくは９．５以上、さらに好ましくは１０．０以上、さらに好ましくは１０．５以上、さらに好ましくは１１．０以上であり、そして、例えば１４．０以下、好ましくは１３．５以下である。
工程Ｃにおける反応槽１２１内のｐＨは、反応効率を向上させる観点から、好ましくは９．０以上、より好ましくは９．５以上、さらに好ましくは１０．０以上、さらに好ましくは１０．５以上、さらに好ましくは１１．０以上であり、そして、例えば１４．０以下、好ましくは１３．５以下である。
【0085】
工程Ｃでの反応槽１２１内の温度は、反応効率を向上させる観点から、好ましくは４５℃以上、より好ましくは５０℃以上、さらに好ましくは５５℃以上、さらに好ましくは６０℃以上、さらに好ましくは６５℃以上、さらに好ましくは７０℃以上、さらに好ましくは７５℃以上であり、そして、例えば９５℃以下、好ましくは９０℃以下、より好ましくは８５℃以下である。
【0086】
工程Ｃにおける反応槽１２１での熟成時間は、反応効率を向上させる観点から、好ましくは３０分以上、より好ましくは６０分以上、さらに好ましくは９０分以上である。
【0087】
工程Ｃを経て得られた酸化銅スラリーは、洗浄し、脱水し、さらに乾燥し、粉末の状態としてもよい。これら単位操作は、一般的に使用される方法、設備を使用し行うことができる。具体的には、塩基性炭酸銅の洗浄工程、脱水工程および乾燥工程として記載した内容を採用することができる。
【0088】
本実施形態に係る酸化銅の用途は特に限定されないが、例えば、農薬およびめっき液等の原料として用いることができる。
【0089】
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用できる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
【実施例0090】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。実施例は、特記しない限り、２３℃、相対湿度５０％で試験した。
【0091】
［実施例１］
（１）塩基性炭酸銅の合成
＜工程Ａ＞
まず、反応槽内にイオン交換水２．１Ｌを入れて攪拌し、６５℃まで加温した。
（１）塩基性炭酸銅の合成
＜工程Ａ＞
まず、反応槽内にイオン交換水２．１Ｌを入れて攪拌し、６５℃まで加温した。
【0092】
次いで、反応槽内を攪拌しながら、表１に記載された条件で銅塩水溶液１とアルカリ水溶液Ａとを同時に供給し、工程Ａを開始させた。
【0093】
工程Ａでは、アルカリ水溶液Ａの供給量を調整することにより、反応槽内のｐＨを７．５、温度を６５℃に保った。
【0094】
銅塩水溶液１は、イオン交換水に塩化銅（ＩＩ）二水和物（生駒薬化学工業株式会社製）を溶解し、さらに、塩酸由来の塩素イオンの含有量が１．０質量％になるように塩酸を加えることにより調製した。
また、アルカリ水溶液Ａは、イオン交換水に炭酸ナトリウム（株式会社トクヤマ製、ライト灰（工業用））を溶解することにより調製した。
また、アルカリ水溶液Ａは、イオン交換水に炭酸ナトリウム（株式会社トクヤマ製、ライト灰（工業用））を溶解することにより調製した。
【0095】
【表1】
【0096】
＜工程Ｂ＞
工程Ａの供給開始から１３５分経過後、アルカリ水溶液Ａの供給を停止し、銅塩水溶液１の単位時間あたりの供給量を表２に記載された条件の通りに変更し、さらに表２に記載された条件の通りにアルカリ水溶液Ｂの供給を開始することにより、工程Ａを終了し、工程Ｂを開始した。
工程Ａの供給開始から１３５分経過後、アルカリ水溶液Ａの供給を停止し、銅塩水溶液１の単位時間あたりの供給量を表２に記載された条件の通りに変更し、さらに表２に記載された条件の通りにアルカリ水溶液Ｂの供給を開始することにより、工程Ａを終了し、工程Ｂを開始した。
【0097】
工程Ｂでは、アルカリ水溶液Ｂの供給量を調整することにより、反応槽内のｐＨを７．５、温度を６５℃に保った。
【0098】
アルカリ水溶液Ｂは、イオン交換水に炭酸ナトリウム（株式会社トクヤマ製、ライト灰（工業用））および液体苛性ソーダ（株式会社カネカ製）を溶解することにより調製した。
【0099】
工程Ｂの開始から３４５分経過後、銅塩水溶液１とアルカリ水溶液Ｂの供給を停止し、工程Ｂを終了させた。
【0100】
【表2】
【0101】
実施例１において塩基性炭酸銅の合成に用いたアルカリ成分の量については表３に記載の通りである。
【0102】
【表3】
【0103】
工程Ｂ終了後、反応槽内に生成した塩基性炭酸銅スラリーをイオン交換水で洗浄し、吸引濾過により脱水し、さらに８０℃の乾燥機で乾燥し、粉末状の塩基性炭酸銅を得た。
【0104】
（２）酸化銅の合成
上記の方法により得られた塩基性炭酸銅スラリーを反応槽に供給し、反応槽内を８０℃とし、反応槽内にさらに水酸化ナトリウム水溶液を供給して反応槽内のｐＨを１１．０とし、２時間熟成させ、酸化銅スラリーを得た。
次いで、反応槽内に生成した酸化銅スラリーをイオン交換水で洗浄し、吸引濾過により脱水し、さらに乾燥機で乾燥し、粉末状の酸化銅を得た。
上記の方法により得られた塩基性炭酸銅スラリーを反応槽に供給し、反応槽内を８０℃とし、反応槽内にさらに水酸化ナトリウム水溶液を供給して反応槽内のｐＨを１１．０とし、２時間熟成させ、酸化銅スラリーを得た。
次いで、反応槽内に生成した酸化銅スラリーをイオン交換水で洗浄し、吸引濾過により脱水し、さらに乾燥機で乾燥し、粉末状の酸化銅を得た。
【0105】
［比較例１］
（１）塩基性炭酸銅の合成
アルカリ水溶液Ａとアルカリ水溶液Ｂという２種類のアルカリ水溶液を用いた実施例１とは異なり、比較例１では、アルカリ水溶液ｘという１種類のアルカリ水溶液により塩基性炭酸銅を合成した。
なお、比較例１では、アルカリ水溶液ｘの供給量を途中で変化させた。変化前の工程を工程ｘ、変化後の工程を工程ｙと呼ぶ。
（１）塩基性炭酸銅の合成
アルカリ水溶液Ａとアルカリ水溶液Ｂという２種類のアルカリ水溶液を用いた実施例１とは異なり、比較例１では、アルカリ水溶液ｘという１種類のアルカリ水溶液により塩基性炭酸銅を合成した。
なお、比較例１では、アルカリ水溶液ｘの供給量を途中で変化させた。変化前の工程を工程ｘ、変化後の工程を工程ｙと呼ぶ。
【0106】
＜工程ｘ＞
まず、反応槽内にイオン交換水２．１Ｌを入れて攪拌し、６５℃まで加温した。
まず、反応槽内にイオン交換水２．１Ｌを入れて攪拌し、６５℃まで加温した。
【0107】
次いで、反応槽内を攪拌しながら、表４に記載された条件で銅塩水溶液１とアルカリ水溶液ｘとを同時に供給し、工程ｘを開始させた。
【0108】
工程ｘでは、アルカリ水溶液ｘの供給量を調整することにより、反応槽内のｐＨを７．５、温度を６５℃に保った。
【0109】
アルカリ水溶液ｘは、イオン交換水に炭酸ナトリウム（株式会社トクヤマ製、ライト灰（工業用））および液体苛性ソーダ（株式会社カネカ製）を溶解することにより調製した。
【0110】
【表4】
【0111】
＜工程ｙ＞
工程ｘの開始から１３５分経過後、銅塩水溶液１およびアルカリ水溶液ｘの単位時間あたりの供給量を表５に記載された条件の通りに変更し、工程ｙを開始した。
工程ｘの開始から１３５分経過後、銅塩水溶液１およびアルカリ水溶液ｘの単位時間あたりの供給量を表５に記載された条件の通りに変更し、工程ｙを開始した。
【0112】
工程ｙでは、アルカリ水溶液ｘの供給量を調整することにより、反応槽内のｐＨを７．５、温度を６５℃に保った。
【0113】
工程ｙの開始から３４５分経過後、銅塩水溶液１とアルカリ水溶液ｘの供給を停止し、工程ｙを終了させた。
【0114】
【表5】
【0115】
比較例１において塩基性炭酸銅の合成に用いたアルカリ成分の量については表６に記載の通りである。
【0116】
【表6】
【0117】
工程ｙ終了後、反応槽内に生成した塩基性炭酸銅スラリーをイオン交換水で洗浄し、吸引濾過により脱水し、さらに８０℃の乾燥機で乾燥し、粉末状の塩基性炭酸銅を得た。
【0118】
（２）酸化銅の合成
上記の方法により得られた塩基性炭酸銅スラリーを原料として、実施例１と同じ製造方法により粉末状の酸化銅を得た。
上記の方法により得られた塩基性炭酸銅スラリーを原料として、実施例１と同じ製造方法により粉末状の酸化銅を得た。
【0119】
実施例１および比較例１において塩基性炭酸銅の合成に用いたアルカリ成分の量について表７にまとめた。
【0120】
また、上記の方法により得られた塩基性炭酸銅および酸化銅を吸光光度法により分析した。分析により得られた塩基性炭酸銅中の塩素含有量および酸化銅中の塩素含有量の値を表７に示す。
【0121】
また、上記の方法により得られた塩基性炭酸銅および酸化銅の体積平均のメジアン径Ｄ５０を粒子径分布測定装置（マイクロトラック・ベル社製ＭＴ３３００ＥＸＩＩ）により測定した。結果を表７に示す。
【0122】
【表7】
【0123】
実施例１により得られた塩基性炭酸銅は、比較例１により得られた塩基性炭酸銅と比べ、塩素含有量が低減されていた。このことから、本実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法によると、塩素などの銅塩由来の不純物量を低減できることがわかる。
【0124】
また、実施例１により得られた塩基性炭酸銅は、比較例１により得られた塩基性炭酸銅と比べ、粒径の微細化が抑制されていた。このことから、本実施形態に係る塩基性炭酸銅の製造方法によると、塩基性炭酸銅の粒径の微細化を抑制できることがわかる。
【0125】
実施例１により得られた酸化銅は、比較例１により得られた酸化銅と比べ、塩素含有量が低減されていた。このことから、本実施形態に係る酸化銅の製造方法によると、塩素などの銅塩由来の不純物量を低減できることがわかる。
【0126】
また、実施例１の製造方法により得られた酸化銅は、比較例１により得られた酸化銅と比べ、粒径の微細化が抑制されていた。このことから、本実施形態に係る酸化銅の製造方法によると、酸化銅の粒径の微細化を抑制できることがわかる。
【符号の説明】
【0127】
１０１ 反応槽
１０２ 銅塩水溶液貯蔵槽
１０３ アルカリ水溶液Ａ貯蔵槽
１０４ アルカリ水溶液Ｂ貯蔵槽
１０５ 洗浄槽
１０６ 遠心分離機
１０７ 乾燥機
１０８ 攪拌羽根
１１２ 供給量制御装置
１１３ 供給量制御装置
１１４ 供給量制御装置
１４１ アルカリ水溶液ｂ１貯蔵槽
１４２ アルカリ水溶液ｂ２貯蔵槽
１５１ 供給量制御装置
１５２ 供給量制御装置
１２１ 反応槽
１２２ アルカリ水溶液Ｃ貯蔵槽
１３２ 供給量制御装置
１０２ 銅塩水溶液貯蔵槽
１０３ アルカリ水溶液Ａ貯蔵槽
１０４ アルカリ水溶液Ｂ貯蔵槽
１０５ 洗浄槽
１０６ 遠心分離機
１０７ 乾燥機
１０８ 攪拌羽根
１１２ 供給量制御装置
１１３ 供給量制御装置
１１４ 供給量制御装置
１４１ アルカリ水溶液ｂ１貯蔵槽
１４２ アルカリ水溶液ｂ２貯蔵槽
１５１ 供給量制御装置
１５２ 供給量制御装置
１２１ 反応槽
１２２ アルカリ水溶液Ｃ貯蔵槽
１３２ 供給量制御装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】