环保型高性能银粉的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及银粉制造技术领域，特别是涉及一种环保型高性能银粉的制备方法。
【背景技术】
[0002] 银粉是光伏材料领域中应用于银浆的主要材料。现阶段国外的银浆在国内处于 垄断地位，但随着国内研发力量的提升，国内银浆市场占有率缓慢上升。现有银粉存在如 下缺点：在生产工艺方面，国内外现在大多数都在反应釜中进行氧化还原反应，生成银粉并 控制其形状与大小，此方法为单批次生产，随着量的扩大，生产过程的可控性及参数都不稳 定；在新材料与电子材料应用方面，特别在纳米材料范围内存在物理粘连，很难在后道加工 中打开那些软连接，在制成浆料及印刷时会出现断删，导电不良等特性；产品特性方面，粒 径的均匀性与分散性存在不足，针对不同客户适应性也存在差距，特别是银粉表面材料研 发不足；另外，现有的银粉制备过程中会产生大量的固定废弃物及废水，不仅造成资源的浪 费，还污染环境。
【发明内容】
[0003] 本发明主要解决的技术问题是提供一种环保型高性能银粉的制备方法，能够解决 现有银粉制备方法存在的上述问题。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种环保型高性能银 粉的制备方法，包括如下步骤： (1) 硝酸根分离：在硝酸银溶液中加入碱性溶液，搅拌反应后经过滤、洗涤去除硝酸根， 制得纯氧化银； (2) 氧化银溶解：向步骤（1)中得到的纯氧化银中加入氨水使之完全溶解生成澄清溶 液； (3) 制备还原液：将还原剂溶于去离子水中，形成还原液； (4) 生成表面改性银粉：将步骤（2)中的澄清溶液和步骤（3)中的还原液按一定的流速 经接触式反应器混合生成银粉，过滤后在湿粉状态下加入一定量的表面活性剂，搅拌进行 表面改性处理；或者在步骤（2)中的澄清溶液中加入一定量表面活性剂，搅匀后再与步骤 (3)中的还原液按一定的流速经接触式反应器混合生成表面改性处理的银粉； (6)成品：将步骤（5)中表面改性处理后的银粉经脱水、干燥，包装即得所述环保型高 性能银粉。
[0005] 在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1)中，所述碱性溶液为氢氧化合物。
[0006] 在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3 )中，所述还原剂为甲醛、水合肼、抗坏血 酸、硼氢化钠和有机羟基化合物中的至少一种。
[0007] 在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4)中，所述表面活性剂为醇、有机酸和酯 类。
[0008] 在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4)中，所述表面活性剂的用量为0. 2~50 克/kg银粉。
[0009] 在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4)中，所述接触式反应中澄清溶液和还原 液的流速相同，均为〇. 2~5L/min。
[0010] 本发明的有益效果是：本发明一种环保型高性能银粉的制备方法，其制备的银粉 具有优异的流动性能，最终反应性能上是超高分散性，高导电效率，在光伏材料中表现在明 显提高光电转化效率。提高了印刷性能和导电性；另外，该方法不产生固定废弃物和废水， 节约资源，保护环境，是一种绿色环保的生产工艺。
【附图说明】
[0011] 图1是本发明实施例2制备的银粉放大1000倍的扫描电镜图； 图2是本发明实施例3制备的银粉放大2000倍的扫描电镜图； 图3本发明实施例4制备的银粉放大5000倍的扫描电镜图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能 更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0013] 请参阅附图，本发明实施例包括： 一种环保型高性能银粉的制备方法，具体步骤如下： (1) 硝酸根分离：在硝酸银溶液中加入氢氧化合物溶液，搅拌反应后经过滤、洗涤去除 硝酸根，制得纯氧化银； (2) 氧化银溶解：向步骤（1)中得到的纯氧化银中加入氨水使之完全溶解生成澄清溶 液； (3) 制备还原液：将还原剂溶于去离子水中，形成还原液；所述还原剂为甲醛、水合肼、 抗坏血酸、硼氢化钠和有机羟基化合物中的至少一种。
[0014] (4)生成表面改性银粉：将步骤（2)中的澄清溶液和步骤（3)中的还原液按0. 2~ 5L/min的相同流速经接触式反应器混合生成银粉，过滤后在湿粉状态下加入用量为0. 2~ 50克/kg银粉的表面活性剂，搅拌进行表面改性处理；或者在步骤（2)中的澄清溶液中加入 用量为0. 2~50克/kg银粉的表面活性剂，搅匀后再与步骤（3)中的还原液按0. 2~5L/ min的相同流速经接触式反应器混合生成表面改性处理的银粉；其中，所述表面活性剂为 醇、有机酸和酯类。
[0015] (6)成品：将步骤（5)中表面改性处理后的银粉经脱水、干燥，包装即得所述环保 型高性能银粉。
[0016] 实施例1 取5公斤硝酸银溶于水，加入1. 0~3. 0公斤氢氧化钠，沉淀、洗涤，清洗水中只含有纯 正的硝酸钠，进行回收与处理成硝酸钠，水处理液重复利用，沉淀生成物是氧化银，过滤后 将得到的氧化银，经过脱水后，然后向其中加入用量为〇. 2~50克/kg银粉的醇类表面活 性剂；分散混合生成表面改性处理的氧化银粉体。
[0017] 实施例2 取5公斤硝酸银溶于水，加入1. 0~3. 0公斤氢氧化钠，沉淀，洗涤，清洗水中只含有纯 硝酸钠，进行回收与处理成硝酸钠，水重复利用。沉淀生成物为氧化银，过滤后将将得到的 氧化银加入过量氨水中使之全部溶解为澄清溶液； 取5公斤还原剂溶于50公斤去离子水中，形成还原液； 将上述澄清溶液和还原液以相同的流速0. 2~5L/min流经接触式反应器混合生成纯 银粉，为防止银粉在烘干时产生团聚，此时加入用量为0. 2~50克/kg银粉的有机醇类表 面活性剂，经脱水，进行烘箱烘干，即为高分散，高纯度，粒度集中的不规则银粉。
[0018] 实施例3 取5公斤硝酸银溶于水，加入1. 0~3. 0公斤氢氧化钠，沉淀，洗涤，清洗水中只含有纯 硝酸钠，进行回收与处理成硝酸钠，水重复利用。沉淀生成物为氧化银，过滤后将将得到的 氧化银加入过量氨水中使之全部溶解为澄清溶液，然后向其中加入用量为0. 2~50克/kg 银粉的表面活性剂； 取5公斤还原剂溶于50公斤去离子水中，形成还原液； 将上述加入表面活性剂的澄清溶液和还原液以相同的流速〇.2~5L/min流经接触 式反应器混合生成表面改性处理的银粉，将得到的银粉经烘箱进行烘干，即为高分散，高纯 度，粒度集中的不规则银粉。
[0019] 实施例4 取5公斤硝酸银溶于水，加入1. 0~3. 0公斤氢氧化钠，沉淀，洗涤，清洗水中只含有纯 硝酸钠，进行回收与处理成硝酸钠，水重复利用。沉淀生成物为氧化银，过滤后将将得到的 氧化银加入过量氨水中使之全部溶解为澄清溶液； 取5公斤还原剂溶于50公斤去离子水中，形成还原液； 将上述澄清溶液和还原液以相同的流速0. 2~5L/min流经接触式反应器混合生成纯 银粉，为防止银粉在烘干时产生团聚，此时向湿粉中加入用量为0. 2~50克/kg银粉的有 机脂类表面活性剂，经脱水，进行烘箱烘干，即为高分散，高纯度，粒度集中的规则银粉。
[0020] 实施例5 取5公斤硝酸银溶于水，加入1. 0~3. 0公斤氢氧化钠，沉淀，洗涤，清洗水中只含有纯 硝酸钠，进行回收与处理成硝酸钠，水重复利用。沉淀生成物为氧化银，过滤后将将得到的 氧化银加入过量氨水中使之全部溶解为澄清溶液； 取5公斤水合肼溶于50公斤去离子水中，形成还原液； 将上述澄清溶液和还原液以相同的流速0. 2~5L/min流经接触式反应器混合生成纯 银粉，脱水，经脱水后的银粉再加入用量为0. 2~50克/kg的表面处理剂润湿银粉表面，以 防止烘箱中团聚，烘箱烘干，得到高分散，高纯度，粒度集中的规则银粉。脱水得到的溶液中 只含有氨水，可以重复利用。
[0021] 上述方法所得的银粉的特性指标如SSA (Specific Surface Area)比表面积、AD (apparent density)表观密度、热失重和微量元素含量如下表：
上述方法得到的表面处理后的银粉，具有优异的流动性能，最终反应性能上是超高分 散性，高导电效率，在光伏材料中表现在明显提高光电转化效率。提高了印刷性能和导电 性。
[0022] 上述方法过程产生的硝酸钠和氨水均纯度较高，均可以回收利用，即本方法不产 生固定废弃物和废水，节约资源，保护环境，是一种绿色环保的生产工艺。
[0023] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技 术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种环保型高性能银粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 硝酸根分离：在硝酸银溶液中加入碱性溶液，搅拌反应后经过滤、洗涤去除硝酸根， 制得纯氧化银； (2) 氧化银溶解：向步骤（1)中得到的纯氧化银中加入氨水使之完全溶解生成澄清溶 液； (3) 制备还原液：将还原剂溶于去离子水中，形成还原液； (4) 生成表面改性银粉：将步骤（2)中的澄清溶液和步骤（3)中的还原液按一定的流速 经接触式反应器混合生成银粉，过滤后在湿粉状态下加入一定量的表面活性剂，搅拌进行 表面改性处理；或者在步骤（2)中的澄清溶液中加入一定量表面活性剂，搅匀后再与步骤 (3)中的还原液按一定的流速经接触式反应器混合生成表面改性处理的银粉； (6)成品：将步骤（5)中表面改性处理后的银粉经脱水、干燥，包装即得所述环保型高 性能银粉。2. 根据权利要求1所述的环保型高性能银粉的制备方法，其特征在于，所述步骤（1) 中，所述碱性溶液为氢氧化合物。3. 根据权利要求1所述的环保型高性能银粉的制备方法，其特征在于，所述步骤（3) 中，所述还原剂为甲醛、水合肼、抗坏血酸、硼氢化钠和有机羟基化合物中的至少一种。4. 根据权利要求1所述的环保型高性能银粉的制备方法，其特征在于，所述步骤（4) 中，所述表面活性剂为醇、有机酸和酯类。5. 根据权利要求1所述的环保型高性能银粉的制备方法，其特征在于，所述步骤（4) 中，所述表面活性剂的用量为〇. 2~50克/kg银粉。6. 根据权利要求1所述的环保型高性能银粉的制备方法，其特征在于，所述步骤（4) 中，所述接触式反应中澄清溶液和还原液的流速相同，均为〇. 2~5L/min。
【专利摘要】本发明公开了一种环保型高性能银粉的制备方法，包括如下步骤：（1）硝酸根分离；（2）氧化银溶解；（3）制备还原液；（4）生成表面改性银粉；（6）成品。本发明一种环保型高性能银粉的制备方法，其制备的银粉具有优异的流动性能，最终反应性能上是超高分散性，高导电效率，在光伏材料中表现在明显提高光电转化效率。提高了印刷性能和导电性；另外，该方法不产生固定废弃物和废水，节约资源，保护环境，是一种绿色环保的生产工艺。
【IPC分类】B22F9/24
【公开号】CN105397105
【申请号】CN201510782091
【发明人】王飞
【申请人】王飞
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月16日