铜粉的X畑衍射图谱； 阳0%]【图3】为实施例3制备的超细铜粉的差热热重分析；
[0027]【图4】为实施例3制备的超细铜粉的粒度分布图；
[0028] 【图5】为超细铜粉的傅里叶红外光谱。
【具体实施方式】
[0029] 下面详细描述本发明的实施例，所描述的实施例是示例性的，仅用于解释发明，而 不能解释为本发明的限制。当然，本领域技术人员可能根据下述描述方案，提出相应修改或 变化，运些修改或变化均应包含在本发明的包含范围之内。
[0030] .铜粉性能表征：
[0031] 采用电感禪合等离子体光谱仪（I(P)测量铜粉中金属铜的纯度；
[0032] 采用粒度仪分析铜粉的粒度分布情况；
[0033] 扫描电子显微镜（SEM)观察铜粉的表面形貌；
[0034] X-射线衍射仪（XRD)分析铜粉晶体结构和晶粒尺寸；
[0035] 采用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR)分析铜粉表面保护剂的组成成分；
[0036] 采用差示扫描量热仪分析铜粉的抗氧化性。
[0037] 对比实施例1
[0038] 表面元器件已拆除的废旧电路板作为阳极，抛光不诱钢板为阴极，电解液为浓度 为5g/L的化S〇4? &0溶液，抑为1，直流电流密度为80mA/cm2,溫度为20°C，电解槽中反应 10分钟，取出阴极，蒸馈水冲洗干净，烘干，刮下铜粉，呈粉红色，颗粒细致，体积平均径为 29. 3ym，纯度99. 82%，但制备的铜粉很容易被空气氧化。 阳〇例 实施例1
[0040] 表面元器件已拆除的废旧电路板作为阳极，不诱钢网为阴极，电解液为浓度为 lOg/L的硫酸铜溶液，抑为0. 5,加入2g/L的SDS，溫度为40°C，电流密度为120mA/cm2,脉 冲周期10ms，占空比0. 8,电解槽中反应10分钟，取出阴极，蒸馈水冲洗干净，烘干，刮下铜 粉，呈粉红色，颗粒细致，体积平均径为11. 2Jim，纯度99. 85 %。 阳OW 实施例2
[0042] 表面元器件已拆除的废旧电路板作为阳极，抛光铁板为阴极，电解液为浓度为 15g/L的硫酸铜溶液，抑为0. 5,加入4g/L的SDS，20血/L的Tween-80,溫度40°C，电流密 度为80mA/cm2,脉冲周期10ms，占空比0. 8，H型电解槽中反应10分钟，取出阴极，蒸馈水冲 洗干净，烘干，刮下铜粉，呈粉红色，颗粒细致，体积平均径为9. 4ym，纯度99. 92 %。 柳43] 实施例3
[0044] 表面元器件已拆除的废旧电路板作为阳极，不诱钢板为阴极，电解液为浓度为 lOg/L的硫酸铜溶液，抑为0. 5,加入4g/L的SDS，20血/L的Tween-80,溫度40°C，电流密 度为80mA/cm2,脉冲周期10ms，占空比0. 8，H型电解槽中反应10分钟，取出阴极，蒸馈水冲 洗干净，烘干，刮下铜粉，呈粉红色，颗粒细致，体积平均径为4. 7ym，纯度99. 92 %。
[0045] 制备的铜粉傅里叶红外图如图5所示：3451. 59cm1为径基特征峰，应该为铜粉中 吸附的少量水分和Tween-80结构中的径基；2923. 65cm1为甲基振动吸收峰，2856.Icm1是 亚甲基对称伸缩振动吸收峰，1628对应的是Tween-80中幾基的振动峰，1106. 25cm1应为 SDS(十二烷基硫酸钢）中硫酸盐型醋基特征吸收峰，614. 73cm1为Tween-80的酸基变形振 动吸收峰。由于受超细铜粉高表面能的影响，出现了一定的漂移，因此可知SDS和Tween-80 不是简单的物理吸附，它们与铜粉之间存在更强的相互作用，如添加剂中的S= 0W及 Tween-80中的C-O-C中的氧与超细铜粉表面形成了桥氧键，运种紧密的结合方式有利于细 化铜粉粒度和提高其抗氧化性。
[0046] 表1超细铜粉成分分析
[0048] 注解：成分分析表中的硫和钢是包覆在铜粉外面的十二烷基硫酸钢，可抑制超细 铜粉的氧化，因此在纯度上扣除了硫和钢的含量。
【主权项】
1. 基于电化学法从废旧电路板中回收铜制备高纯超细铜粉的的工艺，其特征在于，以 硫酸铜-硫酸溶液为电解液，以废旧电路板为阳极，钛板/网或不锈钢板/网为阴极，采 用脉冲电流或直流电流进行电解沉积，在阴极得到铜粉；所述的电解液中硫酸铜的浓度为 5~30g/L，pH为0. 5~1 ;所述的直流电流或脉冲电流的大小以维持阴极上的平均电流密 度为60~150mA/cm2,其中，脉冲电流的占空比为0. 5~0.95,周期为1~IOOms;所述的电 解液中包含十二烷基硫酸钠和/或吐温80。2. 根据权利要求1所述的基于电化学法从废旧电路板中回收铜制备高纯超细铜粉的 的工艺，其特征在于，所述的十二烷基硫酸钠在电解液中的浓度不大于l〇g/L;所述的吐温 80在电解液中的浓度不大于30mL/L。3. 根据权利要求2所述的基于电化学法从废旧电路板中回收铜制备高纯超细铜粉的 的工艺，其特征在于，所述的电解液中包括浓度为1~5g/L的十二烷基硫酸钠和浓度为 15~25mL/L的吐温80。4. 根据权利要求1所述的基于电化学法从废旧电路板中回收铜制备高纯超细铜粉的 的工艺，其特征在于，电解沉积过程中电解液的温度维持在10~40°C之间。5. 根据权利要求1所述的基于电化学法从废旧电路板中回收铜制备高纯超细铜粉的 的工艺，其特征在于，电解沉积时间为10~40min。6. 根据权利要求1所述的基于电化学法从废旧电路板中回收铜制备高纯超细铜粉的 的工艺，其特征在于，所述的直流电流或脉冲电流的大小以维持阴极上的平均电流密度为 80 ~120mA/cm2。7. 根据权利要求1所述的基于电化学法从废旧电路板中回收铜制备高纯超细铜粉的 的工艺，其特征在于，采用脉冲电流进行电解沉积。8. 根据权利要求1~7任一项所述的基于电化学法从废旧电路板中回收铜制备高纯 超细铜粉的的工艺，其特征在于，所述的铜粉纯度> 99. 9%、平均粒度在0. 3~10ym范围 内。
【专利摘要】本发明公开了一种基于电化学法从废旧电路板中回收铜制备高纯超细铜粉的工艺，该工艺以硫酸铜-硫酸溶液为电解液，以废旧电路板为阳极，工业钛板/网或不锈钢板/网为阴极，通过直流电流或脉冲电流进行电解沉积，在阴极得到铜粉，制得的铜粉纯度＞99.9％、平均粒度在0.3～10μm范围内，且耐氧化性能好，可用于电浆料、催化剂、润滑剂、微电子产品等领域；该工艺成本低、环保，铜回收率高达90％以上，利用现有技术中成熟的电解工业装置即能实现操作，易于实现工业化生产。
【IPC分类】C25C5/02, C25C1/12
【公开号】CN105220181
【申请号】CN201510595496
【发明人】邓姝皓, 张朵朵, 刘会群, 马永梅
【申请人】中南大学, 宁波恒创环保科技有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月18日