JPH0723217B2 - 水酸化銅の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属銅含有物質から微粒の水酸化銅を製造す
る方法に関する。

水酸化銅は特に殺虫剤及び殺菌剤の有効成分として用い
られる工業的に重要な出発原料である。更に水酸化銅は
電気銅めっき浴に用いられ、触媒用出発原料としても利
用される。その他、水酸化銅は木材保護剤工業における
ヒ酸銅といった銅塩を製造するための反応性出発原料と
して用いられる。

〔発明の概要〕

本発明は、水酸化銅の製造方法において、金属銅含有物
質をアンモニウム塩含有溶液で処理することにより、 微粒の浮遊性水酸化銅を経済的な一段階法で製造できる
ようにしたものである。

〔従来の技術〕

水酸化銅を２段階法で製造することは公知であり、その
場合、第１段階で得られる銅塩、例えば硫酸銅、炭酸
銅、オキシ塩化銅などを出発原料とし、通常20℃を下回
る温度でのアルカリ類による次段階の沈殿工程で所望の
水酸化銅が得られる（米国特許第3635668号、米国特許
第4490337号及び欧州特許第80226号の各明細書）。この
種の方法の欠点は、中間生成物としての銅塩がまず必要
不可欠であること及び無害化するための処理を必要とす
る多量の廃水がアルカリによる沈殿工程で生ずることで
ある。

米国特許第2536096号明細書によれば、アンモニア濃度1
0g/l以上、好ましくは30g/l以上のアンモニア溶液内で
銅スクラップから直接、水酸化銅を得る１段階法が提案
されている。この方法では、生成する水酸化物はまず銅
表面上に沈着し、次いで摩擦により銅表面から取り除か
れる。この方法には、アンモニア濃度が充分に高くない
限り申分のない沈着速度がえられず、従って洗浄器又は
完全密閉型反応容器が必要であるという別の欠点があ
る。更に、この方法によりえられた生成物は、多量の水
で洗い流す必要のあるアンモニアをまだかなり含有し、
その上、アンモニアにより作業場及び周辺環境が著しく
汚染される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の課題は、特に上述した公知の方法における諸欠
点を除き、廃水問題を生じることなく高い浮遊特性を有
する微粒の水酸化銅を経済的に製造する方法を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この課題は本発明に従って１段階の製造方法により達成
される。

即ち、本発明は、金属銅をアンモニウムイオン含有水溶
液により、攪拌下に酸素含有ガスを導入しながら処理
し、反応生成物を金属銅から分離することから成る青色
の水酸化銅の製造方法において、金属銅含有物質を、 アンモニウム塩0.1〜10g/l（NH₄として計算した値）及
び 水酸化アンモニウム０〜10g/l（NH₃として計算した値）
並びに必要に応じて 銅塩（II）０〜5g/l を含有した溶液により０〜40℃の温度で処理して微粒の
浮遊性水酸化銅（II）を生成させ、この生成水酸化銅
（II）を分離することを特徴とする水酸化銅の製造方法
に係る。

40℃以下の温度、好ましくは０〜30℃の温度で金属銅を
反応させて微粒の青色水酸化銅を得るためには、処理用
液にアンモニウム塩が存在していることだけですでに充
分であるという事が判明した。この種の生成物は、懸濁
液中でとくに優れた浮遊特性を有する。

出発原料として用いられる銅含有物質は、例えばシュレ
ッダー装置から出る銅スクラップ、線材の断片もしくは
粒状物であってよい。使用に適したスクラップ材料とし
ては、例えば長さ約１〜5mm、太さ約0.1〜1mmの銅線断
片が挙げられる。

処理用液を銅含有物質と共に強力に、それもほぼ全ての
出発原料が渦を巻くほど激しく攪拌すると効果的であ
る。

アンモニウム塩は0.1〜10g/l、好ましくは0.5〜6g/l
（それぞれNH₄として計算した値）の割合で水溶液中に
含まれている。このアンモニウム塩としては、塩化アン
モニウム、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、硝
酸アンモニウム及び酢酸アンモニウムを単独で又は組み
合わせで用いると有利である。然し乍ら、他の無機酸又
は有機酸のアンモニウム塩を単独で又は組み合わせで使
用することも可能である。この場合の反応速度を高める
ためには、アンモニウム塩を含む水溶液に少量の水酸化
アンモニウムを添加すると効果的であり、その添加量は
最大で10g/l、一般には0.5〜8g/l（それぞれNH₃として
計算した値）である。

本発明の別の実施態様によれば、更にこの処理用液に少
量の銅塩（II）、例えば硫酸銅又は硝酸銅を含有させる
ことが可能である。この銅塩（II）の量は最大でも5g/l
（Cu（II）として計算した値）であり、この銅塩（II）
は反応の均一な開始に役立つ。

酸素又は酸素含有ガスは、例えばフリット又は多孔プレ
ートを介して導入することにより処理用液内で微細に分
配され、或いは、この分配が攪拌システムにより行なわ
れる場合には、パイプを通して導入される。酸素は純粋
な酸素ガスとしても、また不活性ガスで希釈された酸素
ガスとしても用いることができる。この場合の酸素源と
して、空気又は酸素富化空気を利用すると効果的であ
る。反応容器内の圧力には制限はない。金属銅含有出発
原料は大気圧下で処理するのが合目的的ではあるが、よ
り高い圧力を用いることもできる。

処理用液による金属銅の処理は、段階的、連続的又は半
連続的な操作で行なうことができる。

処理用液による処理は、出発原料の粒度、作用成分の量
及び種類並びに処理温度などの要因に応じて約６時間か
ら約20時間に亘ることがあり、この処理の終了後に、青
色の微粒水酸化銅の懸濁液は、未反応の金属銅から分離
され、この懸濁液から水酸化銅がろ別され、乾燥され
る。乾燥に際しては、対象的に110℃を越える温度を与
えてはならない。処理用液はいずれにせよ僅かな量の作
用成分しか含有していないので、通常は水酸化銅を洗浄
する必要がない。懸濁液中における水酸化銅は微細であ
ることにより高い浮遊度を示す。この性質は、本発明に
より製造された水酸化銅を殺虫剤または殺菌剤の有効成
分として用いる場合には特に本質的な意義を有する。本
発明により製造される水酸化銅の粒径は30μｍ以下であ
る。

〔実施例〕

以下の〔実施例〕により本発明を詳細に説明する。

実施例１ 高速回転式攪拌装置と容器底部に位置する多孔性のガス
導入体とを備えた開放反応容器内に、NH₃1g/l、(NH₄)₂S
O₄1g/l及びCuSO₄・5H₂O4g/lを含有する処理用水溶液1.5l
を装入した。この水溶液に260gの銅線断片（長さ3mm、
太さ0.5mm）を加え、室温で攪拌しながら酸素を吹込
み、処理を行った。処理中に反応熱のために温度が約30
℃まで上昇した。７時間後、水酸化銅懸濁液の銅含有量
が66g/lまで増大し、溶液中に残存した銅（Cu）は300mg
/l未満であった。

この反応後に残留金属銅を水酸化銅から分離するため、
懸濁液をふるい通した。ろ別した水酸化銅の30分後にお
ける浮遊度は91％であり、60℃の温度での乾燥後の銅含
有率は66.7％であった。反応の際に約20℃の温度まで冷
却を行ってもほゞ同じ結果が得られる。

実施例２ 実施例１の場合と同じ条件下で、出発処理液としてNH₃1
g/l、NH₄NO₃1g/l及びCu(NO₃)₂・3H₂O3.8g/lを含有する溶
液を用いた。６時間後、水酸化銅懸濁液の銅含有量は40
g/lまで増大した。絹様光沢のある青色生成物は、浮遊
度89％を示し、乾燥後における銅含有率は66％であっ
た。

実施例３ 実施条件は実施例１と同様であるが、出発処理液として
はNH₃1g/l、NH₄Cl1g/l及びCuSO₄・5H₂O4g/lを含有する溶
液を用いた。６時間後、Cu(OH)₂58g/lを含有した青色の
水酸化銅懸濁液をろ過した。生成物の浮遊度は96％であ
り、銅含有率は67.1％であった。

実施例４ 条件は実施例１と同様であるが、出発処理液としてはNH
₄Cl1g/l及び(NH₄)₂SO₄1g/lを含有する溶液を用い、反応
混合物は冷却により18℃の温度に保った。６時間後、青
色懸濁液中にCu(OH)₂105g/lが含有されていた。この生
成物の乾燥後の銅含有率は65％であり、浮遊率は78％で
あった。

実施例５ 実施例１と同様の条件で実施したが、出発処理液として
はNH₄Cl5g/l及び(NH₄)₂SO₄1g/lを含有する溶液を用い
た。反応混合物は冷却によって18℃の温度に保った。20
時間後、銅132g/lが反応していた。ろ別した水酸化銅は
乾燥後の銅含有率が64％であり、浮遊度は93％であっ
た。

実施例６ 実施例１と同様の条件で実施例したが、出発処理液とし
てはNH₄Cl5g/l、(NH₄)₂SO₄1g/l及びアンモニア1g/lを含
有する溶液を用いた。反応混合物は冷却によって18℃の
温度に保った。６時間後、銅131g/lが反応していた。ろ
別した水酸化銅は乾燥後の銅含有率が64％であった。

本発明は次のように要約することができる。

金属銅をアンモニウムイオン含有水溶液により、攪拌下
に酸素含有ガスを導入しながら処理し、反応生成物を金
属銅から分離することから成る青色の水酸化銅の製造方
法において、金属銅含有物質を、 アンモニウム塩0.1〜10g/l（NH₄として計算した値）及
び 水酸化アンモニウム０〜10g/l（NH₃として計算した値）
並びに必要に応じて 銅塩（II）０〜5g/l を含有した溶液により０〜40℃の温度で処理して微粒の
浮遊性水酸化銅（II）を生成させ、この生成水酸化銅
（II）を分離する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、簡単でかつ経済的な１段階法により、
微粒の浮遊性水酸化銅を製造するとができ、しかも、処
理が必要となる廃水を発生することがない。この水酸化
銅は高い浮遊度を有するため、殺虫剤又は殺菌剤の有効
成分として特に好ましく用いることができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属銅をアンモニウムイオン含有水溶液に
   より、攪拌下に酸素含有ガスを導入しながら処理し、反
   応生成物を金属銅から分離することから成る青色の水酸
   化銅の製造方法において、金属銅含有物質を、 アンモニウム塩0.1〜10g/l（NH₄として計算した値）及
   び 水酸化アンモニウム０〜10g/l（NH₃として計算した値）
   並びに必要に応じて 銅塩（II）０〜5g/l を含有した溶液により０〜40℃の温度で処理して微粒の
   浮遊性水酸化銅（II）を生成させ、この生成水酸化銅
   （II）を分離することを特徴とする水酸化銅の製造方
   法。
2. 【請求項２】アンモニウム塩として、塩化アンモニウ
   ム、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、硝酸アン
   モニウム及び酢酸アンモニウムを単独で又は組み合わせ
   で用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   方法。
3. 【請求項３】０〜30℃の温度で処理を行うこと特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。