專利名稱：硫酸氫咪唑離子液體在電解精煉銅中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是硫酸氫咪唑離子液體在電解精煉銅中 的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
銅具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性和延展性等物理化學(xué)特性。導(dǎo) 電性能和導(dǎo)熱性能僅次于銀，純銅可拉成很細(xì)的銅絲，制成很薄的銅箔。由 于眾多的優(yōu)良性能，銅在工業(yè)上有著廣泛的用途，包括電氣行業(yè)、機(jī)械制造、 交通、建筑等方面。在銅冶煉工業(yè)中，為了獲得表面平整光滑、純度高的電 解銅，常在電解液中加入少量添加劑。添加劑不僅能使陰極銅沉積細(xì)致、光 潔、具有韌性，而且能減少銅沉積中雜質(zhì)含量。傳統(tǒng)電解精煉銅的添加劑主 要包括骨膠、硫脲、氯離子等，受化學(xué)和熱穩(wěn)定性的影響在使用過程中往往 易分解。
離子液體是一種具有廣闊應(yīng)用前景的綠色溶劑，由于其具有化學(xué)熱穩(wěn)定 性高、不可燃、蒸汽壓低、離子電導(dǎo)率高、電化學(xué)窗口寬等傳統(tǒng)有機(jī)溶劑無 法比擬的優(yōu)點，已成為應(yīng)用研究領(lǐng)域的熱點之一。硫酸氫咪唑離子液體
([BMIM]HS04)作為一種新型的離子液體，近幾年已被廣泛地應(yīng)用于各類有機(jī) 反應(yīng)催化劑，難浸出銅礦、金礦、銀礦的浸出劑。但將其作為金屬電沉積中 添加劑的應(yīng)用還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型的電解精煉銅的添加劑硫酸氫咪唑離子液 體，在傳統(tǒng)工業(yè)電解精煉銅的基礎(chǔ)上添加該添加劑后能得到細(xì)化均勻的陰極 銅，并能有效的改善邊緣支晶現(xiàn)象。
本發(fā)明的技術(shù)方案是將硫酸氫咪唑離子液體([BMIM]HSO》作為銅的 電解精煉中的添加劑，添加量為25 — 50ppm。
本添加劑還可與傳統(tǒng)添加劑如骨膠、氯離子等等比例混合使用。
本添加劑與工業(yè)電解精煉銅中傳統(tǒng)添加劑相比，主要優(yōu)點包括(l)作為
有機(jī)添加劑其制作容易、成本低、離子電導(dǎo)性高。(2)良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性， 熱分解溫度大于20(TC。 (3)使用效果好、方便可靠，緩解邊緣支晶效應(yīng)效果明 顯。與傳統(tǒng)添加劑相比不僅能獲得平整致密的陰極銅，更能有效的改善邊緣 支晶效應(yīng)。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
實施例l:
配制標(biāo)準(zhǔn)電解液，具體成分如下40gl"Cu2 160gl"H2SO4;以火法精煉 的銅作為陽極板，純銅片為陰極；往電解液中加入硫酸氫咪唑離子液體添加 劑50ppm,攪拌加熱至65。C，固定陰極純銅片反應(yīng)面積，調(diào)節(jié)陰極電流密度至 280 A m'2，進(jìn)行恒電流電解即可。
實施例2:
電解液組成成分為30gl"Cu2、 100gl"H2SO4;加入硫酸氫咪唑離子液 體添加劑25ppm，并改變陰極電流密度為250Am—2，其他條件及操作同于實施 例l,進(jìn)行恒電流電解。
實施例3:
將25 ppm硫酸氫咪唑離子液體添加劑和25 ppm氯離子混合加入電解液 中，其中氯離子以NaCl的形式加入，其他條件及操作同于實施例l，進(jìn)行恒電 流電解。
以上實施例所用的硫酸氫咪唑離子液體，若制備可按以下進(jìn)行(以1.5mo1 為例)
1) 中間產(chǎn)物的制備將氯代正丁烷1.5mol和N-甲基咪唑1.5mol混合， 以甲苯150ml為溶劑，80—9(TC氬氣保護(hù)下機(jī)械攪拌，經(jīng)回流反應(yīng)24 — 72h 后經(jīng)減壓蒸餾提純，70—80。C下真空干燥8 — 12h即可得中間產(chǎn)物；
2) 添加劑的合成將由步驟l)所得中間產(chǎn)物0.5mol與硫酸0.5mol混合， 用蒸餾水120ml作為溶劑，100—11(TC下機(jī)械攪拌，回流反應(yīng)4一6h后減壓 蒸餾提純，110—12(TC下真空干燥8 — 12h即可制得硫酸氫咪唑離子液體添加 劑。
權(quán)利要求
1、硫酸氫咪唑離子液體在銅電解精煉中的應(yīng)用，其特征在于將硫酸氫咪唑離子液體作為添加劑應(yīng)用于銅的電解精煉，其添加量為25-50ppm。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸氫咪唑離子液體在銅電解精煉中的應(yīng)用， 其特征在于硫酸氫咪唑離子液體添加劑與傳統(tǒng)添加劑骨膠或氯離子等比例混 合使用。
全文摘要
本發(fā)明是硫酸氫咪唑離子液體在銅電解精煉中的應(yīng)用。用硫酸氫咪唑離子液體作為添加劑應(yīng)用于銅的電解精煉，其添加量為25-50ppm。在電解精煉銅過程中添加微量的該添加劑以獲得表面平整光滑、純度高的電解銅。該添加劑離子電導(dǎo)性高、化學(xué)熱穩(wěn)定性好、使用效果好、方便可靠，相比與傳統(tǒng)添加劑如骨膠、硫脲、氯離子等，不僅能改善電解銅表面形貌、細(xì)化晶粒，更能有效的改善邊緣支晶效應(yīng)。
文檔編號C25C1/12GK101343750SQ200810058869
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者華一新, 張啟波, 徐存英, 艷 李, 田國才 申請人:昆明理工大學(xué)