CN108025366B - 贵金属粉末的制造方法 - Google Patents
贵金属粉末的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108025366B CN108025366B CN201680054026.1A CN201680054026A CN108025366B CN 108025366 B CN108025366 B CN 108025366B CN 201680054026 A CN201680054026 A CN 201680054026A CN 108025366 B CN108025366 B CN 108025366B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- noble metal
- aqueous solution
- producing
- metal powder
- powder according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
- B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
- B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/14—Treatment of metallic powder
- B22F1/142—Thermal or thermo-mechanical treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/0466—Alloys based on noble metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
- C22C5/02—Alloys based on gold
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
- C22C5/04—Alloys based on a platinum group metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
- B22F1/052—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles characterised by a mixture of particles of different sizes or by the particle size distribution
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2201/00—Treatment under specific atmosphere
- B22F2201/01—Reducing atmosphere
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2201/00—Treatment under specific atmosphere
- B22F2201/10—Inert gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
- B22F2301/25—Noble metals, i.e. Ag Au, Ir, Os, Pd, Pt, Rh, Ru
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明提供能够以低成本制造粒度分布范围窄、且高纯度、高结晶性的贵金属粉末的贵金属粉末的制造方法。本发明涉及一种贵金属粉末的制造方法,其包括:制备一种以上的贵金属化合物和钙化合物的酸性水溶液的工序;将所述酸性水溶液添加至碱性水溶液中而生成贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物、和氢氧化钙的工序;利用还原剂将所述贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物还原的工序;以及将包含贵金属的还原体的固体成分分离并进行热处理的工序。
Description
技术领域
本发明涉及贵金属粉末的制造方法、特别是主要用于电子设备的厚膜糊用途的贵金属粉末的制造方法。
背景技术
伴随着近年来电子设备的小型化,这些电子设备中使用的电子部件日益要求小型化。其中,使用陶瓷的电感器、电容器等功能部件通过多层叠结构在小型化的同时实现了特性的提高。这样的层叠部件通过下述方法制造:使贵金属粉末等金属粉末分散于包含有机粘合剂的有机溶剂中而制成导电性糊,印刷到陶瓷生片上,经过层叠、压接和切断的工序后,进行煅烧,进一步形成外部电极。
这样的导电糊中使用的贵金属粉末要求粒度分布范围窄,且为高纯度、高结晶性。
在此,例如,在专利文献1中有如下记载:利用一种高结晶性铂粉末的制造方法,可得到粒度分布范围窄、高纯度的铂粉末,该高结晶性铂粉末的制造方法是将铂黑与碳酸钙进行湿式混合,干燥后粉碎,然后对该粉碎体进行煅烧,除去二氧化碳后,将剩余的氧化钙用稀酸溶解并水洗除去,将其干燥后得到铂粉末。
但是,在使用专利文献1中记载的方法的情况下,当作为铂粉末的铂黑的特性和碳酸钙的特性中的任意一个有异常时,存在所得到的高结晶性铂粉末的特性发生大幅变化的问题。另外,由于先制造作为铂粉末的铂黑,对其进行以与碳酸钙的湿式混合为代表的各种处理来制造高结晶性铂粉末,因此,需要制造共计两次铂粉末,存在制造工序数多、成本升高的问题。
作为用于解决这样的问题的方法,在专利文献2中记载了一种金属微粉末的制造方法,其为选自铂、金、铑、钯、银、铜、镍中的一种以上的金属微粉末的制造方法,其特征在于,包括下述各工序:将上述金属的水溶性化合物制成pH4以下的水溶液的金属化合物水溶液制备工序;在上述pH4以下的水溶液中混合选自氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化钡中的一种以上的周期表2A元素金属氢氧化物的粉体和/或其水系浆料而使pH为10以上的反应工序;将上述反应工序结束后的不溶固体分离出来并进行干燥的第一分离工序;将上述分离出的不溶固体在惰性气体或氢气气氛下、在800℃以上且不比所选择的上述金属中最低的熔点高100℃以上的温度范围内进行加热的加热处理工序;将上述加热处理后的固体浸渍于酸水溶液中并使pH保持于4以下的酸处理工序;将上述酸处理后的酸水溶液中的金属粒子分离出来并进行清洗、干燥的第二分离工序。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平10-102103号公报
专利文献2:日本特开2006-199982号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,专利文献2记载的方法中,周期表2A元素金属氢氧化物的粉体或浆料中的粉体与在液体中生成的贵金属粒子只是通过液体的搅拌而被混合,因此,与湿式混合法相比,无法将贵金属粒子与周期表2A元素金属氢氧化物的粉体均匀地混合,在液体中存在大量贵金属粒子的凝聚体。因此,对其进行煅烧时,生成一部分粗大粒子,存在难以得到均匀的粒径的问题。
鉴于上述现有的问题,本发明的目的在于,提供能够以低成本制造粒度分布范围窄、且高纯度、高结晶性的贵金属粉末的贵金属粉末的制造方法。
用于解决问题的方法
本发明人进行了深入研究,结果发现,通过下述的贵金属粉末的制造方法能够解决上述问题,从而完成了本发明。
即,本发明涉及一种贵金属粉末的制造方法,其包括:制备一种以上的贵金属化合物和钙化合物的酸性水溶液的工序;将上述酸性水溶液添加至碱性水溶液中而生成贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物、和氢氧化钙的工序;利用还原剂将上述贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物还原的工序;以及将包含贵金属的还原体的固体成分分离并进行热处理的工序。
本发明的贵金属粉末的制造方法中,优选在上述进行热处理的工序之后,进一步包括对所得到的热处理物实施酸处理的工序。
本发明的贵金属粉末的制造方法中,优选制备上述酸性水溶液时的上述一种以上的贵金属化合物与上述钙化合物的比例以换算成原子基准的重量比(贵金属原子/钙原子)计为10:1~0.2:1。
本发明的贵金属粉末的制造方法中,优选将上述酸性水溶液通过滴加至上述碱性水溶液中来进行添加。
本发明的贵金属粉末的制造方法中,优选将上述酸性水溶液的全部量添加至上述碱性水溶液中后的反应液为碱性。
本发明的贵金属粉末的制造方法中,优选上述热处理在800℃以上的温度下进行。
本发明的贵金属粉末的制造方法中,优选上述热处理在惰性气氛下或还原性气氛下进行。
发明效果
根据本发明的贵金属粉末的制造方法,能够以低成本制造粒度分布范围窄、且高纯度、高结晶性的贵金属粉末。
附图说明
图1是实施例1中得到的铂粉末的SEM照片。
图2是比较例1中得到的铂粉末的SEM照片。
图3是比较例2中得到的铂粉末的SEM照片。
图4是实施例2中得到的金粉末的SEM照片。
具体实施方式
以下,对本发明的贵金属粉末的制造方法的实施方式详细地进行说明。需要说明的是,以下,有时将本发明的贵金属粉末的制造方法简称为本发明的制造方法。
本发明的贵金属粉末的制造方法包括:制备一种以上的贵金属化合物和钙化合物的酸性水溶液的工序(以下也称为酸性水溶液制备工序);将上述酸性水溶液添加至碱性水溶液中而生成贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物、和氢氧化钙的工序(以下也称为反应工序);利用还原剂将上述贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物还原的工序(以下也称为还原工序);以及将包含贵金属的还原体的固体成分分离并进行热处理的工序(以下也称为热处理工序)。另外,本发明的贵金属的制造方法优选在上述热处理工序后进一步包括对所得到的热处理物实施酸处理的工序(以下也称为酸处理工序)。
本发明的制造方法中,目标贵金属粉末中含有的贵金属可以为任意贵金属。具体而言,可以列举例如选自金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、铱(Ir)和钌(Ru)中的一种以上。
(酸性水溶液制备工序)
本发明的制造方法中,首先,制备一种以上的贵金属化合物(以下也简称为贵金属化合物)和钙化合物的酸性水溶液。
作为贵金属化合物,没有特别限制,可以列举例如铂化合物、金化合物、铑化合物、钯化合物、铱化合物、银化合物和钌化合物等。
作为铂化合物,可以列举例如六氯铂(IV)酸、四氯铂(II)酸和四氨合铂(II)酸等。
作为金化合物,可以列举例如氯金(III)酸、四氯金(III)酸和四氯金(III)酸铵等。
作为铑化合物,可以列举例如硝酸铑(III)和六氯铑(III)酸铵等。
作为钯化合物,可以列举例如硝酸钯(II)和四氨合钯(II)硝酸盐等。
作为铱化合物,可以列举例如氧化铱、氯化铱和硝酸铱等。
作为银化合物,可以列举例如氯化银、硝酸银和乙酸银等。
作为钌化合物,可以列举例如氧化钌(IV)、氯化钌(III)和硝酸钌(III)等。
需要说明的是,贵金属化合物可以考虑目标贵金属粉末中含有的贵金属的种类等而适当选择使用其中的一种以上。
钙化合物在后述的反应工序中成为氢氧化钙,在之后的热处理工序中通过热分解而成为氧化钙,是作为抑制热处理工序中的贵金属粒子的粒子生长的间隔物发挥功能的成分。
另外,作为钙化合物,只要可溶于酸性水溶液,则没有特别限定,可以列举例如碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙、硫酸钙、氯化钙和硝酸钙等。这些之中,氯化钙和硝酸钙易溶解于水,易于处理,因此优选。
需要说明的是,除了氯化钙和硝酸钙以外所例示的化合物对水是难溶性的,但贵金属化合物的水溶液多为强酸,因此能够溶解于该贵金属化合物的水溶液中。但是,使这些化合物溶解于贵金属化合物的水溶液中时会产生发热,另外,有时会发生由热引起的变质,因此优选使用氯化钙或硝酸钙。需要说明的是,该钙化合物可以仅单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
制备该酸性水溶液时的贵金属化合物与钙化合物的使用比例没有特别限定,但在贵金属化合物的比例过大的情况下,钙化合物的比例变得过少,后述的热处理时的缩颈增多,具有难以得到粒径一致的贵金属粒子的倾向。
另一方面,在贵金属化合物的比例过小的情况下,具有添加钙化合物的效果饱和的倾向,后述的酸处理中的氧化钙的除去所需要的酸的量增加。因此,贵金属化合物与钙化合物的使用比例以换算成原子基准的重量比(贵金属原子:钙原子)计优选为10:1~0.2:1,更优选为2:1~0.5:1。
制备贵金属化合物和钙化合物的酸性水溶液时的制备方法没有特别限定。例如,可以通过制作贵金属化合物的水溶液并使钙化合物溶解于其中而制备酸性水溶液。或者,可以通过制备钙化合物的水溶液并使贵金属化合物溶解于其中而制备酸性水溶液。或者,也可以分别制备贵金属化合物的水溶液和钙化合物的水溶液,将它们混合,由此制备酸性水溶液。
另外,贵金属化合物和钙化合物中也有仅通过溶解于水就能形成目标酸性水溶液的贵金属化合物和钙化合物,但可以在制备酸性水溶液的任意一个阶段或多个阶段中根据需要添加酸。其中,优选将贵金属化合物预先制备成酸性水溶液,在其中溶解钙化合物或向其中混合钙化合物的水溶液,由此制备贵金属化合物和钙化合物的酸性水溶液。
此时,所使用的酸只要可提高贵金属化合物或钙化合物在水中的溶解性、或者能够将水溶液调节至目标酸性即可,可以列举盐酸、硝酸等无机酸、乙酸、甲酸等有机酸等。需要说明的是,也可以使用硫酸,但根据所生成的金属微粒的使用目的,有时要尽量避免硫原子混入的可能性,因此从该方面出发,有时是不优选的。
所制备的酸性水溶液的pH只要是酸性,则没有特别限定。从防止贵金属以氧化物或氢氧化物的形式析出的观点出发,优选pH为4以下,更优选为2以下,进一步优选为1以下。
(反应工序)
本发明的制造方法中,接着,将如上制备的酸性水溶液添加至碱性水溶液中,生成贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物、和氢氧化钙。
作为碱性水溶液,可以使用例如氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液和氨水等等。另外,碱性水溶液的pH只要是碱性,则没有特别限定,从使钙化合物适当地以氢氧化物的形式高效地析出的观点出发,优选pH为11以上,更优选为12以上。
另外,酸性水溶液相对于碱性水溶液的添加比例考虑酸性水溶液的pH和碱性水溶液的pH等进行适当调节即可。优选制备足以将溶解有贵金属化合物和钙化合物的酸性水溶液中和的碱性水溶液。即,优选使用足以使贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物和氢氧化钙析出的碱性水溶液。
本发明的制造方法中,重要的是,将酸性水溶液添加至碱性水溶液中。例如,优选适当使用送液泵、移液管、滴管和漏斗等,在搅拌的同时将酸性水溶液一次性或缓慢地滴加至碱性水溶液中。
通过这样操作,均匀分散有贵金属离子和钙离子的酸性水溶液被添加至碱性、优选强碱性的水溶液中。因此,在添加的瞬间或添加后,贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物和氢氧化钙的生成大约同时开始,或者在氢氧化钙的生成开始后迅速开始贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物的生成。即,在氢氧化钙的生成结束前开始贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物的生成,因此能够得到均匀分散有这些物质的液体。
因此,通过之后的工序,能够得到粒度分布范围窄、粒径一致的贵金属粉末。需要说明的是,在将酸性水溶液添加至碱性水溶液中时,优选在对碱性水溶液进行搅拌的同时添加酸性水溶液。
本发明的制造方法中,从使贵金属化合物、钙化合物溶解于水的状态生成贵金属粒子,因此,通过控制反应条件,能够控制贵金属粒子、氢氧化钙粒子的粒径和混合比率,进而能够控制所得到的贵金属粉末的特性,能够使品质稳定化。
另外,优选将酸性水溶液的全部量添加至碱性水溶液中后的反应液为碱性。由此,所生成的贵金属的氢氧化物和氢氧化钙能够在反应液中稳定存在。将酸性水溶液全部添加至碱性水溶液中后的反应液的pH优选为11以上,更优选为12以上。
另一方面,在将碱性水溶液缓慢地添加至酸性水溶液中的情况下,pH从酸性区域逐渐上升至碱性区域,这种情况下,首先开始发生贵金属的氢氧化物的生成,然后发生氢氧化钙的生成。因此,在这种情况下,不同时生成贵金属的氢氧化物和氢氧化钙。而且,先开始生成的贵金属的氢氧化物成为周围未配置有钙的贵金属主体的集合体,成为粗大粒子的基础,因此难以得到均匀的粒径。
(还原工序)
本发明的制造方法中,继上述反应工序之后,利用还原剂将上述贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物还原。即,在通过上述反应工序得到的包含贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物和氢氧化钙的液体中添加还原剂,将液体中的贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物还原。
所使用的还原剂只要能够将贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物还原,则没有特别限定。可以列举例如肼、福尔马林、葡萄糖、氢醌、羟基氯化铵和甲酸钠等。从析出效率和粒径的均匀性的观点出发,在铂的情况下优选肼,在金的情况下优选羟基氯化铵。另外,还原剂的使用量只要是能够将贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物充分还原的量即可,也没有特别限定。
(热处理工序)
接着,本发明的制造方法中,从将贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物还原后的液体中分离包含贵金属的还原体的固体成分(不溶物),并对其进行热处理(煅烧)。在此,本发明的制造方法中,在上述反应工序中得到均匀分散有贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物和氢氧化钙的液体后,经过还原工序,分离出固体成分(不溶物)。因此,在分离出的固体成分中,以均匀分散的状态含有贵金属的还原体和氢氧化钙。通过对该固体成分实施热处理,贵金属的还原体以原子价为0的状态成为半熔融状态而发生凝聚。
另一方面,共存的氢氧化钙发生热分解而成为氧化钙。从形态上来看,贵金属的还原体以原子价为0的状态成为半熔融状态而发生凝聚,但其被作为热稳定的固体的氧化钙包围而妨碍凝聚,形成为以包围凝聚贵金属的周围的方式配置有氧化钙的状态。这样,从贵金属的还原体和氢氧化钙均匀分散的状态,使贵金属粒子在无法自由生长的环境中进行粒子生长,由此,贵金属粒径均匀地达到一致,能够得到粒径分布范围窄、高纯度且高结晶性的贵金属粒子。
作为从将贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物还原后的液体中分离包含贵金属的还原体的固体成分的方法,可以适当选择应用过滤、离心分离等现有公知的固液分离方法。另外,在固体成分的分离后,可以根据需要使固体成分干燥,由此将附着于固体成分上的水分除去。作为干燥温度,没有特别限定,例如可以在80~200℃下进行。
对分离出的固体成分进行热处理时的热处理温度没有特别限定,为了进一步提高贵金属粉末的纯度和结晶性,优选为800℃以上,更优选为900℃以上。另外,热处理温度的上限也没有特别限定。从均匀地控制粒径的观点出发,优选为不比目标贵金属粒子中含有的贵金属中熔点最低的贵金属的熔点高100℃以上的温度。
另外,热处理时间也没有特别限定,优选为0.2~5小时,更优选为0.5~3小时。热处理时间为0.2小时以上时,贵金属粒子的粒子生长充分,因此优选。另外,热处理时间为5小时以下时,生产效率高,因此优选。
作为对分离出的固体成分实施热处理时的热处理气氛,根据贵金属种类的不同,有时会受到氧化的影响,因此优选为氮气、氩气和氦气等惰性气氛或氢气等还原性气氛。
(酸处理工序)
本发明的制造方法中,优选在上述热处理工序之后,对供于热处理的热处理物进一步实施酸处理。在此,上述供于热处理的热处理物中含有贵金属粒子和氧化钙,通过酸处理,仅残留贵金属粒子(粉末),仅使氧化钙溶解于酸中,能够将贵金属粉末以外的成分除去。
进行酸处理时,将热处理物浸渍于酸水溶液中并保持即可。此时所使用的酸只要不使目标贵金属微粒溶解而能够仅使氧化钙溶解于水中即可。作为优选的具体例,在贵金属为选自铂和金中的一种以上时,为选自盐酸、硝酸和乙酸中的一种以上。另外,在贵金属含有选自铑、钯、银、钌和铱中的一种以上时,为乙酸。
酸处理中使用的酸的量只要是足以与氧化钙反应的量即可,实际上,以浸渍于酸过量的酸水溶液中、能够维持酸性的方式进行。酸处理工序优选在进行搅拌的同时实施。另外,酸处理之后,根据需要进行水洗等清洗、干燥等,由此,能够得到目标贵金属粉末。作为干燥温度,没有特别限定,例如可以在80~200℃下进行。
本发明的制造方法的制造工序数少,因此能够以低成本制造粒度分布范围窄(粒径一致)、且高纯度、高结晶性的贵金属粉末。
实施例
以下,利用实施例进一步对本发明进行说明,但本发明并不限于下述例子。
(实施例1)
使氯化钙55.5g溶解于200g的纯水中,制备氯化钙水溶液。接着,将氯铂酸溶液(铂含有率16.4重量%)243.9g添加至所制备的氯化钙水溶液中并充分搅拌,制备包含铂离子和钙离子的酸性水溶液。在对加热至50℃的500g的40%氢氧化钾水溶液进行搅拌的同时,用10分钟滴加该酸性水溶液。接着,添加5%肼200g,进一步搅拌1小时后冷却至室温,然后滤出不溶物。将滤出的不溶物清洗后,在120℃下干燥,在氮气气氛下在1200℃下实施1小时热处理。接着,准备3mol/L的硝酸溶液1L,向其中添加热处理物进行酸处理,将钙成分溶解除去后,进行清洗并在120℃下干燥,得到铂粉末39.4g。图1示出实施例1中得到的铂粉末的SEM照片。
(比较例1)
使氯化钙55.5g溶解于200g的纯水中,制备氯化钙水溶液。接着,将氯铂酸溶液(铂含有率16.4重量%)243.9g添加至所制备的氯化钙水溶液中并充分搅拌,制备包含铂离子和钙离子的酸性水溶液。在一边将上述酸性水溶液加热至50℃一边进行搅拌的同时,用10分钟滴加500g的40%氢氧化钾水溶液。接着,添加5%肼200g,进一步搅拌1小时后冷却至室温,然后滤出不溶物。将滤出的不溶物清洗后,在120℃下干燥,在氮气气氛下在1200℃下实施1小时热处理。接着,准备3mol/L的硝酸溶液1L,向其中添加热处理物进行酸处理,将钙成分溶解除去后,进行清洗并在120℃下干燥,得到铂粉末39.4g。图2示出比较例1中得到的铂粉末的SEM照片。
(比较例2)
使氢氧化钙148.2g分散于500g的纯水中,制备氢氧化钙浆料。用10分钟向该氢氧化钙浆料中滴加在氯铂酸溶液(铂含有率16.4重量%)243.9g中加入纯水200g并混合而得到的溶液。接着,添加5%肼200g,进一步搅拌1小时后冷却至室温,然后滤出不溶物。将滤出的不溶物清洗后,在120℃下干燥,在氮气气氛下在1200℃下实施1小时热处理。接着,准备3mol/L的硝酸溶液1L,向其中添加热处理物进行酸处理,将钙成分溶解除去后,进行清洗并在120℃下干燥,得到铂粉末39.4g。图3示出比较例2中得到的铂粉末的SEM照片。
对于实施例1和比较例1~2中得到的各铂粉末,利用BET法测定比表面积。将测定结果示于表1。
另外,对于实施例1和比较例1~2中得到的各铂粉末,使用激光衍射式粒度分布测定装置(日机装公司制造、产品名:MT3000)测定粒度分布。将所得到的10体积%平均粒径、50体积%平均粒径、90体积%平均粒径和最大粒径的测定结果示于表1。
另外,对于实施例1和比较例1~2,将作为反应产物的热处理前的滤出的不溶物的干燥体(铂钙混合粉末)中的铂和钙的元素含有比率(重量比)也合并示于表1。
[表1]
由这些结果确认了:在向40%氢氧化钾水溶液中滴加了酸性水溶液的实施例1中,粒径整体上一致,不含有粗大的粒子。另一方面,确认了:在向酸性水溶液中滴加了40%氢氧化钾水溶液的比较例1、向氢氧化钙浆料中滴加了氯铂酸水溶液的比较例2中,粒径的分布宽,含有粗大的粒子。
(实施例2)
使硝酸钙36.1g溶解于36g的纯水中,制备硝酸钙水溶液。接着,将氯金酸溶液(金含有率17.0重量%)35.3g添加至所制备的硝酸钙水溶液中并充分搅拌,制备包含金离子和钙离子的酸性水溶液。在对加热至50℃的248g的40%氢氧化钙水溶液进行搅拌的同时,用80分钟滴加该酸性水溶液。接着,添加10%盐酸肼17.1g,进一步搅拌1小时后冷却至室温,然后滤出不溶物。将滤出的不溶物清洗后,在120℃下干燥,在氮气气氛下在800℃下实施1小时热处理。接着,准备3mol/L的硝酸溶液1L,向其中添加热处理物进行酸处理,将钙成分溶解除去后,进行清洗并在120℃下干燥,得到金粉末6.0g。图4示出实施例2中得到的金粉末的SEM照片。
对于实施例2中得到的金粉末,利用BET法测定比表面积。将测定结果示于表2。
另外,对于实施例2中得到的金粉末,使用激光衍射式粒度分布测定装置(日机装公司制造、产品名:MT3000)测定粒度分布。将所得到的10体积%平均粒径、50体积%平均粒径、90体积%平均粒径和最大粒径的测定结果示于表2。
另外,对于实施例2,将作为反应产物的热处理前的滤出的不溶物的干燥体(金钙混合粉末)中的金和钙的元素含有比率(重量比)也合并示于表2。
[表2]
由该结果确认了:在与实施例1同样地向40%氢氧化钾水溶液中滴加了酸性水溶液的实施例2中,粒径也整体上一致,也几乎不含有粗大的粒子。
使用特定的方式详细地对本发明进行了说明,但对于本领域技术人员而言显而易见的是,可以在不脱离本发明的意图和范围的情况下进行各种变更和变形。需要说明的是,本申请以2015年9月18日提交的日本专利申请(日本特愿2015-185231)为基础,将其整体通过引用进行援引。
Claims (24)
1.一种贵金属粉末的制造方法,其包括:
制备一种以上的贵金属化合物和钙化合物的酸性水溶液的工序;
将所述酸性水溶液添加至碱性水溶液中而生成贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物、和氢氧化钙的工序;
利用还原剂将所述贵金属的氧化物、氢氧化物或它们的混合物还原的工序;以及
将包含贵金属的还原体的固体成分分离并进行热处理的工序。
2.如权利要求1所述的贵金属粉末的制造方法,其中,在所述进行热处理的工序之后,进一步包括对所得到的热处理物实施酸处理的工序。
3.如权利要求1或2所述的贵金属粉末的制造方法,其中,制备所述酸性水溶液时的所述一种以上的贵金属化合物与所述钙化合物的比例以换算成原子基准的重量比即贵金属原子:钙原子计为10:1~0.2:1。
4.如权利要求1或2所述的贵金属粉末的制造方法,其中,将所述酸性水溶液通过滴加至所述碱性水溶液中来进行添加。
5.如权利要求3所述的贵金属粉末的制造方法,其中,将所述酸性水溶液通过滴加至所述碱性水溶液中来进行添加。
6.如权利要求1或2所述的贵金属粉末的制造方法,其中,将所述酸性水溶液的全部量添加至所述碱性水溶液中后的反应液为碱性。
7.如权利要求3所述的贵金属粉末的制造方法,其中,将所述酸性水溶液的全部量添加至所述碱性水溶液中后的反应液为碱性。
8.如权利要求4所述的贵金属粉末的制造方法,其中,将所述酸性水溶液的全部量添加至所述碱性水溶液中后的反应液为碱性。
9.如权利要求5所述的贵金属粉末的制造方法,其中,将所述酸性水溶液的全部量添加至所述碱性水溶液中后的反应液为碱性。
10.如权利要求1或2所述的贵金属粉末的制造方法,其中,所述热处理在800℃以上的温度下进行。
11.如权利要求3所述的贵金属粉末的制造方法,其中,所述热处理在800℃以上的温度下进行。
12.如权利要求4所述的贵金属粉末的制造方法,其中,所述热处理在800℃以上的温度下进行。
13.如权利要求5所述的贵金属粉末的制造方法,其中,所述热处理在800℃以上的温度下进行。
14.如权利要求6所述的贵金属粉末的制造方法,其中,所述热处理在800℃以上的温度下进行。
15.如权利要求7至9中任一项所述的贵金属粉末的制造方法,其中,所述热处理在800℃以上的温度下进行。
16.如权利要求1或2所述的贵金属粉末的制造方法,其中,所述热处理在惰性气氛下或还原性气氛下进行。
17.如权利要求3所述的贵金属粉末的制造方法,其中,所述热处理在惰性气氛下或还原性气氛下进行。
18.如权利要求4所述的贵金属粉末的制造方法,其中,所述热处理在惰性气氛下或还原性气氛下进行。
19.如权利要求5所述的贵金属粉末的制造方法,其中,所述热处理在惰性气氛下或还原性气氛下进行。
20.如权利要求6所述的贵金属粉末的制造方法,其中,所述热处理在惰性气氛下或还原性气氛下进行。
21.如权利要求7至9中任一项所述的贵金属粉末的制造方法,其中,所述热处理在惰性气氛下或还原性气氛下进行。
22.如权利要求10所述的贵金属粉末的制造方法,其中,所述热处理在惰性气氛下或还原性气氛下进行。
23.如权利要求11至14中任一项所述的贵金属粉末的制造方法,其中,所述热处理在惰性气氛下或还原性气氛下进行。
24.如权利要求15所述的贵金属粉末的制造方法,其中,所述热处理在惰性气氛下或还原性气氛下进行。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015-185231 | 2015-09-18 | ||
JP2015185231A JP6453735B2 (ja) | 2015-09-18 | 2015-09-18 | 貴金属粉末の製造方法 |
PCT/JP2016/076777 WO2017047542A1 (ja) | 2015-09-18 | 2016-09-12 | 貴金属粉末の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108025366A CN108025366A (zh) | 2018-05-11 |
CN108025366B true CN108025366B (zh) | 2020-11-10 |
Family
ID=58288743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680054026.1A Active CN108025366B (zh) | 2015-09-18 | 2016-09-12 | 贵金属粉末的制造方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10569334B2 (zh) |
EP (1) | EP3351324B1 (zh) |
JP (1) | JP6453735B2 (zh) |
KR (1) | KR102059426B1 (zh) |
CN (1) | CN108025366B (zh) |
TW (1) | TWI636138B (zh) |
WO (1) | WO2017047542A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6462932B1 (ja) | 2018-03-30 | 2019-01-30 | 田中貴金属工業株式会社 | 金属粉末 |
JP7414421B2 (ja) * | 2019-08-05 | 2024-01-16 | 田中貴金属工業株式会社 | 金粉末及び該金粉末の製造方法並びに金ペースト |
EP4051817A1 (en) * | 2019-10-28 | 2022-09-07 | Syddansk Universitet | A method of recovering iridium |
CN114453589B (zh) * | 2022-02-18 | 2022-11-29 | 贵研铂业股份有限公司 | 一种高纯金的制备方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10102109A (ja) * | 1996-09-30 | 1998-04-21 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | ニッケル粉末の製造方法 |
JPH10183208A (ja) * | 1996-12-25 | 1998-07-14 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銀粉末の製造方法 |
JP4277803B2 (ja) * | 2005-01-18 | 2009-06-10 | 田中貴金属工業株式会社 | 金属微粉末の製造方法 |
CN101622090A (zh) * | 2007-02-27 | 2010-01-06 | 三菱麻铁里亚尔株式会社 | 金属纳米颗粒分散液及其制备方法以及金属纳米颗粒的合成方法 |
CN101966595A (zh) * | 2010-11-12 | 2011-02-09 | 余运洋 | 纳米银制备工艺 |
CN103917316A (zh) * | 2011-11-18 | 2014-07-09 | 住友金属矿山株式会社 | 银粉、银粉的制造方法和导电性糊剂 |
CN104028773A (zh) * | 2013-03-05 | 2014-09-10 | 贺利氏贵金属有限责任两合公司 | 制备高纯铂粉末的方法、可根据所述方法得到的铂粉末及其用途 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63307208A (ja) * | 1987-06-08 | 1988-12-14 | Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd | 貴金属微粉末の製造方法 |
JP3946798B2 (ja) | 1996-09-30 | 2007-07-18 | 田中貴金属工業株式会社 | 高結晶性白金粉末の製造方法 |
FR2898519B1 (fr) * | 2006-03-20 | 2009-01-09 | Commissariat Energie Atomique | Nanoparticules notamment a structure coeur coquilles, enrobees |
JP4079983B1 (ja) * | 2006-09-14 | 2008-04-23 | 小島化学薬品株式会社 | 微粒子白金粉末の製造方法 |
TW201100185A (en) * | 2009-05-01 | 2011-01-01 | Du Pont | Silver particles and a process for making them |
CN101823691B (zh) * | 2010-05-06 | 2012-12-19 | 宁波大学 | 一种钯和/或锑掺杂的氧化锡纳米粉体的制备方法 |
US20130202909A1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-08 | Lg Chem, Ltd. | Method of producing metal nanoparticles |
-
2015
- 2015-09-18 JP JP2015185231A patent/JP6453735B2/ja active Active
-
2016
- 2016-09-12 US US15/761,136 patent/US10569334B2/en active Active
- 2016-09-12 WO PCT/JP2016/076777 patent/WO2017047542A1/ja active Application Filing
- 2016-09-12 KR KR1020187007592A patent/KR102059426B1/ko active IP Right Grant
- 2016-09-12 EP EP16846413.9A patent/EP3351324B1/en active Active
- 2016-09-12 CN CN201680054026.1A patent/CN108025366B/zh active Active
- 2016-09-14 TW TW105130012A patent/TWI636138B/zh active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10102109A (ja) * | 1996-09-30 | 1998-04-21 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | ニッケル粉末の製造方法 |
JPH10183208A (ja) * | 1996-12-25 | 1998-07-14 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銀粉末の製造方法 |
JP4277803B2 (ja) * | 2005-01-18 | 2009-06-10 | 田中貴金属工業株式会社 | 金属微粉末の製造方法 |
CN101622090A (zh) * | 2007-02-27 | 2010-01-06 | 三菱麻铁里亚尔株式会社 | 金属纳米颗粒分散液及其制备方法以及金属纳米颗粒的合成方法 |
CN101966595A (zh) * | 2010-11-12 | 2011-02-09 | 余运洋 | 纳米银制备工艺 |
CN103917316A (zh) * | 2011-11-18 | 2014-07-09 | 住友金属矿山株式会社 | 银粉、银粉的制造方法和导电性糊剂 |
CN104028773A (zh) * | 2013-03-05 | 2014-09-10 | 贺利氏贵金属有限责任两合公司 | 制备高纯铂粉末的方法、可根据所述方法得到的铂粉末及其用途 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3351324A1 (en) | 2018-07-25 |
TWI636138B (zh) | 2018-09-21 |
WO2017047542A1 (ja) | 2017-03-23 |
US20180264555A1 (en) | 2018-09-20 |
CN108025366A (zh) | 2018-05-11 |
TW201723195A (zh) | 2017-07-01 |
US10569334B2 (en) | 2020-02-25 |
EP3351324B1 (en) | 2019-11-06 |
KR102059426B1 (ko) | 2019-12-26 |
JP2017057480A (ja) | 2017-03-23 |
KR20180042317A (ko) | 2018-04-25 |
JP6453735B2 (ja) | 2019-01-16 |
EP3351324A4 (en) | 2018-10-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108025366B (zh) | 贵金属粉末的制造方法 | |
EP2614904A1 (en) | Copper powder for conductive paste and method for manufacturing same | |
JP4661726B2 (ja) | 微粒ニッケル粉末及びその製造方法 | |
JP2011149080A (ja) | ニッケル粉末およびその製造方法 | |
JP4277803B2 (ja) | 金属微粉末の製造方法 | |
KR20120020343A (ko) | 첨가제에 의해 입도와 두께가 제어된 판상 은 분말의 제조방법 및 그 판상 은 입자 분말 | |
KR102017177B1 (ko) | 습식공정을 이용한 고순도 은 나노 분말의 제조 방법 | |
CN111918735B (zh) | 金属粉末 | |
KR102023711B1 (ko) | 특정 온도에서 경도가 향상되는 고순도의 은 나노 분말 | |
JP5942791B2 (ja) | ニッケル粉末の製造方法 | |
JP2017206751A (ja) | ニッケル粉末の製造方法 | |
JP6179423B2 (ja) | 硫黄含有ニッケル粉末の製造方法 | |
JP6201818B2 (ja) | チタン及びバリウム含有ニッケル粉末の製造方法 | |
JP6491595B2 (ja) | 白金パラジウムロジウム合金粉末の製造方法 | |
JP7069311B2 (ja) | 銀粉末の製造方法及び銀粉末を含む導電性ペースト | |
JP6201817B2 (ja) | チタン含有ニッケル粉末の製造方法 | |
JP6187822B2 (ja) | ニッケル粉末の製造方法 | |
CN116652202A (zh) | 球状银粉的制造方法 | |
JP2015163726A (ja) | ニッケル粉末の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |