環保型高性能銀粉的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及銀粉制造技術領域，特別是涉及一種環保型高性能銀粉的制備方法。
【背景技術】
[0002] 銀粉是光伏材料領域中應用于銀漿的主要材料。現階段國外的銀漿在國內處于 壟斷地位，但隨著國內研發力量的提升，國內銀漿市場占有率緩慢上升。現有銀粉存在如 下缺點：在生產工藝方面，國內外現在大多數都在反應釜中進行氧化還原反應，生成銀粉并 控制其形狀與大小，此方法為單批次生產，隨著量的擴大，生產過程的可控性及參數都不穩 定；在新材料與電子材料應用方面，特別在納米材料范圍內存在物理粘連，很難在后道加工 中打開那些軟連接，在制成漿料及印刷時會出現斷刪，導電不良等特性；產品特性方面，粒 徑的均勻性與分散性存在不足，針對不同客戶適應性也存在差距，特別是銀粉表面材料研 發不足；另外，現有的銀粉制備過程中會產生大量的固定廢棄物及廢水，不僅造成資源的浪 費，還污染環境。
【發明內容】
[0003] 本發明主要解決的技術問題是提供一種環保型高性能銀粉的制備方法，能夠解決 現有銀粉制備方法存在的上述問題。
[0004] 為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種環保型高性能銀 粉的制備方法，包括如下步驟： (1) 硝酸根分離：在硝酸銀溶液中加入堿性溶液，攪拌反應后經過濾、洗滌去除硝酸根， 制得純氧化銀； (2) 氧化銀溶解：向步驟（1)中得到的純氧化銀中加入氨水使之完全溶解生成澄清溶 液； (3) 制備還原液：將還原劑溶于去離子水中，形成還原液； (4) 生成表面改性銀粉：將步驟（2)中的澄清溶液和步驟（3)中的還原液按一定的流速 經接觸式反應器混合生成銀粉，過濾后在濕粉狀態下加入一定量的表面活性劑，攪拌進行 表面改性處理；或者在步驟（2)中的澄清溶液中加入一定量表面活性劑，攪勻后再與步驟 (3)中的還原液按一定的流速經接觸式反應器混合生成表面改性處理的銀粉； (6)成品：將步驟（5)中表面改性處理后的銀粉經脫水、干燥，包裝即得所述環保型高 性能銀粉。
[0005] 在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（1)中，所述堿性溶液為氫氧化合物。
[0006] 在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（3 )中，所述還原劑為甲醛、水合肼、抗壞血 酸、硼氫化鈉和有機羥基化合物中的至少一種。
[0007] 在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（4)中，所述表面活性劑為醇、有機酸和酯 類。
[0008] 在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（4)中，所述表面活性劑的用量為0. 2~50 克/kg銀粉。
[0009] 在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（4)中，所述接觸式反應中澄清溶液和還原 液的流速相同，均為〇. 2~5L/min。
[0010] 本發明的有益效果是：本發明一種環保型高性能銀粉的制備方法，其制備的銀粉 具有優異的流動性能，最終反應性能上是超高分散性，高導電效率，在光伏材料中表現在明 顯提高光電轉化效率。提高了印刷性能和導電性；另外，該方法不產生固定廢棄物和廢水， 節約資源，保護環境，是一種綠色環保的生產工藝。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本發明實施例2制備的銀粉放大1000倍的掃描電鏡圖； 圖2是本發明實施例3制備的銀粉放大2000倍的掃描電鏡圖； 圖3本發明實施例4制備的銀粉放大5000倍的掃描電鏡圖。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能 更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0013] 請參閱附圖，本發明實施例包括： 一種環保型高性能銀粉的制備方法，具體步驟如下： (1) 硝酸根分離：在硝酸銀溶液中加入氫氧化合物溶液，攪拌反應后經過濾、洗滌去除 硝酸根，制得純氧化銀； (2) 氧化銀溶解：向步驟（1)中得到的純氧化銀中加入氨水使之完全溶解生成澄清溶 液； (3) 制備還原液：將還原劑溶于去離子水中，形成還原液；所述還原劑為甲醛、水合肼、 抗壞血酸、硼氫化鈉和有機羥基化合物中的至少一種。
[0014] (4)生成表面改性銀粉：將步驟（2)中的澄清溶液和步驟（3)中的還原液按0. 2~ 5L/min的相同流速經接觸式反應器混合生成銀粉，過濾后在濕粉狀態下加入用量為0. 2~ 50克/kg銀粉的表面活性劑，攪拌進行表面改性處理；或者在步驟（2)中的澄清溶液中加入 用量為0. 2~50克/kg銀粉的表面活性劑，攪勻后再與步驟（3)中的還原液按0. 2~5L/ min的相同流速經接觸式反應器混合生成表面改性處理的銀粉；其中，所述表面活性劑為 醇、有機酸和酯類。
[0015] (6)成品：將步驟（5)中表面改性處理后的銀粉經脫水、干燥，包裝即得所述環保 型高性能銀粉。
[0016] 實施例1 取5公斤硝酸銀溶于水，加入1. 0~3. 0公斤氫氧化鈉，沉淀、洗滌，清洗水中只含有純 正的硝酸鈉，進行回收與處理成硝酸鈉，水處理液重復利用，沉淀生成物是氧化銀，過濾后 將得到的氧化銀，經過脫水后，然后向其中加入用量為〇. 2~50克/kg銀粉的醇類表面活 性劑；分散混合生成表面改性處理的氧化銀粉體。
[0017] 實施例2 取5公斤硝酸銀溶于水，加入1. 0~3. 0公斤氫氧化鈉，沉淀，洗滌，清洗水中只含有純 硝酸鈉，進行回收與處理成硝酸鈉，水重復利用。沉淀生成物為氧化銀，過濾后將將得到的 氧化銀加入過量氨水中使之全部溶解為澄清溶液； 取5公斤還原劑溶于50公斤去離子水中，形成還原液； 將上述澄清溶液和還原液以相同的流速0. 2~5L/min流經接觸式反應器混合生成純 銀粉，為防止銀粉在烘干時產生團聚，此時加入用量為0. 2~50克/kg銀粉的有機醇類表 面活性劑，經脫水，進行烘箱烘干，即為高分散，高純度，粒度集中的不規則銀粉。
[0018] 實施例3 取5公斤硝酸銀溶于水，加入1. 0~3. 0公斤氫氧化鈉，沉淀，洗滌，清洗水中只含有純 硝酸鈉，進行回收與處理成硝酸鈉，水重復利用。沉淀生成物為氧化銀，過濾后將將得到的 氧化銀加入過量氨水中使之全部溶解為澄清溶液，然后向其中加入用量為0. 2~50克/kg 銀粉的表面活性劑； 取5公斤還原劑溶于50公斤去離子水中，形成還原液； 將上述加入表面活性劑的澄清溶液和還原液以相同的流速〇.2~5L/min流經接觸 式反應器混合生成表面改性處理的銀粉，將得到的銀粉經烘箱進行烘干，即為高分散，高純 度，粒度集中的不規則銀粉。
[0019] 實施例4 取5公斤硝酸銀溶于水，加入1. 0~3. 0公斤氫氧化鈉，沉淀，洗滌，清洗水中只含有純 硝酸鈉，進行回收與處理成硝酸鈉，水重復利用。沉淀生成物為氧化銀，過濾后將將得到的 氧化銀加入過量氨水中使之全部溶解為澄清溶液； 取5公斤還原劑溶于50公斤去離子水中，形成還原液； 將上述澄清溶液和還原液以相同的流速0. 2~5L/min流經接觸式反應器混合生成純 銀粉，為防止銀粉在烘干時產生團聚，此時向濕粉中加入用量為0. 2~50克/kg銀粉的有 機脂類表面活性劑，經脫水，進行烘箱烘干，即為高分散，高純度，粒度集中的規則銀粉。
[0020] 實施例5 取5公斤硝酸銀溶于水，加入1. 0~3. 0公斤氫氧化鈉，沉淀，洗滌，清洗水中只含有純 硝酸鈉，進行回收與處理成硝酸鈉，水重復利用。沉淀生成物為氧化銀，過濾后將將得到的 氧化銀加入過量氨水中使之全部溶解為澄清溶液； 取5公斤水合肼溶于50公斤去離子水中，形成還原液； 將上述澄清溶液和還原液以相同的流速0. 2~5L/min流經接觸式反應器混合生成純 銀粉，脫水，經脫水后的銀粉再加入用量為0. 2~50克/kg的表面處理劑潤濕銀粉表面，以 防止烘箱中團聚，烘箱烘干，得到高分散，高純度，粒度集中的規則銀粉。脫水得到的溶液中 只含有氨水，可以重復利用。
[0021] 上述方法所得的銀粉的特性指標如SSA (Specific Surface Area)比表面積、AD (apparent density)表觀密度、熱失重和微量元素含量如下表：
上述方法得到的表面處理后的銀粉，具有優異的流動性能，最終反應性能上是超高分 散性，高導電效率，在光伏材料中表現在明顯提高光電轉化效率。提高了印刷性能和導電 性。
[0022] 上述方法過程產生的硝酸鈉和氨水均純度較高，均可以回收利用，即本方法不產 生固定廢棄物和廢水，節約資源，保護環境，是一種綠色環保的生產工藝。
[0023] 以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發 明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技 術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1. 一種環保型高性能銀粉的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 硝酸根分離：在硝酸銀溶液中加入堿性溶液，攪拌反應后經過濾、洗滌去除硝酸根， 制得純氧化銀； (2) 氧化銀溶解：向步驟（1)中得到的純氧化銀中加入氨水使之完全溶解生成澄清溶 液； (3) 制備還原液：將還原劑溶于去離子水中，形成還原液； (4) 生成表面改性銀粉：將步驟（2)中的澄清溶液和步驟（3)中的還原液按一定的流速 經接觸式反應器混合生成銀粉，過濾后在濕粉狀態下加入一定量的表面活性劑，攪拌進行 表面改性處理；或者在步驟（2)中的澄清溶液中加入一定量表面活性劑，攪勻后再與步驟 (3)中的還原液按一定的流速經接觸式反應器混合生成表面改性處理的銀粉； (6)成品：將步驟（5)中表面改性處理后的銀粉經脫水、干燥，包裝即得所述環保型高 性能銀粉。2. 根據權利要求1所述的環保型高性能銀粉的制備方法，其特征在于，所述步驟（1) 中，所述堿性溶液為氫氧化合物。3. 根據權利要求1所述的環保型高性能銀粉的制備方法，其特征在于，所述步驟（3) 中，所述還原劑為甲醛、水合肼、抗壞血酸、硼氫化鈉和有機羥基化合物中的至少一種。4. 根據權利要求1所述的環保型高性能銀粉的制備方法，其特征在于，所述步驟（4) 中，所述表面活性劑為醇、有機酸和酯類。5. 根據權利要求1所述的環保型高性能銀粉的制備方法，其特征在于，所述步驟（4) 中，所述表面活性劑的用量為〇. 2~50克/kg銀粉。6. 根據權利要求1所述的環保型高性能銀粉的制備方法，其特征在于，所述步驟（4) 中，所述接觸式反應中澄清溶液和還原液的流速相同，均為〇. 2~5L/min。
【專利摘要】本發明公開了一種環保型高性能銀粉的制備方法，包括如下步驟：（1）硝酸根分離；（2）氧化銀溶解；（3）制備還原液；（4）生成表面改性銀粉；（6）成品。本發明一種環保型高性能銀粉的制備方法，其制備的銀粉具有優異的流動性能，最終反應性能上是超高分散性，高導電效率，在光伏材料中表現在明顯提高光電轉化效率。提高了印刷性能和導電性；另外，該方法不產生固定廢棄物和廢水，節約資源，保護環境，是一種綠色環保的生產工藝。
【IPC分類】B22F9/24
【公開號】CN105397105
【申請號】CN201510782091
【發明人】王飛
【申請人】王飛
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月16日