一種粗硫酸銅深度除雜方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種粗硫酸銅深度除雜的方法，包括：一、粗硫酸銅溶解凈化步驟：利用溶劑將硫酸銅粗結(jié)晶溶解，并添加氫氧化鐵；其中，硫酸銅粗結(jié)晶溶解液固比的取值范圍為（3~6）:1，硫酸銅粗結(jié)晶與氫氧化鐵的質(zhì)量比為（10~50）:1；溶解凈化溫度為50~90℃，溶解凈化時(shí)間為2~12小時(shí)；二、過濾步驟：過濾除去凈化渣，得到硫酸銅溶液；三、濃縮結(jié)晶步驟：將硫酸銅溶液升溫至沸騰，并恒溫保持2~5h，使硫酸銅溶液濃縮，控制濃縮后硫酸銅溶液的液體比重為1.30~1.60，之后冷卻至室溫，過濾得到析出的硫酸銅結(jié)晶。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的粗硫酸銅深度除雜方法可對粗硫酸銅中砷、鉛雜質(zhì)進(jìn)行深度脫除，使得除雜后的析出的硫酸銅結(jié)晶中的砷、鉛的溶質(zhì)濃度達(dá)到As≤3ppm、Pb≤4ppm。
【專利說明】一種粗硫酸銅深度除雜方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有色金屬提取冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種粗硫酸銅深度除雜生產(chǎn)高品質(zhì)硫酸銅產(chǎn)品的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，硫酸銅是較重要的銅鹽之一，在電鍍、印染、顏料、農(nóng)藥、飼料、選礦等方面有廣泛應(yīng)用。硫酸銅根據(jù)用途不同可以分為農(nóng)用硫酸銅、工業(yè)硫酸銅、電鍍硫酸銅、飼料硫酸銅、食品硫Ife銅。硫Ife銅粗結(jié)晶為各銅冶煉中間物料，在銅電解精煉過程中，為了使電解液中的銅、酸含量及雜質(zhì)濃度控制在規(guī)定范圍內(nèi)，就必須對電解液進(jìn)行凈化和調(diào)整，以產(chǎn)出合格陰極銅。將電解液用加銅中和法或直接濃縮法，使電解液中的硫酸銅濃度達(dá)到飽和狀態(tài)，冷卻結(jié)晶后以硫酸銅結(jié)晶形態(tài)廣出。
[0003]目前，人們對粗硫酸銅通過除雜提純，制備各種硫酸銅產(chǎn)品已有研究，而在粗硫酸銅提純過程中深度脫除砷、鉛等雜質(zhì)元素的研究還很少。而砷、鉛為重金屬元素，對人體危害較大。砷侵入人體后，除由尿液、消化道、唾液、乳腺中排泄外，就蓄積于骨質(zhì)疏松部、肝、腎、脾、肌肉、頭發(fā)、指甲等部位。砷作用于神經(jīng)系統(tǒng)、刺激造血器官，長時(shí)期的少量侵入人體，對紅血球生成有刺激影響，長期接觸砷會(huì)引發(fā)細(xì)胞中毒和毛細(xì)管中毒，還有可能誘發(fā)惡性腫瘤。鉛是對人體危害極大的一種重金屬，它對神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼造血功能、消化系統(tǒng)、男性生殖系統(tǒng)等均有危害 。特別是大腦處于神經(jīng)系統(tǒng)敏感期的兒童，對鉛有特殊的敏感性。研究表明兒童的智力低下發(fā)病率隨鉛污染程度的加大而升高。如何實(shí)現(xiàn)深度脫除原料中砷、鉛等雜質(zhì)，得到更高品位的硫酸銅產(chǎn)品，在國內(nèi)外均屬難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一。
[0005]為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種粗硫酸銅深度除雜的方法，其特征在于，所述方法包括:
步驟一、粗硫酸銅溶解凈化步驟:
利用溶劑將硫酸銅粗結(jié)晶溶解，并添加氫氧化鐵；其中，硫酸銅粗結(jié)晶溶解液固比的取值范圍為(3飛):1，硫酸銅粗結(jié)晶與氫氧化鐵的質(zhì)量比為(1(T50):1 ；
所述溶解凈化步驟中溶解凈化溫度范圍為5(T90°C，溶解凈化時(shí)間范圍為2~12小時(shí)； 步驟二、過濾步驟:
溶解凈化步驟結(jié)束后，過濾除去凈化渣，得到硫酸銅溶液；
步驟三、濃縮結(jié)晶步驟:
將步驟二得到的硫酸銅溶液升溫至沸騰，并恒溫保持2飛h，使硫酸銅溶液濃縮，控制濃縮后硫酸銅溶液的液體比重為1.3(Tl.60，之后將濃縮后的硫酸銅溶液冷卻至室溫，過濾得到析出的硫酸銅結(jié)晶。
[0006]優(yōu)選地，步驟一中的溶劑可以為水，也可以是步驟三析出硫酸銅結(jié)晶后剩余的母液。
[0007]優(yōu)選地，步驟三中，將硫酸銅溶液升溫至沸騰的加熱方式為蒸汽加熱。
[0008]優(yōu)選地，在步驟三后還包括對析出的硫酸銅結(jié)晶進(jìn)行水洗，形成高純度硫酸銅結(jié)晶。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的粗硫酸銅深度除雜方法可對粗硫酸銅中砷、鉛雜質(zhì)進(jìn)行深度脫除，使得除雜后的析出的硫酸銅結(jié)晶中的砷、鉛的溶質(zhì)濃度達(dá)到As < 3ppm、Pb < 4ppm。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明中粗硫酸銅深度除雜方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合粗硫酸銅深度除雜方法的流程圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明的內(nèi)容。
[0012]硫酸銅粗結(jié)晶物料中As、Pb等雜質(zhì)元素較高，直接按傳統(tǒng)方法難以有效脫除，生產(chǎn)出的硫酸銅產(chǎn)品中As、Pb等雜質(zhì)元素含量較高，造成硫酸銅產(chǎn)品品質(zhì)較低，不能滿足市場要求。如圖1所示，本發(fā)明的粗硫酸銅深度除雜方法包括以下步驟:
步驟一、粗硫酸銅溶解凈化步驟。
[0013]在粗結(jié)晶溶解凈化過程中，加入添加劑氫氧化鐵，可使絕大部分的As、Pb進(jìn)入凈化渣中脫除,達(dá)到深度脫除As、Pb的目的。
[0014]本步驟首先需要利用水作為溶劑對硫酸銅粗結(jié)晶進(jìn)行溶解，硫酸銅粗結(jié)晶溶解液固比的取值范圍為(3飛):1，溶解凈化過程中硫酸銅粗結(jié)晶與添加劑氫氧化鐵配比的質(zhì)量比為(10-50): 1，溶解凈化步驟中溶解凈化溫度(即溶液溫度)范圍為5(T90°C，溶解凈化時(shí)間范圍為2~12小時(shí)。
[0015]步驟二、過濾步驟。
[0016]溶解凈化步驟結(jié)束后，將步驟一得到的溶液進(jìn)行過濾，過濾出包含As、Pb雜質(zhì)的凈化渣(主要為銅)后，得到凈化液，即硫酸銅溶液。
[0017]步驟三、濃縮結(jié)晶步驟。
[0018]本步驟是利用硫酸銅在不同溫度下溶解度的差異，通過加熱(例如蒸汽加熱)的方法，將上述硫酸銅溶液中的水部分汽化除去，使硫酸銅溶液達(dá)到飽和狀態(tài)或過飽和狀態(tài)后進(jìn)行水冷降溫使硫酸銅結(jié)晶從硫酸銅溶液中析出。
[0019]具體為將步驟二得到的硫酸銅溶液升溫至沸騰，恒溫2~5h，硫酸銅溶液中的水部分汽化使得硫酸銅溶液濃縮，控制濃縮后硫酸銅溶液的液體比重為1.3(Tl.60，之后將該濃縮后的硫酸銅溶液冷卻至室溫，過濾得到析出后的硫酸銅結(jié)晶。
[0020]為了進(jìn)一步對硫酸銅結(jié)晶進(jìn)行提純，可以對析出的硫酸銅結(jié)晶進(jìn)行水洗形成高純度硫酸銅結(jié)晶。
[0021]實(shí)施例1
一、粗硫酸銅溶解凈化步驟。
利用水作為溶劑對硫酸銅粗結(jié)晶進(jìn)行溶解，硫酸銅粗結(jié)晶溶解液固比為3: 1、硫酸銅粗結(jié)晶與添加劑氫氧化鐵配比為10: 1、溶解凈化溫度為50°C、溶解凈化時(shí)間為2小時(shí)。
[0022]步驟二、過濾步驟。
[0023]溶解凈化結(jié)束后，過濾出凈化渣后，得到硫酸銅溶液。
[0024]三、濃縮結(jié)晶步驟
升溫步驟二得到的硫酸銅溶液至沸騰，恒溫2h，硫酸銅溶液中的水部分汽化使得硫酸銅溶液濃縮，控制濃縮后液體比重為1.30，之后將其冷卻至室溫，過濾，得到硫酸銅結(jié)晶。
[0025]實(shí)施例2
一、粗硫酸銅溶解凈化步驟。
[0026]利用水作為溶劑對硫酸銅粗結(jié)晶進(jìn)行溶解，硫酸銅粗結(jié)晶溶解液固比為4: 1、硫酸銅粗結(jié)晶與添加劑氫氧化鐵配比為20: 1、溶解凈化溫度為75°C、溶解凈化時(shí)間為8小時(shí)。
[0027]二、過濾步驟。
[0028]溶解凈化結(jié)束后，過濾出凈化渣后，得到硫酸銅溶液。
[0029]三、濃縮結(jié)晶步驟。
[0030]升溫步驟二得到的硫酸銅溶液至沸騰，恒溫3h，硫酸銅溶液中的水部分汽化使得硫酸銅溶液濃縮，控制濃縮后液體比重為1.40，之后將其冷卻至室溫，過濾，得到硫酸銅結(jié)晶。
[0031]實(shí)施例3
一、粗硫酸銅溶解凈化步驟。
利用水作為溶劑對硫酸銅粗結(jié)晶進(jìn)行溶解，硫酸銅粗結(jié)晶溶解液固比為6: 1、硫酸銅粗結(jié)晶與添加劑氫氧化鐵配比為50: 1、凈化溫度為90°C、凈化時(shí)間為12小時(shí)。
[0032]二、過濾步驟。
[0033]溶解凈化結(jié)束后，過濾出凈化渣后，得到硫酸銅溶液。
[0034]三、濃縮結(jié)晶步驟。
升溫步驟一得到的硫酸銅溶液至沸騰，恒溫5h，硫酸銅溶液中的水部分汽化使得硫酸銅溶液濃縮，控制濃縮后液體比重為1.60，之后將其冷卻至室溫，過濾，得到硫酸銅結(jié)晶。
[0035]可替代地，由于在濃縮結(jié)晶步驟中，從濃縮后的硫酸銅溶液中過濾得到析出的硫酸銅結(jié)晶后，剩余的母液中仍然含有大量硫酸銅，為了對其進(jìn)行充分利用，可以將該母液作為粗硫酸銅溶解凈化步驟中的溶劑，對硫酸銅粗結(jié)晶進(jìn)行溶解，其液固比的取值范圍為(3~6):1。
[0036]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“ 一個(gè)實(shí)施例”、“ 一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0037]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種粗硫酸銅深度除雜的方法，其特征在于，所述方法包括: 步驟一、粗硫酸銅溶解凈化步驟: 利用溶劑將硫酸銅粗結(jié)晶溶解，并添加氫氧化鐵；其中，硫酸銅粗結(jié)晶溶解液固比的取值范圍為(3飛):1，硫酸銅粗結(jié)晶與氫氧化鐵的質(zhì)量比為(10-50):1 ; 所述溶解凈化步驟中溶解凈化溫度范圍為5(T90°C，溶解凈化時(shí)間范圍為2~12小時(shí)； 步驟二、過濾步驟: 溶解凈化步驟結(jié)束后，過濾除去凈化渣，得到硫酸銅溶液； 步驟三、濃縮結(jié)晶步驟: 將步驟二得到的硫酸銅溶液升溫至沸騰，并恒溫保持2飛h，使硫酸銅溶液濃縮，控制濃縮后硫酸銅溶液的液體比重為1.3(Tl.60，之后將濃縮后的硫酸銅溶液冷卻至室溫，過濾得到析出的硫酸銅結(jié)晶。
2.如權(quán)利要求1所述的粗硫酸銅深度除雜的方法，其特征在于，步驟一中的溶劑可以為水，也可以是步驟三析出硫酸銅結(jié)晶后剩余的母液。
3.如權(quán)利要求1所述的粗硫酸銅深度除雜的方法，其特征在于，步驟二中，將硫酸銅溶液升溫至沸騰的加熱方式為蒸汽加熱。
4.如權(quán)利要求1所述的粗硫酸銅深度除雜的方法，其特征在于，在步驟三后還包括對析出的硫酸銅結(jié)晶進(jìn)行水洗，形成高純度硫酸銅結(jié)晶。
【文檔編號(hào)】C01G3/10GK104071825SQ201410282939
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】楊興文, 涂相林, 吳杰, 祝志兵, 倪明星, 鄒志武, 鐘志燕 申請人:江西銅業(yè)股份有限公司