專利名稱：銅包鋼氨浸法制氧化銅或硫酸銅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體廢物處理技術(shù)領(lǐng)域。
目前，生產(chǎn)硫酸銅的原料多采用銅礦石、廢銅催化劑或鍍銅、選礦排出的含銅廢水，均用硫酸法生產(chǎn)。這種方法存在的主要缺陷是1、浸銅時(shí)，大量的鐵同時(shí)被浸出，耗硫酸多，產(chǎn)品純度低；2、環(huán)境污染嚴(yán)重，廢液、廢酸不易回收；3、成本高。同上述原料及方法生產(chǎn)硫酸銅時(shí)，硫酸銅的純度較低，成本也較高，污染也嚴(yán)重。
本發(fā)明的目的是提供一種用銅包鋼氨浸法制取氧化銅或硫酸銅的方法，其優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品純度高，成本很低，做到廢物利用，便于物質(zhì)的回收利用，大大降低環(huán)境污染，工藝簡(jiǎn)便易行。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用銅包鋼氨浸法制取氧化銅或硫酸銅的方法，其特征在于首先用氨法浸取銅包鋼制得銅氨液，其工藝是將淘汰下來(lái)的電纜中的銅包鋼絲或敷銅型薄板置于浸溶槽中，加入氨及碳酸氫銨制成的溶液進(jìn)行浸溶，同時(shí)鼓入空氣，a、溶液中總氨濃度，總NH3為1.5-10mol·L-1；b、主要原料摩爾濃度配比為Cu∶NH3∶NH4HCO3＝1∶2-4∶1-2；c、氨浸溶液溫度30-50℃，最佳為35-45℃；d、浸溶時(shí)間一般為2-16小時(shí)e、其反應(yīng)式
然后，過(guò)濾除雜質(zhì)，得銅氨液，將銅氨液加熱至90-100℃，同時(shí)可回收NH3及CO2，沉淀結(jié)晶制得堿式碳酸銅，反應(yīng)式為
最后以Cu(OH)2CO3為原料制得氧化銅或硫酸銅，用一般工藝生產(chǎn)均可。
上述的氨可為液氨、氣氨或氨水。
上述制取氧化銅的方法也可采用焙燒法，即將堿式碳酸銅焙燒制得氧化銅。
上述制硫酸銅的方法采用硫酸法，將制得的氧化銅加稀硫酸反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在80℃-95℃，反應(yīng)液中H2SO4濃度為150-450g·L-1，當(dāng)反應(yīng)液相對(duì)密度達(dá)到1.33-1.36時(shí)，停止加料至反應(yīng)完全，過(guò)濾，濃縮，冷卻結(jié)晶而成。
上述制硫酸銅的方法也可以先配制硫酸溶液，濃度150-450g·L-1，升溫至80℃以上，加入粉碎的堿式碳酸銅，邊加料加攪拌邊加熱，反應(yīng)溫度80-95℃，當(dāng)反應(yīng)液相對(duì)密度達(dá)到1.33-1.36時(shí)，停止加料，至反應(yīng)完全，趁熱過(guò)濾，濃縮，冷卻結(jié)晶，制得CuSO4.5H2O。
本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是用銅包鋼氨浸法制取氧化銅或硫酸銅，純度高，幾乎不含鐵等雜質(zhì)，所用的氨可以回收利用，不污染環(huán)境，而且其原料銅包鋼為淘汰下來(lái)的廢舊電纜，其成本較低，工藝簡(jiǎn)便合理易行，應(yīng)用價(jià)值高。用其制得的氧化銅或硫酸銅純度較高，且極易推廣應(yīng)用，可對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
以下結(jié)合實(shí)施例作詳述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
實(shí)施例11、取＝4mm廢銅包鋼絲200g，含銅量約40％，放入浸溶槽中。
2、配制氨浸溶液20％NH3·H2O250mlNH4HCO3 100g加水至500ml3、升溫至30℃以上，鼓入空氣，控制溫度在40℃左右。浸溶6小時(shí)，銅包鋼絲表面的銅全部被浸溶進(jìn)入溶液中。取出鋼絲，將溶液過(guò)濾，得到深藍(lán)色銅氨液。
4、蒸氨用蒸汽將銅氨液加熱至90-100℃，同時(shí)回收NH3及CO2，當(dāng)溶液失去藍(lán)色，PH值降至7.5左右時(shí)，停止加熱。冷卻至室溫，離心甩干得堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3 137g。
5、焙燒將堿式碳酸銅加熱至200℃以上，并定時(shí)翻動(dòng)，當(dāng)堿式碳酸銅變?yōu)樯詈谏趸~時(shí)，停止加熱，冷卻至室溫，得氧化銅CuO 97.6g，氧化銅含量為98.82％。
6、生成硫酸銅取98％H2SO4 80ml，慢慢加入水中，配成500ml，相對(duì)密度為1.18以上稀酸溶液，升溫至80℃，加入氧化銅，邊加料，邊攪拌，邊加熱，控制溫度在90℃左右。將氧化銅逐漸加入至反應(yīng)完全。趁熱過(guò)濾。將濾液繼續(xù)加熱濃縮至相對(duì)密度1.29-1.41，停止加熱。移入結(jié)晶槽，靜止冷卻30分鐘，然后在攪拌下強(qiáng)制冷卻結(jié)晶，當(dāng)冷卻至室溫將藍(lán)色結(jié)晶離心甩干，洗滌表面母液，再甩干，得CuSO4·5H2O產(chǎn)品，含量為98.6％。
經(jīng)化驗(yàn)符合BG8249-87飼料級(jí)硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例21、取敷銅型薄板300g，含銅量約30％，放入浸溶槽中。
2、配制氨浸溶液19％NH3·H2O260mlNH4HCO3 100g加水至500ml3、將溶液升溫至30℃，鼓入空氣，控制溫度在40℃左右，浸溶4小時(shí)，敷銅薄板表面的銅全部被浸溶進(jìn)入溶液中，取出薄鐵皮，將溶液過(guò)濾，得銅氨液。
4、蒸氨用蒸汽將銅氨液加熱至90-100℃，同時(shí)回收NH3及CO2，當(dāng)溶液失去藍(lán)色，PH值降至7.5左右時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，倒掉上層母液，將堿式碳酸銅離心甩干。得Cu2(OH)2CO3 153g。
5、焙燒將堿式碳酸銅加熱至200℃以上，并定時(shí)翻動(dòng)，當(dāng)堿式碳酸銅變?yōu)樯詈谏趸~CuO時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫。
6、粉碎至100目，再加熱氧化，并冷卻至室溫，得粉末狀氧化銅CuO108g，含量為98.6％。
產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)于市場(chǎng)上的產(chǎn)品。
實(shí)施例31、取＝3mm廢銅包鋼絲300g，含銅量約30％，放入浸溶槽中。
2、配制氨浸溶液20％NH3·H2O240mlNH4HCO3 100g加水至500ml3、將溶液升溫至30℃以上，鼓入空氣，控制溫度在40℃左右，浸溶7小時(shí)，銅包鋼絲表面的銅全部被浸溶進(jìn)入溶液中，取出鋼絲，過(guò)濾溶液，得到深藍(lán)色銅氨液。
4、蒸氨將銅氨液加熱至90-100℃，回收氨及CO2，當(dāng)溶液失去藍(lán)色，PH值降至7.5左右時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，倒掉上層母液，下層沉淀物離心甩干得堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3 152g。
5、生成硫酸銅a、反應(yīng)式b、配制稀硫酸取98％H2SO4 88ml慢慢加入水中配成500ml，相對(duì)密度約1.20的稀酸溶液。
c、將溶液升溫至80℃以上，加入粉碎的堿式碳酸銅，邊加，邊攪拌，邊加熱，溫度控制在90℃左右，加完料，至反應(yīng)完全，趁熱過(guò)濾。
d、將濾液加熱濃縮至相對(duì)密度1.39-1.41左右，停止加熱，移入結(jié)晶槽，靜止30分鐘，在攪拌下用冷卻水間接強(qiáng)制冷卻結(jié)晶，冷卻至室溫，倒掉上層母液，將結(jié)晶部分離心甩干，少量水洗滌，再甩干，得產(chǎn)品CuSO4·5H2O 304g，含量為96.6％。經(jīng)化驗(yàn)符合GB437-802工業(yè)硫酸銅一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
l、一種用氨法浸取銅包鋼獲取堿式碳酸銅再制氧化銅或硫酸銅的方法，其特征在于首先用氨法浸取銅包鋼制得銅氨液，其工藝是將淘汰下來(lái)的電纜中的銅包鋼絲或敷銅型薄板置于浸溶槽中，加入氨及碳酸氫銨制成的溶液進(jìn)行浸溶，同時(shí)鼓入空氣；a、溶液中總氨濃度，總NH3為1.5-10mol·L-1；b、主要原料摩爾濃度配比為Cu∶NH3∶NH4HCO3＝1∶2-4∶1-2；c、氨浸溶液溫度30-50℃；d、浸溶時(shí)間為2-16小時(shí)；e、反應(yīng)式然后，過(guò)濾除雜質(zhì)，得銅氨液，將銅氨液加熱至90-100℃，回收NH3及CO2，沉淀結(jié)晶制得堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3，反應(yīng)式為最后以Cu(OH)2CO3為原料制得氧化銅或硫酸銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的氨為液氨、氣氨或氨水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于將Cu2(OH2)CO3經(jīng)燃燒制得氧化銅。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是將氧化銅加入稀硫酸制取CuSO4·5H2O，反應(yīng)溫度80℃-95℃，反應(yīng)液中H2SO4濃度為150-450g·L-1，當(dāng)反應(yīng)液相對(duì)密度達(dá)到1.33-1.36時(shí)，停止加料至反應(yīng)完全，過(guò)濾，濃縮，冷卻結(jié)晶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是先配制硫酸溶液，濃度150-450g·L-1，升溫至80℃以上，加入粉碎的堿式碳酸銅，邊加料加攪拌邊加熱，反應(yīng)溫度80-95℃，當(dāng)反應(yīng)液相對(duì)密度達(dá)到1.33-1.36時(shí)，停止加料，至反應(yīng)完全，趁熱過(guò)濾，濃縮，冷卻結(jié)晶，制得CuSO4.5H2O。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用廢電纜中的銅包鋼氨浸法制氧化銅或硫酸銅的方法,其特征是用氨及碳酸氫銨制成的溶液將銅包鋼絲浸溶,溶液中氨濃度為NH
文檔編號(hào)C01G3/14GK1172074SQ9711580
公開日1998年2月4日 申請(qǐng)日期1997年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月15日
發(fā)明者張禮英 申請(qǐng)人:張禮英