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的廢舊電纜，其成本較低，工藝簡便合理易行，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)國民經(jīng)濟(jì)帶來較高的經(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)量優(yōu)于市場上的產(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