專利名稱：一種聯合法生產氯化亞銅的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種生產氯化亞銅的工藝，更具體地說就是以含銅的硫酸鹽或氯鹽溶液為原料生產氯化亞銅的工藝。
目前氯化亞銅的工業生產主要有兩種方法，即水析法和直接還原法。國內現有生產工藝主要是水析法，如上海勤工化工廠、金川公司銅材廠、浙江余姚化工廠等，該方法主要是以紫銅為原料，以食鹽、鹽酸為氯化劑，氯酸鈉或空氣為氧化劑，在高氯溶液中將紫銅溶解為一價銅氯絡合物，然后加水稀釋，水析出氯化亞銅的方法。其不足之處是產品直收率低，原材料消耗大，水、電、汽利用率低，生產周期長，以及由于水析產品顆粒細小，干燥過程易被氧化，造成產品質量不穩定，經濟效益不好。直接還原法是以二價銅鹽或銅的氧化物為原料，以氯化鈉為氯化劑，直接利用適當的還原劑將二價銅還原成氯化亞銅，其不足之處是還原劑消耗大，而且對還原劑要求高，成本偏高，目前多用于實驗室中、如澳大利亞悉尼大學化工系的P.B.LINRSON等人曾利用二氧化硫作還原劑，進行從二價銅的硫酸鹽或氯鹽溶液中回收銅的實驗室研究，我國中南工業大學傅崇說教授及其合作者也從事過類似的研究工作，但將該方法直接應用于工業生產，國內外至今未見報導。
本發明的目的在于克服上述現有技術中存在的缺點，提出一種能夠提高產品的直收率和產品質量，降低成本，適應性廣泛的生產氯化亞銅的工藝方法，它具有集水析法和直接還原法之優點為一體的聯合流程特點。
本發明的目的可通過下述技術方案予以實現以含銅的硫酸鹽或氯鹽溶液、紫雜銅、氧化銅為原料，氯化鈉為氯化劑，以氣體與固體還原劑作為聯合還原劑，石灰石、液堿或純堿為中和劑，通過配液、溶解、還原、水析、洗滌、抗氧化處理、干燥以及水析后液沉銅，銅渣返回配液過程來生產氯化亞銅。
上述的原料還可以包括含銅的硫酸鹽溶液和氯鹽溶液，此類溶液可以是工業生產過程中和產出液或由固體物料經浸出而得到的溶液，然后用氣體還原劑、固體還原劑使混合溶液中的銅轉化為一價銅。
所述的聯合還原劑中的氣體還原劑為二氧化硫、氫氣，固體還原劑為雜銅、亞硫酸鹽、草酸。
所述的銅的快速溶解方法，是以經過配液的溶液為溶劑，二價銅離子為氧化劑，氯離子為絡合劑，控制溫度為60-90℃，時間2-5小時快速溶銅，產出一價銅氯絡合物溶液。
所述的還原方法是將高的氯銅摩爾比溶液與不含氯的硫酸銅溶液按比例混合后，在溫度30-80℃，條件下以氣體還原劑或固體還原劑使混合液中的二價銅轉化為一價銅。
所述的廢水處理是水析后的上清液部分再返回溶解食鹽，其余部分先以石灰石中和至PH＝2-3，分離硫酸鈣后的溶液以液堿或純堿中和沉銅，沉銅渣返回溶解配液。
下面結合原則流程圖對本發明作進一步的說明。
圖一是本發明的原則流程圖。
本發明生產氯化亞銅的溶液中的有關元素的含量在以下范圍內為宜，Cu20-100g/l，H2SO40-15g/l，Fe≤10g/l，Ni≤10g/l，對于含鐵、鎳高的溶液也能生產出符合國家標準《GB1619-79》要求合格產品，但成本略有升高。
首先以硫酸銅或硫酸銅溶液，按一定的氯銅摩爾比與氯化鈉混合配液，要求銅濃度達到30-50g/l，在60-90℃溫度范圍內將此溶液用紫雜銅進行還原，維持溶液一定的酸度，經2-5小時反應即可形成合格的高氯溶液。然后將此溶液與硫酸銅溶液按比例混合后，向混合溶液中加入還原劑(氣體、固體)，在30-80℃范圍內進行還原，還原結束后，將還原料漿與清水混合，靜置1-2小時經固液分離后，產出濕的氯化亞銅，經洗滌、脫水、抗氧化處理、干燥，即可得到成品氯化亞銅。固液分離后的母液，部分返回溶銅配液，其余母液用碳酸鈣中和酸至PH＝2-3，分離出硫酸鈣后再用液堿或純堿中和至PH＝7-8，綜合回收其中的銅、鎳等元素后，排放，沉銅渣返回溶銅造液。
與現有技術相比，本發明的有益效果如下所示(1)、本發明使氯化亞銅生產有一個高的直收率，與水析法相比，直收率可提高20%以上;
(2)、產品質量穩定性好，符合《GB1619-79》，合格率接近100%，而且各項指標大都優于國標要求，為白色松散的氯化亞銅粉末;
(3)、生產效率高，與水析法相比可提高生產效率兩倍以上;
(4)、原材料及水、電、汽消耗指標低，氯的利用率提高一倍以上，銅單耗基本接近理論用量，水單耗只有水析法的一半;
(5)、生產能力可大可小，原料適應性強;
(6)、生產成本較低，噸產品加工費與水析法相比可降低20%以上，經濟技術指標較好，具有明顯的經濟效益。
其實施例為取含Cu2+40g/l的硫酸銅溶液200ml，按比例為8∶1的氯銅摩爾比加入Nacl，加熱攪拌溶解后，加入足夠量的紫雜銅，在80℃溫度下恒溫3.5小時，然后趁熱過濾，將此溶液再與200ml含Cu2+80g/l的硫酸銅溶液混合加入500ml的三頸燒瓶中，在60℃下通入二氧化硫進行還原1.5小時，產出的氯化亞銅漿料再加水500ml靜置1小時，進行固液分離、洗滌、抗氧化處理，放入燒杯中在120℃下進行干燥，得到符合《GB1619-79》標準的氯化亞銅41.91g，其中CuCl含量98.44%，CuCI2含量0.84%，酸不溶物0.15%，鐵含量0.0025，硫酸根含量小于0.3%，水析后溶液部分返回配液，其余部分先用CaCO3中和至PH＝2-3，分離出硫酸鈣再加入液堿中和至PH＝7-8，回收銅后的廢水達到國家工業廢水的排放標準。
本發明已成功地應用于我國某廠工業生產中，生產統計數據表明，該發明合理可行，技術指標先進，經濟效益明顯。其直收率由原來的60%提高到85%左右，銅回收率可達98%以上，產品合格率接近100%，勞動生產率提高一倍，噸氯化亞銅的加工費比原水析法降低20%。
權利要求
1.一種聯合法生產氯化亞銅的工藝，其特征在于以含銅的硫酸鹽或氯鹽溶液、紫雜銅、氧化銅為原料，氯化鈉為氯化劑，以氣體與固體還原劑為聯合還原劑，石灰石、液堿或純堿為中和劑，通過配液、溶解、還原、水析、抗氧化處理、干燥以及水析后液沉銅，銅渣返回配液過程來生產氯化亞銅。
2.根據權利要求1所述，其特征在于生產氯化亞銅的原料包括含銅的硫酸鹽溶液和氯鹽溶液，此類溶液可以是工業生產過程中的產出液或由固體物料經浸出而得到的溶液，然后用氣體還原劑、固體還原劑使混合后的銅轉化為一價銅。
3.根據權利要求1所述，其特征在于聯合還原劑中的氣體還原劑為二氧化硫或氫氣，固體還原劑為雜銅、亞硫酸鹽或草酸。
4.根據權利要求1所述，其特征在于所說的銅的快速溶解方法，是以經過配液的溶液為溶劑;二價銅離子為氧化劑，氯離子為絡合劑，控制溫度為60-90℃，時間2-5小時快速溶銅，產出一價銅氯絡合物溶液。
5.根據權利要求1所述，其特征在于所說的還原方法是將高的氯銅摩爾比溶液與不含氯的硫酸銅溶液按比例混合后，在溫度30-80℃，條件下以氣體還原劑或固體還原劑使混合液中的二價銅轉化為一價銅。
6.根據權利要求1所述，其特征在于水析后的上清液部分再返回溶解食鹽，其余部分先以石灰石中和至PH＝2-3，分離硫酸鈣后的溶液以液堿或純堿中和沉銅，沉銅渣返回溶解配液。
全文摘要
本發明提供了一種比現有方法更為先進，對原料的適應性更廣，經濟效益更為顯著的以含銅的硫酸鹽或氯鹽溶液為原料生產氯化亞銅的生產工藝方法。該技術與現有技術相比，氯化亞銅生產的直收率可提高20％以上，銅的總回收率達到98％以上，產品合格率接近100％，氯利用率提高一倍以上，噸產品加工費可降低20％以上，經濟效益十分顯著。
文檔編號C01G3/05GK1112090SQ94105209
公開日1995年11月22日 申請日期1994年5月17日 優先權日1994年5月17日
發明者彭濟時, 范興永 申請人:西安建筑科技大學