專利名稱：銅包鋼氨浸法制氧化銅或硫酸銅的制作方法
技術領域：
本發明涉及固體廢物處理技術領域。
目前，生產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。這種方法存在的主要缺陷是1、浸銅時，大量的鐵同時被浸出，耗硫酸多，產品純度低；2、環境污染嚴重，廢液、廢酸不易回收；3、成本高。同上述原料及方法生產硫酸銅時，硫酸銅的純度較低，成本也較高，污染也嚴重。
本發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，其優點是產品純度高，成本很低，做到廢物利用，便于物質的回收利用，大大降低環境污染，工藝簡便易行。
本發明是這樣實現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行浸溶，同時鼓入空氣，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、浸溶時間一般為2-16小時e、其反應式
然后，過濾除雜質，得銅氨液，將銅氨液加熱至90-100℃，同時可回收NH3及CO2，沉淀結晶制得堿式碳酸銅，反應式為
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，反應溫度控制在80℃-95℃，反應液中H2SO4濃度為150-450g·L-1，當反應液相對密度達到1.33-1.36時，停止加料至反應完全，過濾，濃縮，冷卻結晶而成。
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，反應溫度80-95℃，當反應液相對密度達到1.33-1.36時，停止加料，至反應完全，趁熱過濾，濃縮，冷卻結晶，制得CuSO4.5H2O。
本發明的突出優點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，所用的氨可以回收利用，不污染環境，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，應用價值高。用其制得的氧化銅或硫酸銅純度較高，且極易推廣應用，可對國民經濟帶來較高的經濟效益和社會效益。
以下結合實施例作詳述，但不作為對本發明的限定。
實施例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，銅包鋼絲表面的銅全部被浸溶進入溶液中。取出鋼絲，將溶液過濾，得到深藍色銅氨液。
4、蒸氨用蒸汽將銅氨液加熱至90-100℃，同時回收NH3及CO2，當溶液失去藍色，PH值降至7.5左右時，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，并定時翻動，當堿式碳酸銅變為深黑色氧化銅時，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完全。趁熱過濾。將濾液繼續加熱濃縮至相對密度1.29-1.41，停止加熱。移入結晶槽，靜止冷卻30分鐘，然后在攪拌下強制冷卻結晶，當冷卻至室溫將藍色結晶離心甩干，洗滌表面母液，再甩干，得CuSO4·5H2O產品，含量為98.6％。
經化驗符合BG8249-87飼料級硫酸銅標準。
實施例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，敷銅薄板表面的銅全部被浸溶進入溶液中，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℃，同時回收NH3及CO2，當溶液失去藍色，PH值降至7.5左右時，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，并定時翻動，當堿式碳酸銅變為深黑色氧化銅CuO時，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％。
產品質量優于市場上的產品。
實施例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，銅包鋼絲表面的銅全部被浸溶進入溶液中，取出鋼絲，過濾溶液，得到深藍色銅氨液。
4、蒸氨將銅氨液加熱至90-100℃，回收氨及CO2，當溶液失去藍色，PH值降至7.5左右時，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、反應式b、配制稀硫酸取98％H2SO4 88ml慢慢加入水中配成500ml，相對密度約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，至反應完全，趁熱過濾。
d、將濾液加熱濃縮至相對密度1.39-1.41左右，停止加熱，移入結晶槽，靜止30分鐘，在攪拌下用冷卻水間接強制冷卻結晶，冷卻至室溫，倒掉上層母液，將結晶部分離心甩干，少量水洗滌，再甩干，得產品CuSO4·5H2O 304g，含量為96.6％。經化驗符合GB437-802工業硫酸銅一級品標準。
權利要求
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行浸溶，同時鼓入空氣；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、浸溶時間為2-16小時；e、反應式然后，過濾除雜質，得銅氨液，將銅氨液加熱至90-100℃，回收NH3及CO2，沉淀結晶制得堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3，反應式為最后以Cu(OH)2CO3為原料制得氧化銅或硫酸銅。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的氨為液氨、氣氨或氨水。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于將Cu2(OH2)CO3經燃燒制得氧化銅。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征是將氧化銅加入稀硫酸制取CuSO4·5H2O，反應溫度80℃-95℃，反應液中H2SO4濃度為150-450g·L-1，當反應液相對密度達到1.33-1.36時，停止加料至反應完全，過濾，濃縮，冷卻結晶。
5.根據權利要求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，反應溫度80-95℃，當反應液相對密度達到1.33-1.36時，停止加料，至反應完全，趁熱過濾，濃縮，冷卻結晶，制得CuSO4.5H2O。
全文摘要
本發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C01G3/14GK1172074SQ9711580
公開日1998年2月4日 申請日期1997年8月15日 優先權日1997年8月15日
發明者張禮英 申請人:張禮英