利用銅氧化礦溼法生產CuSO的製作方法
2023-05-28 15:41:11 2
專利名稱：利用銅氧化礦溼法生產CuSO的製作方法
技術領域：
本發明涉及CuSO4·5H2O的銅氧化礦溼法生產工藝，屬化工領域。
背景技術：
目前工業生產CuSO4·5H2O常使用熱濃H2SO4氧化金屬銅，或在空氣充足情況下，用熱稀H2SO4溶解金屬銅的方法。而金屬銅的來源，通常是用銅的硫化礦物如黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦(Cu3FeS4)、輝銅礦(Cu2S)、銅藍(CuS)等，經冰銅熔煉法火法煉成的，其流程需經過礦石的粉碎、球磨、浮選製取精銅礦，再將精銅礦經沸騰爐氧化焙燒製得焙沙，焙沙經反射爐高溫熔煉製成冰銅(MCu2S+NFeS)，冰銅再經轉爐鼓風熔煉製得粗銅，最後將粗銅電解精煉製成純銅。由此可見，用火法冶煉製得純銅生產CuSO4·5H2O的工藝複雜，投資大，成本高，工業汙染嚴重。
發明內容本發明提供的是利用銅氧化礦溼法生產CuSO4·5H2O的工藝。
本發明是利用赤銅礦(Cu2O)、黑銅礦(CuO)、藍銅礦[2CuCO3·Cu(OH)2]、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]、矽孔雀石(CuSiO3·2H2O)、膽礬(CuSO4·5H2O)等銅氧化礦，溼法生產CuSO4·5H2O，根據原料不同，可採用直接由礦石生產CuSO4·5H2O、或先由礦石生產出海綿銅，再用海綿銅F角料生產CuSO4·5H2O的兩種方法1、由礦石直接生產CuSO4·5H2O。本法取用品位稍高的銅氧化礦石(品位＞4)，且要求含幹擾雜質較少(主要是鈣)，礦石經粉碎機粉碎、球磨後，裝入帶攪拌器的化料池或化料鍋內，用混酸加熱化料，其充分反應後可發生如下相關反應
反應液經澄清過濾後，經一次調酸除鐵後再澄清過濾，得二次濾液，二次濾液經二次調酸度可製得氫氧化銅沉澱(藍色)和CuCO3沉澱二次調酸液經澄清後，用板框壓濾機進行壓濾製得Cu(OH)2濾餅和濾液，濾餅水洗後用稀H2SO4中和製得CuSO4母液，該母液經薄膜蒸發器或減壓蒸餾濃縮後放入結晶池結晶過夜，然後離心甩幹得粗產品CuSO4·5H2O結晶(含量＜80％)，將該粗產品再經重結晶便最終得到CuSO4·5H2O藍色結晶純品(含量＞95％)。
2、先用礦石生產海錦銅，再由海綿銅生產CuSO4·5H2O。本法可處理礦石品位低、幹擾雜質多的銅氧化礦，化料步聚及相關反應和1中由礦石生產CuSO4·5H2O的一致，即礦石經粉碎機粉碎、球磨後，裝入帶攪拌器的化料池或化料鍋內，用混酸加熱化料，其充分反應後可發生如下相關反應化料完畢後，經二次澄清過濾出清液，清液於池中用還原法製取海綿銅，還原劑可用鐵(鐵絲、鐵屑、廢鐵)或鋅(廢電池鋅皮、鋅灰、鋅渣或其它廢鋅)，其反應式為〔Fe2+可制FeSO4、Fe(OH)3、FeO3、Fe2(SO4)3等〕Zn2+可制ZnSO4·7H2O)製得的海綿銅經稀酸洗滌乾燥後，置於焙燒爐上加熱攪拌空氣氧化將焙燒好的熱料加入反應鍋中，同時加入熱混酸(H3SO4和HNO3)，並通入熱水蒸汽和鼓入空氣氧化攪拌，使銅全部溶解，控制酸度和比重，其反應式為當反應鍋中的溶液PH＝4-4.5、D＝1.4時，停止通蒸汽和鼓空氣，靜置後，加過濾器濾出上清液，稍加濃縮於結晶池中結晶過夜，最後離心甩幹，便可得到合格產品CuSO4·5H2O，母液返回反應鍋或重新制海綿銅。
本發明的優點在於直接用礦石做原料，工藝簡單，易於操作，節約能源，產品質量好，減少環境汙染，經濟效益高，利於推廣。
具體實施方式
實施例1由礦石直接生產CuSO4·5H2O選取品位＞4的銅氧化礦石，經粉碎球磨、加酸化料、澄清過濾、第一次調酸澄清過濾、第二調酸澄清過濾、濾餅水洗制母液、濃縮結晶、甩幹、重結晶製成成品，每步分述如下粉碎球磨礦石經粉碎機粉碎，球磨機球磨；加酸化料將球磨後的礦石粉裝入帶攪拌器的化料池或化料鍋內，用混酸加熱化料；
澄清過濾除去濾渣(即細紗)，得第一次濾液；第一次調酸澄清過濾調酸度除鐵後再澄清過濾，得第二次濾液；第二次調酸澄清過濾調酸度製得氫氧化銅沉澱和CuCO3沉澱，用板框壓濾機壓濾製得Cu(OH)2濾餅和濾液；濾餅水洗制母液用稀H2SO4中和製得CuSO4母液；濃縮結晶將母液用薄膜蒸發器或減壓蒸餾濃縮後，放入結晶池結晶過夜；甩幹離心甩幹製得CuSO4·5H2O粗產品結晶(含量＜80％)；重結晶將粗產品結晶重結晶便得到含量＞95％的CuSO4·5H2O藍色結晶純品。
實施例2，先由礦石生產海綿銅，再由海綿銅生產CuSO4·5H2O取品位低、幹擾雜質多的銅氧化礦石，經粉碎球磨、加酸化料、澄清過濾、第二次澄清過濾、製取海綿銅、焙燒、熱混酸熔銅、濃縮結晶、甩幹製成成品，每步分述如下粉碎球磨礦石經粉碎機粉碎，球磨機球磨；加酸化料將球磨後的礦石粉裝入帶攪拌器的化學池或化料鍋內，用混酸加熱化料；澄清過濾除去濾渣(即細沙)，得第一次濾液；第二次過濾將濾液再次澄清過濾，得第二次濾液；製取海綿銅將第二次濾液用Fe或Zn還原，製取海綿銅；焙燒將海綿銅經稀酸洗滌乾燥後，置於焙燒爐上，加熱攪拌空氣氧化；熱混酸熔銅將焙燒好的熱料趁熱加入反應鍋中，同時加入熱混酸，並通入熱水蒸汽和鼓入空氣氧化攪拌，使銅全部溶解，控制PH＝4-4.5，D＝1.4，然後停止通空氣和水蒸汽，靜置後，加過濾器濾出上清液；濃縮結晶將過濾後的濾液稍加濃縮，於結晶池中結晶過夜；甩幹離心甩幹即可製得CuSO4·5H2O的合格產品，同時將甩出的母液返回反應鍋熱酸熔銅或重新製取海綿銅。
權利要求
1.利用銅氧化礦溼法生產CuSO4·5H2O的工藝，其特徵在於它是將銅氧化礦石，經粉碎球磨、加酸化料、澄清過濾、第一次調酸澄清過濾、第二次調酸澄清過濾、濾餅水洗制母液、濃縮結晶、甩幹、重結晶，最後製得CuSO4·5H2O。
2.利用銅氧化礦溼法生產CuSO4·5H2O的工藝，其特徵在於它是將銅氧化礦石，經粉碎球磨、加酸化料、澄清過濾、第二次澄清過濾、製取海綿銅、焙燒、熱混酸熔銅、濃縮結晶、甩幹，最後製得CuSO4·5H2O。
3.如權利要求1或2所述的利用銅氧化礦溼法生產CuSO4·5H2O的工藝，其特徵在於所述的銅氧化礦為赤銅礦、黑銅礦、藍銅礦、孔雀石、矽孔雀石和膽礬。
全文摘要
本發明涉及一種利用銅氧化礦溼法生產CuSO
文檔編號C22B3/22GK1443859SQ0211446
公開日2003年9月24日 申請日期2002年3月13日 優先權日2002年3月13日
發明者沈超 申請人:沈超