一種新的硫酸銅製備方法
2023-06-10 22:47:36 1
專利名稱：一種新的硫酸銅製備方法
技術領域：
本發明屬於一種化學氣一液一固三相催化反應工程，一種新的硫酸銅製備方法。
目前，以硫酸和廢銅為主要原料製備硫酸銅的方法基本上有兩種一種是氧化銅法，該方法是在氧化爐內予先氧化成氧化銅，然後與硫酸反應，製得硫酸銅。第二種方法是在溶蝕塔中用空氣將銅氧化，同時進行「溶蝕」來製備硫酸銅。第一種方法的缺點是，在氧化爐內用熱空氣中的氧來氧化金屬銅時，反應過的廢氣中含有煤粉屑、煙尖、硫化氫等有害物質，這種有害氣體散發在空間造成大氣汙染。並且金屬銅在氧化爐中的損耗大。後一種方法需要建造溶蝕塔和用專用的鼓風機及耐蝕泵，設備加工複雜，造價高。而且在生產過程中工藝操作條件要求嚴格，難於掌握。
本發明的任務是提供一種生產工藝簡單，生產率高，不產生汙染公害的新的硫酸銅製備方法。
本發明是用空氣中的氧氣在有鐵離子存在的情況下，同一價銅離子進行氧化反應生成二價銅離子，由二價銅離子氧化金屬銅，得到兩個一價銅離子，一價銅離子再被氧氣氧化，最終將銅轉化為二價銅離子而製得硫酸銅。該方法是，將廢銅或銅放在配製的有鐵離子的稀硫酸溶液中，加熱並鼓入空氣進行催化反應，製得硫酸銅。溶液的配比(重量比)為硫酸6.5%～20%;硫酸亞鐵0.05%～2.5%;五水硫酸銅0.1%～13%;其餘為水;廢銅或銅的加入量為理論量的1.2～2倍。反應溫度35℃-100℃。空氣鼓入量0.008～0.03米3/秒。當溶液中的二價銅離子濃度達到33.3%時即可停止加熱和停止鼓入空氣。將溶液移至另一個容器內，冷卻、靜置，使五水硫酸銅析出。用過的母液再返回到反應罐中繼續使用。
最佳操作條件溶液最佳配比(重量比)硫酸7.5%～14.5%，硫酸亞鐵0.1%～2.4%，五水硫酸銅8%～12%，其餘為水;廢銅或銅的加入量為理論量的1.5～1.7倍;反應溫度60℃～95℃;空氣鼓入量0.01～0.02米3/秒。
實施例在300毫升12%的稀硫酸中，加入34.4g廢銅或銅，4g硫酸亞鐵，30g五水硫酸銅，加熱溫度88℃，向液相內鼓入0.015米3/秒的空氣。當溶液中二價銅離子濃度達到33.3%時，停止加熱，同時停止鼓入空氣。將反應後的溶液放置到另一個耐酸槽內冷卻靜置後析出112g五水硫酸銅，產率為98%。用過的母液再倒回反應罐中二次使用。
利用該方法製備硫酸銅;由於向液相內鼓入空氣時有氣泡存在，在氣一液一固三相之間存在著強烈的脈衝擾動，使三相間的接觸面不斷更新，因而提高了氣相中氧的傳質速率，起到了催化作用。該方法生產工藝簡單，用過的母液可以二次使用，沒有廢水、廢氣、廢渣，不產生環境汙染，材料消耗少、產率高。
權利要求
1.一種新的硫酸銅製備方法，其特徵在於將廢銅或銅放在有鐵離子的稀硫酸溶液中，加熱並向液相鼓入空氣進行催化反應。
2.根據權利要求1所述的一種新的硫酸銅製備方法，其特徵在於溶液的組成為(重量%)硫酸6.5%～20%，硫酸亞鐵0.05%～2.5%，五水硫酸銅0.1%～13%，其餘為水，廢銅或銅的加入量為理論量的1.2～2倍;反應溫度35℃～100℃，空氣鼓入量為0.008～0.03米3/秒。
3.根據權利要求2所述的一種新的硫酸銅製備方法，其特徵在於溶液的最佳組成為(重量%)硫酸7.5%～14.5%，硫酸亞鐵0.1%～2.4%，五水硫酸銅8%～12%，其餘為水，廢銅或銅的最佳加入量為理論量的1.5～1.7倍，最佳反應溫度為60℃～95℃，最佳空氣鼓入量為0.01～0.02米3/秒。
全文摘要
一種新的硫酸銅製備方法，該方法是將廢銅放入配製的有鐵離子的稀硫酸溶液中，加熱並鼓入空氣進行催化反應製得硫酸銅。用過的母液可以反覆使用，沒有廢水、廢氣、廢渣，不產生環境汙染。利用該方法製備硫酸銅，生產工藝簡單，材料消耗少，產率高。
文檔編號C01G3/10GK1046145SQ8910526
公開日1990年10月17日 申請日期1989年4月6日 優先權日1989年4月6日
發明者劉方, 馬華憲, 劉寶, 任君合 申請人:山東工業大學