CN100415650C - 用氧氯化铜生产氯化亚铜的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用氧氯化铜生产氯化亚铜的方法，它包括如下步骤：(1)将氯化铜溶液、稀盐酸溶液两者中的至少一种溶液与氧氯化铜溶液相混和配制成铜离子与氯离子的质量含量比为63.5∶37.5～63.5∶40的A溶液；(2)将所述的A溶液加热至50℃～80℃后，向所述的A溶液中加入还原剂，当所述的A溶液由绿色变为淡棕色时，停止加入还原剂，得到B液；(3)向所述的B液注入纯水，搅拌漂洗后进行沉淀，得到C液和沉淀物；(4)用稀盐酸、乙醇依次洗涤所述的沉淀物，过滤、干燥后即得到氯化亚铜。利用此方法在生产过程中产生的废水少，且回收率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种用氧氯化铜生产氯化亚铜的方法。
背景技术
现有生产氯化亚铜的方法，通常有四种：
第一种是用电解铜通氯，浇铸生产氯化亚铜；
第二种是用氯化铜溶液(线路板蚀刻液的主要成分)为原料，用海绵铜为还原剂，制取氯化亚铜；
第三种是用硫酸铜溶液为原料，食盐为助剂，再加还原剂还原反应制取氯化亚铜；
第四种是用氢氧化铜为原料，用亚硫酸钠还原反应制取氯化亚铜，这种方法也是目前处理线路板蚀刻废液的主要方法。
上述四种方法中，第一种电解铜为主要原料，而电解铜资源全球性短缺，用液氯为还原剂，再还原反应过程中需800摄氏度的高温，这对反应设备的材质要求非常高，且安全性差；第二种方法是以氯化铜溶液为原料，海绵铜为还原剂，虽然以铜原料为还原剂是最好的方法，但海绵铜在制作时需要大量的铁原料，形成大量的含铁废水，处理这些废水难度大，处理成本高；第三种是以硫酸铜溶液作为原料，以亚硫酸钠、二氧化硫气体或亚硫酸氢钠作还原剂，在反应前必须另加工业盐作助剂就增加料生产成本，该方法硫酸铜溶液中铜离子比重小，产能差；第四种方法是以氢氧化铜泥为原料，以亚硫酸钠为还原剂，在制作氢氧化铜时所产生的废水中含有氯化铵、氯化钠无法分离回收再生，其中氯化铵、氯化钠造成污水处理的难度和成本。
发明内容
本发明目的是提供一种用氧氯化铜生产氯化亚铜的方法，利用此方法在生产过程中产生的废水少，且回收率高。
本发明可以通过以下技术方案得以实施：
一种用氧氯化铜生产氯化亚铜的方法，它包括如下步骤：
(1)、将氯化铜溶液、稀盐酸溶液两者中的至少一种溶液与氧氯化铜溶液相混和配制成铜离子与氯离子的质量含量比为63.5∶37.5～63.5∶40的A溶液；
(2)、将所述的A溶液加热至50℃～80℃后，向所述的A溶液中加入还原剂，当所述的A溶液由绿色变为淡棕色时，停止加入还原剂，得到B液；
(3)、向所述的B液注入纯水，搅拌漂洗后进行沉淀，得到C液和沉淀物；
(4)、用稀盐酸、乙醇依次洗涤所述的沉淀物，过滤、干燥后即得到氯化亚铜。
所述的还原剂为二氧化硫、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠中的一种或两种以上的混合物。
当所述的还原剂为二氧化硫时，用液碱吸收还原过剩的二氧化硫气体，得到还原剂亚硫酸钠。
所述的氯化铜溶液为酸性线路板蚀刻液，所述的酸性线路板蚀刻液中主要含有氯化铜和盐酸。
在步骤(2)中，加入还原剂时的速度从快到慢，总共加入的时间为0.8～1.2小时。
将所述的C液用液碱中和，再与盐酸反应，生成氯化亚铜溶液，过滤、结晶、干燥制得氯化亚铜。
步骤(4)中，洗涤后得到的洗涤液通过干石灰吸水蒸馏制得乙醇。
在步骤(2)中，当所述的A溶液由绿色变为淡棕色时，测定此时A溶液的pH值，当测定的pH值为1～2时，进入步骤(3)，当测定的pH值小于1～2时，向所述的A溶液中再加入氧氯化铜，直到所述的淡棕色A溶液的pH值为1～2为止。
本发明与已有技术相比具有如下优点：
1、充分利用氧氯化铜的产品结构使得能配制成铜离子与氯离子的质量含量为63.5∶37.5～63.5∶40的A溶液，用还原剂还原A溶液中的铜离子使其变成亚铜离子，为以后生成氯化亚铜提供亚铜离子。
2、巧妙的用液碱吸收过剩的二氧化硫气体，即消灭了污染又再生了还原剂。
3、在漂洗沉淀后的C溶液中含氯化亚铜，经碱中和生成氢氧化亚铜，再与盐酸反应后就得到氯化亚铜，省去了还原剂，同时废水铜离子全部回收，无污染。
4、该技术生产的氯化亚铜，经过检验氯化亚铜含量大于等于99％，氯化铜含量小于0.8％，铁含量小于0.005％。
具体实施方式
一种用氧氯化铜生产氯化亚铜的方法，它包括如下步骤：
(1)、将氯化铜溶液、稀盐酸溶液两者中的至少一种溶液与氧氯化铜溶液相混和配制成铜离子与氯离子的质量含量比为63.5∶37.5～63.5∶40的A溶液；
(2)、将所述的A溶液加热至50℃～80℃后，向所述的A溶液中从快到慢加入还原剂，加入的时间为0.8～1.2小时，当所述的A溶液由绿色变为淡棕色时，停止加入还原剂，得到B液；
(3)、向所述的B液注入纯水，搅拌漂洗后进行沉淀，得到C液和沉淀物；
(4)、用稀盐酸、乙醇依次洗涤所述的沉淀物，过滤、干燥后即得到氯化亚铜。
所述的还原剂为二氧化硫、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠中的一种或两种以上的混合物，其中当所述的还原剂为二氧化硫时，用液碱吸收还原过剩的二氧化硫气体，得到还原剂亚硫酸钠。
所述的氯化铜溶液为酸性线路板蚀刻液，所述的酸性线路板蚀刻液中主要含有氯化铜和盐酸。
在步骤(2)中，加入还原剂时的速度从快到慢，总共加入的时间为0.8～1.2小时。
将所述的C液用液碱中和，再与盐酸反应，生成氯化亚铜溶液，过滤、结晶、干燥制得氯化亚铜。
步骤(4)中，洗涤后得到的洗涤液通过干石灰吸水蒸馏制得乙醇。
在步骤(2)中，当所述的A溶液由绿色变为淡棕色时，测定此时A溶液的pH值，当测定的pH值小于1～2时，向所述的A溶液中再加入氧氯化铜，直到所述的淡棕色A溶液的pH值为1～2为止。
在生产过程中，在加入还原剂即将结束时，即得到澄清的淡棕色溶液时，最好要测定一下溶液的pH值是否是1～2。
当测定的pH值为1～2时，进入步骤(3)。
当测定pH值不到1～2，例如pH值在0.5，而此时溶液已经是澄清的淡棕色，但反应并没有完全，这样在后来的步骤(4)中得到的氯化亚铜的效率将降低，此时说明在步骤(1)中配制的A液中铜离子与氯离子的质量含量比位于63.5∶37.5到63.5∶40之间，这时如再加入适量的氧氯化铜，使其能达到澄清淡棕色时且A液的pH值为1～2时，在步骤(4)后得到的氯化亚铜的效率将得到提高。
在生产过程中还会遇到，当加入还原剂已经过量，A溶液仍未能达到澄清淡棕色，这表明A液中铜离子与氯离子的质量含量比不在63.5∶37.5～63.5∶40这一范围内时，此时必须加入适量的氯化铜溶液或稀盐酸使其满足步骤1中的铜离子与氯离子的质量含量比小于等于63.5∶37.5的这个条件，并继续加还原剂，直到达到澄清淡棕色溶液为止，此时再测定A液的pH值直到满足pH值为1～2时，停止加入还原剂。
实施例1：
将铜离子浓度为13.5g/L、盐酸浓度为220g/L的酸性线路板蚀刻液1600升加入到反应釜中，升温加入825千克氧氯化铜，搅拌混和，当温度达到60摄氏度停止升温，开始加入还原剂(二氧化硫气体、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠)均可。还原剂投料时要从快到慢，持续1小时，使溶液从绿色变成淡棕色，溶液pH值为1～2，重新开始升温至80～90摄氏度，保持20分钟，还原反应步骤结束，将氯化亚铜投入2～3倍的纯水中，纯水温度60摄氏度以上的条件下扩体搅拌，漂洗20分钟，停止搅拌，开始沉淀30分钟，抽取上层清液，将上层清液用液碱中和生成氢氧化亚铜，沉淀后的氯化亚铜用稀盐酸和乙醇洗涤，洗涤液回收氯化亚铜干燥，再将氢氧化亚铜与盐酸反应，生成氯化亚铜溶液，过滤、结晶、干燥制得氯化亚铜，干燥温度80～120摄氏度。
实施例2：
将盐酸浓度为200g/L的稀盐酸1600升投入到反应釜中，开始升温并加入氧氯化铜873千克，搅拌混和，当温度达到60摄氏度时，停止升温，以下同实施例1方法继续。
Claims (7)
1. 一种用氧氯化铜生产氯化亚铜的方法，其特征在于：它包括如下步骤：
(1)、将氯化铜溶液、稀盐酸溶液两者中的至少一种溶液与氧氯化铜溶液相混和配制成铜离子与氯离子的质量含量比为63.5∶37.5～63.5∶40的A溶液；
(2)、将所述的A溶液加热至50℃～80℃后，向所述的A溶液中加入还原剂，当所述的A溶液由绿色变为淡棕色时，停止加入还原剂，得到B液；
(3)、向所述的B液注入纯水，搅拌漂洗后进行沉淀，得到C液和沉淀物；
(4)、用稀盐酸、乙醇依次洗涤所述的沉淀物，过滤、干燥后即得到氯化亚铜，
所述的还原剂为二氧化硫、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠中的一种或两种以上的混合物。
2. 根据权利要求1所述的用氧氯化铜生产氯化亚铜的方法，其特征在于：当所述的还原剂为二氧化硫时，用液碱吸收还原过剩的二氧化硫气体，得到还原剂亚硫酸钠。
3. 根据权利要求1所述的用氧氯化铜生产氯化亚铜的方法，其特征在于：所述的氯化铜溶液为酸性线路板蚀刻液，所述的酸性线路板蚀刻液中主要含有氯化铜和盐酸。
4. 根据权利要求1所述的用氧氯化铜生产氯化亚铜的方法，其特征在于：在步骤(2)中，加入还原剂时的速度从快到慢，总共加入的时间为0.8～1.2小时。
5. 根据权利要求1所述的用氧氯化铜生产氯化亚铜的方法，其特征在于：将所述的C液用液碱中和，再与盐酸反应，生成氯化亚铜溶液，过滤、结晶、干燥制得氯化亚铜。
6. 根据权利要求1所述的用氧氯化铜生产氯化亚铜的方法，其特征在于：步骤(4)中，洗涤后得到的洗涤液通过干石灰吸水蒸馏制得乙醇。
7. 根据权利要求1所述的用氧氯化铜生产氯化亚铜的方法，其特征在于：在步骤(2)中，当所述的A溶液由绿色变为淡棕色时，测定此时A溶液的pH值，当测定pH值为1～2时，进入步骤(3)，当测定pH值小于1～2时，向所述的A溶液中再加入氧氯化铜，直到所述的淡棕色A溶液的pH值为1～2为止。
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| GR01 | Patent grant |