CN101503348A

CN101503348A - 纯氧一步法生产醋酸铜的方法

Info

Publication number: CN101503348A
Application number: CNA2009100200473A
Authority: CN
Inventors: 吴伟民
Original assignee: SHANXIAN YONGFENG COPPER ACETATE PRODUCTS CO Ltd
Current assignee: SHANXIAN YONGFENG COPPER ACETATE PRODUCTS CO Ltd
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2009-08-12

Abstract

本发明公开了一种纯氧一步法生产醋酸铜的方法。该生产工艺过程如下：在工程塑料反应塔塔身进料口装入紫杂铜；塔釜注入一定量的醋酸铜母液；将醋酸铜母液预热到80℃，通过循环泵将塔底母液进行喷淋，氧气从塔身和塔釜交界处进入塔里，当达到反应终点时，将运转的母液注入结晶器；将结晶送到过滤脱水机将醋酸铜结晶和母液分离；将分离出来的醋酸铜放入干燥器干燥，分离出来的母液送到母液储存罐储存，调整母液里的游离醋酸浓度；干燥出来的醋酸铜经化验合格后进行成品包装。该生产工艺具有环保、节能和产品质量优良的特性，有利于降低企业的生产成本，从技术上增强企业竞争力，符合国家现有生产要求。

Description

纯氧一步法生产醋酸铜的方法

(一)技术领域

本发明属于杀菌剂生产领域，具体涉及一种纯氧一步法生产醋酸铜的方法。

(二)背景技术

醋酸铜，分子式：Cu(CH₃COO)₂·H₂O，又名乙酸铜，因含1个结晶水又称一水合乙酸铜。

英文名：Cupric.acetate或Cupric(II)acetate monohy

日文名：酢酸铜或酢酸铜一水盐

醋酸铜被广泛用作杀菌剂，陶瓷掺花釉和催化剂。近年来它作为一种高效、低毒、广谱性杀菌剂用在绿色农药里。

在国内、国际化工市场上所见的醋酸铜产品，其传统的工业生产方法是以硫酸铜和碳酸钠为原料，先反应生成碳酸铜，然后加醋酸，转化为醋酸铜。但该传统的工艺方法有二个难以克服的缺点：一是生成碳酸铜的时候有硫酸钠同时产生，要得到高纯度碳酸铜，必须用大量的热水，且多次水洗，才能把硫酸钠洗净，因而工序繁琐，劳动成本较高，还带来环境污染问题；二是该方法得到的醋酸铜结晶的水溶液浑浊、不透明。之所以会这样，原因是醋酸铜结晶里包含了细小的不溶于水的碳酸铜颗粒，要解决水不溶物严重超标，需要通过重结晶，但这样做必将工艺过程更加复杂，醋酸单耗明显增加，能耗严重。

(三)发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种既降低生产成本、提高产品质量，又符合环保要求的纯氧一步法生产醋酸铜的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

纯氧一步法生产醋酸铜的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)在工程塑料反应塔塔身进料口装入紫杂铜；(2)塔釜注入醋酸铜母液，该母液中有18％的游离醋酸；(3)将醋酸铜母液预热到80℃，通过循环泵将塔底母液进行喷淋，氧气从塔身和塔釜交界处进入塔里，循环2.5小时后，通过取样口测定母液的浓度，当游离醋酸浓度降到13％时，将运转的母液注入结晶器；(4)完成结晶后，将结晶送到过滤脱水机将醋酸铜结晶和母液分离；(5)将分离出来的醋酸铜放入干燥器干燥，分离出来的母液送到母液储存罐储存，并通过醋酸添加计量槽加入新鲜冰醋酸，调整母液里的游离醋酸浓度至18％；(6)干燥出来的醋酸铜经化验合格后进行成品包装。

本发明所提出的纯氧一步法生产醋酸铜的方法是以紫杂铜为含铜原料，以紫杂铜生产醋酸铜，首先将紫杂铜与纯氧反应生成氧化亚铜，反应方程式如下：

2Cu+1/2O₂＝Cu₂O

使生成的氧化亚铜溶于醋酸生成醋酸亚铜，

Cu₂O+2CH₃COOH＝2CuCH₃COO+H₂O

醋酸亚铜不稳定，在有醋酸存在的条件下再氧化生产醋酸铜，

2CuCH₃COO+2CH₃COOH+1/2O₂＝2Cu(CH₃COO)₂+H₂O

总反应方程式：

4CH₃COOH+2Cu+O₂＝2Cu(CH₃COO)₂+2H₂O

采用本方法生产醋酸铜，具有以下优点：

1、主要原辅材料单耗低，明显降低了生产成本，请看下述比较：

名称	理论单耗	纯氧一步法单耗	传统方法单耗
名称	理论单耗	纯氧一步法单耗	传统方法单耗	铜	316	318	330
冰醋酸	602	630	750	铜	316	318	330
冰醋酸	602	630	750	氧气	80	90	---
纯碱	600	---	700	氧气	80	90	---

2、经“纯氧一步法”生产出来的产品质量可符合中华人民共和国原石油化学工业部颁发的HG3-975-76的化学纯标准。

经一般干燥，醋酸铜的含量可达98％。

经充分干燥，醋酸铜的含量可达99％。

杂质含量可低于HG3-97576化学标准(见下表)：

序号	名称	化学纯	纯氧一步法
序号	名称	化学纯	纯氧一步法	1	水不溶物％	0.05	≤0.05
2	氯化物(Cl)％	0.005	≤0.005	1	水不溶物％	0.05	≤0.05
2	氯化物(Cl)％	0.005	≤0.005	3	硫酸盐(SO4)％	0.02	≤0.005
4	铁(Fe)％	0.005	0.005	3	硫酸盐(SO4)％	0.02	≤0.005
4	铁(Fe)％	0.005	0.005	5	铅(Pb)％	0.005	0.005

3、本方法采用醋酸和铜屑在氧气氧化作用下直接反应一步合成醋酸铜，方法简单、先进，母液完全循环利用，不产生废水，生产过程中排放的废水主要是设备冲洗和地面冲洗水，数量极少。结晶用的冷却水经收集可循环使用。

4、反应系统里的醋酸蒸汽经冷凝回收，车间里的醋酸尾气均符合排放标准，生产过程中不产生废渣，该工艺做到清洁生产，是环境友好型的工艺。

5、传统的醋酸铜生产是从铜到硫酸铜，进而从硫酸铜与碳酸钠转化为碱式碳酸铜，再用碱式碳酸铜加醋酸反应合成醋酸铜。繁杂多道的传统工序与“纯氧一步法”比较，无形中就大大节省了各种能源，减少了大量的劳动力。

6、采用醋酸和铜屑在氧气氧化作用下，直接反应一步合成醋酸铜是放热反应，只是在给母液预热到80℃要燃煤耗能，循环泵采用小功率电机(1.5千瓦以下)，所以总体耗能很少，为了最大限度的节能，预热母液的蒸汽冷凝水全部收集回锅炉，结晶的冷却水升温后变热水再去预热母液，整个过程做到最大限度的节约能源和水资源。

本发明相对于传统工艺来说具有环保、节能和产品质量优良的特性，有利于降低企业的生产成本，从技术上增强企业竞争力，符合国家现有产业政策。

(四)附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的工艺流程示意图。

(五)具体实施方式

附图1为本发明的一种具体实施例。该实施例的工艺过程包括：

(1)在工程塑料反应塔塔身进料口装入紫杂铜；

(2)塔釜注入一定量的醋酸铜母液，该母液中有约18％的游离醋酸；

(3)将醋酸铜母液预热到80℃，通过循环泵将塔底母液进行喷淋，氧气从塔身和塔釜交界处进入塔里，循环约2.5小时后，通过取样口测定母液的浓度，当游离醋酸浓度降到约13％时，将运转的母液注入结晶器；

(4)完成结晶后，将结晶送到过滤脱水机将醋酸铜结晶和母液分离；

(5)将分离出来的醋酸铜放入干燥器干燥，分离出来的母液送到母液储存罐储存，并通过醋酸添加计量槽加入新鲜冰醋酸，调整母液里的游离醋酸浓度至18％；

(6)干燥出来的醋酸铜经化验合格后进行成品包装。

在80℃的塔内温度中，氧气从塔底由下而上输送，将紫杂铜氧化为氧化亚铜，同时80℃的含有18％游离醋酸的醋酸铜母液从塔底向下循环喷淋紫杂铜，使氧化亚铜溶于醋酸生成醋酸亚铜。由于醋酸亚铜不稳定，在醋酸和氧气的环境中，进一步发生氧化，生成醋酸铜。本工艺过程的主要操作是保持氧气和醋酸铜母液的持续循环，生产过程中要在反应约2.5小时后通过取样口测定塔底醋酸铜母液的浓度，当醋酸铜母液浓度过高，母液里所含游离醋酸含量降低至约13％时，反应基本终止，此时将母液进行结晶，然后通过过滤脱水机使醋酸铜结晶与母液分离，分离出的醋酸铜干燥即可，母液则要通过醋酸添加计量槽添加新鲜冰醋酸，以保持18％的游离醋酸浓度。

该生产方法的主要原料是：

1.紫杂铜(铜丝、铜屑、铜箔)含铜量≥99％；

2.冰醋酸(工业级)≥99％；

3.纯氧(瓶装压缩)。

该生产方法的技术条件是：常压，温度80℃左右。

本发明所得的醋酸铜纯度高、杂质少，比传统方法生产的醋酸铜质量有明显的提高，取纯氧一步法的醋酸铜结晶6克，溶解在100ml纯净水中，可得到完全澄清透明，且富有光泽的水溶液；如果用碳酸铜或氧化铜加醋酸得到的醋酸铜，同样取6克溶解在100ml纯净水中，所得到的水溶液是浑浊不清的。

Claims

1.一种纯氧一步法生产醋酸铜的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)在工程塑料反应塔塔身进料口装入紫杂铜；

(2)塔釜注入醋酸铜母液，该母液中有18％的游离醋酸；

(3)将醋酸铜母液预热到80℃，通过循环泵将塔底母液进行喷淋，氧气从塔身和塔釜交界处进入塔里，循环2.5小时后，通过取样口测定母液的浓度，当达游离醋酸浓度降到13％时，将运转的母液注入结晶器；

(6)干燥出来的醋酸铜经化验合格后进行成品包装。