CN103011245A - 一种外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法 - Google Patents
一种外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103011245A CN103011245A CN2012105590699A CN201210559069A CN103011245A CN 103011245 A CN103011245 A CN 103011245A CN 2012105590699 A CN2012105590699 A CN 2012105590699A CN 201210559069 A CN201210559069 A CN 201210559069A CN 103011245 A CN103011245 A CN 103011245A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- coil pipe
- stirring
- type reactor
- purity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种采用外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法，该方法以纯铜、液氨、高纯二氧化碳为原料，先制备浓氨水，然后向浓氨水中通入高纯二氧化碳制备得到碳化氨水，碳化氨水在一定空气压力下与纯铜反应得到铜氨络合溶液，再通过外盘管内搅拌式反应釜制得高纯碱式碳酸铜，本发明提高了反应速度，缩短了生产周期，产品纯度更高，生产效率也大大提高，生产成本更低，质量显著提高，产品应用更加广泛，同时本方法采用外盘管内搅拌式反应釜，收得率高，热量散发少，反应时间短，节省煤炭了资源，在更加符合环保要求的同时大大降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于碳酸铜生产应用领域，特别涉及一种利用外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法。
背景技术
碱式碳酸铜是化工行业应用极为广泛的一种原料，在无机工业用于制造各种铜化合物，有机工业用作有机合成催化剂，电镀工业电镀铜锡合金作铜离子的添加剂，农业中用作黑穗病的防止剂，也可作种子的杀虫剂，畜牧业中作饲料中铜的添加剂，同时也是一种重要的药材，此外，还应用于烟火、颜料生产等方面，是极毒化学品三氧化二砷的替代品。目前常用的生产碱式碳酸铜的方法有用硫酸铜、氯化铜或硝酸铜在溶解状态下与碳酸钠或碳酸氢钠合成生成碱式碳酸铜，其缺点是周期长、能耗大、生产产生的废水量大，产品的细度和精度无法达到市场要求，质量得不到保证；也有采用氨法生产碱式碳酸铜的方法，早期采用氨法生产碱式碳酸铜的方法主要是在室温下严格遵循Cu+(NH4)2CO3+2NH3 [o]→Cu(NH3)4CO3这一合成原理进行，由于氨的挥发性、温度低等原因，导致反应时间长，难以得到碱式碳酸铜单体，后来虽然对这一方法进行了改进，如专利申请号为92109468.X《生产碱式碳酸铜或氧化铜的一种高效工艺》，工艺是采用加热铜料与碳酸氢氨溶液的混合物，全过程采用加变压反应，后在80℃～100℃的温度下热分解，再通过洗涤、烘干得到碱式碳酸铜，但该方法对反应的压力调整要求高，同时热分解装置多采用反应釜，通过盘管收集碱式碳酸铜，一是压力变化增加了生产难度，二是盘管内容易堆积、结垢，影响碱式碳酸铜收得率，同时还易使碱式碳酸铜中带入杂质尤其是铁杂质的增加，从而影响了碱式碳酸铜的质量。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有工艺的缺陷，提供一种运行稳定、产品纯度高、直收率高，成本低、能耗低的通过外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法。
本发明的技术方案是：一种外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法，包括以下步骤：
（1）在制备容器内预先装入水，向制备容器内通入液氨，使制备容器内氨水浓度达85~135g/L，然后通入高纯二氧化碳制备碳化氨水，同时开启冷却水管阀门通水冷却，将得到的碳化氨水打入贮存容器；
（2）将铜料装入化铜池中，由贮存容器向化铜池注入步骤（1）所得的碳化氨水；
（3）封死化铜池盖，鼓入空气反应，反应按如下反应式进行：
2Cu+2(NH4)2 CO3+O2=2Cu(NH3)2CO3 +2H2O
当检测到铜氨液中铜离子浓度达85~120g/L时，停止鼓空气，向铜氨液中加入双氧水充分反应后出铜氨料液；
（4）将步骤（3）所得的铜氨料液打入过滤器过滤，将滤液注入贮液容器；
（5）将步骤（4）所得的贮液容器中的滤液打入外盘管内搅拌式反应釜中，开启外盘管内搅拌式反应釜外加热蒸汽阀门，蒸汽的压力为0.05～0.3MPa，同时开启外盘管内搅拌式反应釜搅拌器，使搅拌的速度为0.1～80r/min，打开压缩空气进口阀门，使压缩空气从顶部进入，在搅拌的同时进行蒸氨，得到含有碱式碳铜的混合料液，蒸氨反应的反应式为：
3Cu(NH3)2CO3 +H2O=2CuCO3 Cu(OH)2+6NH3↑+ CO2↑
当反应后的混合料液中铜离子浓度小于15g/L时，反应完成，出料；
（6）启动离心机将（5）得到的含有碱式碳酸铜的混合料液放入离心机，甩尽原有的液体后用去离子水洗涤后出料；
（7）将（6）中离心机所出的料装入烘箱，烘到物料含水≤2%时出料；
（8）将（7）所得的烘干后的物料粉碎、100目过筛、分析、称重、包装，得到高纯碱式碳酸铜。
所述步骤（1）中水的装入量为制备容器的1/2～3/4液位，向制备容器内通入液氨的压力为0.05～0.2MPa；所述装入制备容器的水为去离子水；通入二氧化碳时压力控制在0.05～0.2MPa，碳化度控制在80～140%；所述冷却水管中通入的冷却水的温度小于15℃。
所述步骤（2）中铜料的铜含量≥99.5%；所述化铜池中的铜的物质的量大于注入化铜池中的碳化氨水所含的碳酸铵的物质的量。
所述步骤（3）中鼓入空气反应的时间为5～12小时，铜氨液中加入的双氧水的质量与铜氨液的体积比为1～10㎏/立方米，加入双氧水后的反应时间为2～6小时。
所述过滤器为精密袋式过滤器。
所述步骤（5）中外盘管内搅拌式反应釜包括电机、减速机、驱动轴、釜体、釜盖，电机与减速机连接，驱动轴上端与减速机的输出轴连接，电机、减速机和启动轴组成传动系统并由驱动轴通过轴封穿接于釜盖上；驱动轴上间隔设置有转架，转架末端安装有刮板；釜盖上设有物料进口和压缩空气进口；釜盖安装在釜体上，釜盖与釜体之间设有圆形封头，釜体外壁缠绕有不锈钢盘管，不锈钢盘管上端设有蒸气入口，下端设有蒸气冷凝水出口，釜体底部内壁设置支座，釜体底部设有出料口；驱动轴下端通过轴承固定于釜体底部的支座上；工作时，开启设于反应釜铜质盘管上的蒸汽入口阀门，同时开启电机，使驱动轴带动转架和刮板旋转，然后将步骤（4）所得的含有铜氨化合物的滤液从物料进口打入釜体，并打开位于釜盖上的压缩空气进口，通入压缩空气，含有铜氨化合物的滤液在釜体内边加热边搅拌，发生蒸氨反应，生成含有碱式碳酸铜的混合料液，并从釜体底部的出料口出料，加热过后的低温蒸汽及冷凝水由铜质盘管下端的蒸气冷凝水出口排出。
所述步骤（6）中用离心机甩尽步骤（5）得到的含有碱式碳酸铜的混合料液中的原有液体后再用去离子水洗涤至少三次，直至洗涤液中的氯离子质量浓度小于或等于60ppm，甩出的原有液体和前三次洗涤液合并加入化铜池，三次洗涤后的洗涤液加入浓氨水制备容器制备成浓度为85~135g/L的浓氨水。
所述烘箱温度为60~100℃。
本发明与原有的工艺相比，其有益效果如下：
（1）用外盘管内搅拌式反应釜代替原有的反应釜与盘管进行热解反应、碱式碳酸铜的收集，提高了反应速度，缩短了生产周期，使固液分离更彻底，产品纯度更高；反应釜中刮板与釜壁间隙小，较盘管法不容易产生在内壁结集、结垢，避免了人工清理难度和庞大的工作量，提高了产品的收得率，所得的产品杂质含量尤其是铁含量更低，生产效率也大大提高，降低了产品的生产成本；
（2）利用双氧水除铁，使产品中铁杂质含量降到10质量ppm以下，较传统工艺铁含量在50质量ppm以上，产品质量显著提高，产品应用更加广泛；
（3）利用外盘管内搅拌式反应釜使碱式碳酸铜的生产条件较传统方法更加可控，产品质量更为稳定，生产能够实现连续化，在稳定提高产品质量的同时也提高了生产效率，降低了生产成本；
（4）采用外盘管内搅拌式反应釜一次反应出成品，生产时间短，成品率高，避免了含铜氨化合物的蒸汽直接排放，提高了碱式碳酸铜的收得率，提高了碱式碳酸铜的品质，同时也降低了碱式碳酸铜的成本；
（5）采用外盘管内搅拌式反应釜使生产过程密闭，蒸氨出率高，蒸出氨气返回制备氨水，生产流程中氨吸收利用效率可达到98%，现场操作环境大为改善，同时外盘管加热面传热系数高，减少了氨的浪费，提高了铜的利用率，节省煤炭资源，在更加符合环保要求的同时也降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明所采用的外盘管内搅拌式反应釜结构示意图。
图2中，电机1，减速机2，物料进口3，蒸汽进口4，驱动轴5，转架6，盘管7，刮板8，支座9，出料口10，压缩空气进口11，釜盖12，圆形封头13，釜体14，蒸汽冷凝水出口15。
具体实施方式
图2所示为本发明采用的外盘管内搅拌式反应釜，包括电机1、减速机2、驱动轴5、釜体14和釜盖12，电机1与减速机2连接，驱动轴5上端与减速机2的输出轴连接，电机1、减速机2和驱动轴5组成传动系统并由驱动轴5通过轴封穿接连接于釜盖12上；驱动轴5上间隔设置有转架6，转架6末端安装有刮板8；釜盖12上设有物料进口3和压缩空气进口11；釜盖12安装在釜体14上，釜盖12与釜体13之间设有圆形封头13，釜体14外壁缠绕有不锈钢盘管7，不锈钢盘管7上端设有蒸气入口4，下端设有蒸气冷凝水出口15，釜体14底部内壁设置支座9，釜体14底部设有出料口10；驱动轴5下端通过轴承固定于釜体14底部的支座9上。
工作时，开启设于反应釜铜质盘管7上的蒸汽入口4，同时开启电机1，使驱动轴5带动转架6和刮板8旋转，然后将含有铜氨化合物的滤液从物料进口3打入釜体14，并打开位于釜盖12上的压缩空气进口11，通入压缩空气，含有铜氨化合物的滤液在 釜体14内边加热边搅拌，发生蒸氨反应，生成含有碱式碳酸铜的混合料液，并从釜体底部的出料口10出料，加热过后的低温蒸汽及冷凝水由铜质盘管下端的蒸气冷凝水出口15排出。
下面参照附图1对本发明实施例作进一步说明。
实施例1：
以标准阴极铜、液氨、纯度≥99.9%的二氧化碳为原料，生产工艺如下：
在20m3的带有冷却盘管的浓氨水制备槽中泵入15米3去离子水，开启液氨钢瓶阀门，使通入制备槽的液氨压力为0.2MPa，通氨气6小时，制备得到浓度为135g/L的浓氨水，关闭液氨钢瓶阀门；开启位于制备槽中但不与浓氨水相连通的冷却水管的阀门通入温度小于15℃的冷却水，然后打开二氧化碳钢瓶阀门，使通入的二氧化碳压力控制在0.2MPa，控制碳化度在80%，制得碳酸铵物质的量浓度为3.18mol/L的碳化氨水装入贮存容器；在直径1.5米、高度5米的化铜池中装入62.5×103mol标准阴极铜板，从碳化氨水贮存容器中泵入3m3含有9.54×103 mol碳酸铵的碳化氨水入化铜池，封闭化铜池盖，打开化铜池出气阀门，打开压缩空气进口阀，鼓入空气反应，鼓入的空气压力控制在1.01×105Pa～10×105Pa，鼓空气12小时后，取样分析铜氨液中铜含量，此时铜液中铜离子浓度达120g/L时，关闭压缩空气进口阀，得到3 m3的铜氨液，然后向此铜氨液加入双氧水15㎏，反应6小时；开启化铜池出料泵，将铜氨料液泵入精密袋式过滤器，过滤掉化铜时产生的铜屑和含铁化合物杂质，滤液打入15m3贮液槽中，向化铜池内补充标准阴极铜，确保铜的物质的量为62.5×103mol；
将贮液槽的滤液打入外盘管内搅拌式反应釜中，开启外盘管内搅拌式反应釜外加热蒸汽阀门，蒸汽的压力为0.1MPa，同时开启外盘管内搅拌式反应釜刮板搅拌器，使搅拌的速度为10r/min，打开压缩空气进口阀门，使压缩空气从顶部进入，在搅拌的同时进行蒸氨，当反应后的混合料液中铜离子浓度小于15g/L时，反应完成，出料；
在直径为1米的离心机垫入滤布后，启动离心机将外盘管内搅拌式反应釜产生的混合料液缓慢放入离心机，每次放入量200㎏，待混合料液中的母液甩尽后，用去离子水进行五次洗涤后洗涤液氯离子质量浓度为40ppm，关闭离心机出料，母液和前三次洗涤液合并注入化铜池，最后两次洗涤后的洗涤液加入浓氨水制备槽制备成浓度为85~135g/L的浓氨水； 将经离心机甩尽液体后得到的湿物料装入不锈钢盘，送入烘箱，烘箱温度为在60~100℃，烘到物料含水≤2%时出料；烘干后的物料粉碎、100目过筛、分析、称重、包装，即得到高纯碱式碳酸铜，经检测，产出碱式碳酸铜重量为573.7㎏，所得产品的碱式碳酸铜含量为55.2%，直收率为87.8%，铁的质量浓度为8ppm，铅未检出。
实施例2
以标准阴极铜、液氨、纯度≥99.9%的二氧化碳为原料，生产工艺如下：
在20m3的带有冷却盘管的浓氨水制备槽，泵入15米3去离子水，开启液氨钢瓶阀门，使通入制备槽的液氨压力为0.15MPa，通氨气7小时，制备得到浓度为120g/L的浓氨水，关闭液氨钢瓶阀门；开启位于制备槽中但不与浓氨水相连通的冷却水管的阀门通入温度小于15℃的冷却水，然后打开二氧化碳钢瓶阀门，控制通入二氧化碳的压力在0.15MPa，碳化度在100%，制得碳酸铵物质的量浓度为3.53mol/L的碳化氨水装入贮存容器；在直径1.5米、高度5米的化铜池中装入62.5×103mol标准阴极铜板，从碳化氨水贮存容器中泵入3.5m3含有12.36×103 mol碳酸铵的碳化氨水入化铜池，封闭化铜池盖，打开化铜池出气阀门，打开压缩空气进口阀，鼓入空气反应，鼓入的空气压力控制在1.01×105Pa～10×105Pa,鼓空气8小时后，此时检测到铜液中铜离子浓度达95g/L时，关闭压缩空气进口阀，得到3.5 m3的铜氨液，加入双氧水25㎏，反应4小时；开启化铜池出料泵，将铜氨料液泵入精密袋式过滤器，过滤掉化铜时产生的铜屑和含铁化合物杂质，滤液打入15m3贮液槽中，向化铜池内补充标准阴极铜，确保铜的物质的量为62.5×103mol；
将贮液槽的滤液打入外盘管内搅拌式反应釜中，开启外盘管内搅拌式反应釜外加热蒸汽阀门，蒸汽的压力为0.2MPa，同时开启外盘管内搅拌式反应釜刮板搅拌器，使搅拌的速度为40r/min，打开压缩空气进口阀门，使压缩空气从顶部进入，在搅拌的同时进行蒸氨，当反应后的混合料液中铜离子浓度小于15g/L时，反应完成，出料；
在直径为1米的离心机垫入滤布后，启动离心机将外盘管内搅拌式反应釜产生的混合料液缓慢放入离心机，每次放入200㎏，待混合料液中的母液甩尽后，用去离子水进行五次洗涤后洗涤液氯离子质量浓度为50ppm，关闭离心机出料，母液和前三次洗涤液合并注入化铜池，最后两次洗涤后的洗涤液加入浓氨水制备槽制备成浓度为85~135g/L的浓氨水；将经离心机甩尽液体后得到的湿物料装入不锈钢盘，送入烘箱，烘箱温度控制在60~100℃，烘到物料含水≤2%时出料；烘干后的物料粉碎、100目过筛、分析、称重、包装，即得到高纯碱式碳酸铜，经检测，产出碱式碳酸铜重量为510㎏，所得产品的碱式碳酸铜铜含量为55.1%，直收率为84.3%，铁的质量浓度为8ppm，铅未检出。
实施例3
以标准阴极铜、液氨、纯度≥99.9%的二氧化碳为原料，生产工艺如下：
在20m3的带有冷却盘管的浓氨水制备槽，泵入15米3去离子水，开启液氨钢瓶阀门，使通入制备槽的液氨压力为0.1MPa，通氨气7小时，制备得到浓度为85g/L的浓氨水，关闭液氨钢瓶阀门；开启位于制备槽中但不与浓氨水相连通的冷却水管的阀门通入温度小于15℃的冷却水，然后打开二氧化碳钢瓶阀门，使通入的二氧化碳压力控制在0.1MPa，碳化度控制在140%，制得碳酸铵物质的量浓度为3.5mol/L的碳化氨水装入贮存容器；在直径1.5米、高度5米的化铜池中装入62.5×103mol标准阴极铜板，从碳化氨水贮存容器中泵入3.5m3含有12.25×103 mol碳酸铵的碳化氨水入化铜池，封闭化铜池盖，打开化铜池出气阀门，打开压缩空气进口阀，鼓入空气反应，鼓入的空气压力控制在1.01×105Pa～10×105Pa,鼓空气10小时后，此时检测到铜液中铜离子浓度达85g/L时，关闭压缩空气进口阀，得到3.5 m3的铜氨液，加入双氧水28㎏，反应2小时；开启化铜池出料泵，将铜氨料液泵入精密袋式过滤器，过滤掉化铜时产生的铜屑和含铁化合物杂质，滤液打入15m3贮液槽中，向化铜池内补充标准阴极铜，确保铜的物质的量为62.5×103mol；
将贮液槽的滤液打入外盘管内搅拌式反应釜中，开启外盘管内搅拌式反应釜外加热蒸汽阀门，蒸汽的压力为0.3MPa，同时开启外盘管内搅拌式反应釜刮板搅拌器，使搅拌的速度为80r/min，打开压缩空气进口阀门，使压缩空气从顶部进入，在搅拌的同时进行蒸氨，当反应后的混合料液中铜离子浓度小于15g/L时，反应完成，出料；
在直径为1米的离心机垫入滤布后，启动离心机将外盘管内搅拌式反应釜产生的混合料液缓慢放入离心机，每次放入200㎏，待混合料液中的母液甩尽后，用去离子水进行五次洗涤后洗涤液氯离子质量浓度检测为60ppm，关闭离心机出料，母液和前三次洗涤液合并去化铜池，最后两次洗涤后的洗涤液加入浓氨水制备槽制备成浓度为85~135g/L的浓氨水；将经离心机甩尽液体后得到的湿物料装入不锈钢盘，送入烘箱，烘箱温度控制在60~100℃，烘到物料含水≤2%时出料；烘干后的物料粉碎、100目过筛、分析、称重、包装，即得到高纯碱式碳酸铜，经检测，产出碱式碳酸铜重量为446.1㎏，所得产品的碱式碳酸铜铜含量为55.6%，直收率为83.15%，铁的质量浓度为7ppm，铅未检出。
实施例4
以标准阴极铜、液氨、纯度≥99.9%的二氧化碳为原料，生产工艺如下：
在20m3的带有冷却盘管的浓氨水制备槽，泵入10米3去离子水，开启液氨钢瓶阀门，使通入制备槽的液氨压力为0.05MPa，通氨气7小时，制备得到浓度为85g/L的浓氨水，关闭液氨钢瓶阀门；开启位于制备槽中但不与浓氨水相连通的冷却水管的阀门通入温度小于15℃的冷却水，然后打开二氧化碳钢瓶阀门，使通入的二氧化碳压力控制在0.05MPa，碳化度控制在80%，制得碳酸铵物质的量浓度为2mol/L的碳化氨水装入贮存容器；在直径1.5米、高度5米的化铜池中装入62.5×103mol标准阴极铜板，从碳化氨水贮存容器中泵入3.5m3含有7×103 mol碳酸铵的碳化氨水入化铜池，封闭化铜池盖，打开化铜池出气阀门，打开压缩空气进口阀，鼓入空气反应，鼓入的空气压力控制在1.01×105Pa～10×105Pa,鼓空气5小时后，此时检测到铜液中铜离子浓度达85g/L时，关闭压缩空气进口阀，得到3.5 m3的铜氨液，加入双氧水3.5㎏，反应2小时；开启化铜池出料泵，将铜氨料液泵入精密袋式过滤器，过滤掉化铜时产生的铜屑和含铁化合物杂质，滤液打入15m3贮液槽中，向化铜池内补充标准阴极铜，确保铜的物质的量为62.5×103mol；
将贮液槽的滤液打入外盘管内搅拌式反应釜中，开启外盘管内搅拌式反应釜外加热蒸汽阀门，蒸汽的压力为0.05MPa，同时开启外盘管内搅拌式反应釜刮板搅拌器，使搅拌的速度为60r/min，打开压缩空气进口阀门，使压缩空气从顶部进入，在搅拌的同时进行蒸氨，当反应后的混合料液中铜离子浓度小于15g/L时，反应完成，出料；
在直径为1米的离心机垫入滤布后，启动离心机将外盘管内搅拌式反应釜产生的混合料液缓慢放入离心机，每次放入200㎏，待混合料液中的母液甩尽后，用去离子水进行五次洗涤后洗涤液氯离子质量浓度检测为40ppm，关闭离心机出料，母液和前三次洗涤液合并去化铜池，最后两次洗涤后的洗涤液加入浓氨水制备槽制备成浓度为85~135g/L的浓氨水；将经离心机甩尽液体后得到的湿物料装入不锈钢盘，送入烘箱，烘箱温度控制在60~100℃，烘到物料含水≤2%时出料；烘干后的物料粉碎、100目过筛、分析、称重、包装，即得到高纯碱式碳酸铜，经检测，产出碱式碳酸铜重量为445.6㎏，所得产品的碱式碳酸铜铜含量为55.5%，直收率为83.35%，铁的质量浓度为8ppm，铅未检出。
实施例5
以标准阴极铜、液氨、纯度≥99.9%的二氧化碳为原料，生产工艺如下：
在20m3的带有冷却盘管的浓氨水制备槽，泵入14米3去离子水，开启液氨钢瓶阀门，使通入制备槽的液氨压力为0.1MPa，通氨气7小时，制备得到浓度为102g/L的浓氨水，关闭液氨钢瓶阀门；开启位于制备槽中但不与浓氨水相连通的冷却水管的阀门通入温度小于15℃的冷却水，然后打开二氧化碳钢瓶阀门，使通入的二氧化碳压力控制在0.2MPa，碳化度控制在120%，制得碳酸铵物质的量浓度为3.6mol/L的碳化氨水装入贮存容器；在直径1.5米、高度5米的化铜池中装入62.5×103mol标准阴极铜板，从碳化氨水贮存容器中泵入3.2 m3含有11.52×103 mol碳酸铵的碳化氨水入化铜池，封闭化铜池盖，打开化铜池出气阀门，打开压缩空气进口阀，鼓入空气反应，鼓入的空气压力控制在1.01×105Pa～10×105Pa,鼓空气10小时后，此时检测到铜液中铜离子浓度达95g/L时，关闭压缩空气进口阀，得到3.2 m3的铜氨液，加入双氧水32㎏，反应3小时；开启化铜池出料泵，将铜氨料液泵入精密袋式过滤器，过滤掉化铜时产生的铜屑和含铁化合物杂质，滤液打入15m3贮液槽中，向化铜池内补充标准阴极铜，确保铜的物质的量为62.5×103mol；
将贮液槽的滤液打入外盘管内搅拌式反应釜中，开启外盘管内搅拌式反应釜外加热蒸汽阀门，蒸汽的压力为0.26MPa，同时开启外盘管内搅拌式反应釜刮板搅拌器，使搅拌的速度为30r/min，打开压缩空气进口阀门，使压缩空气从顶部进入，在搅拌的同时进行蒸氨，当反应后的混合料液中铜离子浓度小于15g/L时，反应完成，出料；
在直径为1米的离心机垫入滤布后，启动离心机将外盘管内搅拌式反应釜产生的混合料液缓慢放入离心机，每次放入200㎏，待混合料液中的母液甩尽后，用去离子水进行五次洗涤后洗涤液氯离子质量浓度检测为30ppm，关闭离心机出料，母液和前三次洗涤液合并注入化铜池，最后两次洗涤后的洗涤液加入浓氨水制备槽制备成浓度为85~135g/L的浓氨水；将经离心机甩尽液体后得到的湿物料装入不锈钢盘，送入烘箱，烘箱温度控制在60~100℃，烘到物料含水≤2%时出料；烘干后的物料粉碎、100目过筛、分析、称重、包装，即得到高纯碱式碳酸铜，经检测，产出碱式碳酸铜重量为505㎏，所得产品的碱式碳酸铜铜含量为55.3%，直收率为83.8%，铁的质量浓度为7ppm，铅未检出。
以上实施例均是本发明的较佳实施例，对于本领域的技术人员来说，在上述实施例的基础上作出简单的替换均属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）在制备容器内预先装入水，向制备容器内通入液氨，使制备容器内氨水浓度达85~135g/L，然后通入高纯二氧化碳制备碳化氨水，同时开启冷却水管阀门通水冷却，将得到的碳化氨水打入贮存容器；
（2）将铜料装入化铜池中，由贮存容器向化铜池注入步骤（1）所得的碳化氨水；
（3）封死化铜池盖，鼓入空气反应，当检测到铜氨液中铜离子浓度达85~120g/L时，停止鼓空气，向铜氨液中加入双氧水充分反应后出铜氨料液；
（4）将步骤（3）所得的铜氨料液打入过滤器过滤，将滤液注入贮液容器；
（5）将步骤（4）所得的贮液容器中的滤液打入外盘管内搅拌式反应釜中，开启外盘管内搅拌式反应釜外加热蒸汽阀门，蒸汽的压力为0.05～0.3MPa，同时开启外盘管内搅拌式反应釜刮板搅拌器，搅拌速度为0.1～80r/min，打开外盘管内搅拌式反应釜压缩空气进口阀门，使压缩空气从顶部进入，搅拌同时进行蒸氨，得到含有碱式碳铜的混合料液，当混合料液中铜离子浓度小于15g/L时，反应完成，出料；
（6）启动离心机将步骤（5）所出的含有碱式碳酸铜的混合料液放入离心机，甩尽原有的液体后再用去离子水洗涤后出料；
（7）将（6）中离心机所出的料装入烘箱，烘到物料含水≤2%时出料；
（8）将（7）所得的烘干后的物料粉碎、100目过筛、分析、称重、包装，得到高纯碱式碳酸铜。
2.根据权利要求1所述的一种外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法，其特征在于：所述步骤（1）中水的装入量为制备容器的1/2～3/4液位，向制备容器内通入液氨的压力为0.05～0.2MPa；所述装入制备容器的水为去离子水；所述通入二氧化碳的压力为0.05～0.2MPa，碳化度控制在80～140%；所述冷却水管中通入的冷却水的温度小于15℃。
3.根据权利要求1所述的一种外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法，其特征在于：所述步骤（2）中铜料的铜含量≥99.5%；所述化铜池中的铜的物质的量大于注入化铜池中的碳化氨水所含的碳酸铵的物质的量。
4.根据权利要求1所述的一种外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法，其特征在于：所述步骤（3）中鼓入空气反应的时间为5～12小时，铜氨液中加入的双氧水的质量与铜氨液的体积比为1～10㎏/立方米，加入双氧水后的反应时间为2～6小时。
5.根据权利要求1所述的一种外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法，其特征在于：所述过滤器为精密袋式过滤器。
6.根据权利要求1所述的一种外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法，其特征在于：所述步骤（5）中外盘管内搅拌式反应釜包括电机、减速机、驱动轴、釜体、釜盖，电机与减速机连接，驱动轴上端与减速机的输出轴连接，电机、减速机和驱动轴组成传动系统并由驱动轴通过轴封穿接于釜盖上；驱动轴上间隔设置有转架，转架末端安装有刮板；釜盖上设有物料进口和压缩空气进口；釜盖安装在釜体上，釜盖与釜体之间设有圆形封头，釜体外壁缠绕有不锈钢盘管，不锈钢盘管上端设有蒸气入口，下端设有蒸气冷凝水出口，釜体底部内壁设置支座，釜体底部设有出料口；驱动轴下端通过轴承固定于釜体底部的支座上；工作时，开启设于反应釜铜质盘管上的蒸汽入口阀门，同时开启电机，使驱动轴带动转架和刮板旋转，然后将步骤（4）所得的含有铜氨化合物的滤液从物料进口打入釜体，并打开位于釜盖上的压缩空气进口，通入压缩空气，含有铜氨化合物的滤液在釜体内边加热边搅拌，发生蒸氨反应，生成含有碱式碳酸铜的混合料液，并从釜体底部的出料口出料，加热过后的低温蒸汽及冷凝水由铜质盘管下端的蒸气冷凝水出口排出。
7.根据权利要求1所述的一种外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法，其特征在于：所述步骤（6）中用离心机甩尽步骤（5）得到的含有碱式碳酸铜的混合料液中的原有液体后再用去离子水洗涤至少三次，直至洗涤液中的氯离子质量浓度小于或等于60ppm，甩出的原有液体和前三次洗涤液合并加入化铜池，三次洗涤后的洗涤液加入浓氨水制备容器制备成浓度为85~135g/L的浓氨水。
8.根据权利要求1所述的一种外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法，其特征在于：所述烘箱温度为60~100℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012105590699A CN103011245A (zh) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | 一种外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012105590699A CN103011245A (zh) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | 一种外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103011245A true CN103011245A (zh) | 2013-04-03 |
Family
ID=47960428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012105590699A Pending CN103011245A (zh) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | 一种外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103011245A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105483372A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-04-13 | 北京科技大学 | 一种反应、分离、洗涤、蒸发和干燥一体化的装置及方法 |
| CN106395882A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-02-15 | 杜宗鑫 | 氨法生产金属化合物的装置及工艺 |
| CN106430280A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-02-22 | 杜宗鑫 | 氨法生产金属化合物的分解沉淀槽 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202590798U (zh) * | 2012-05-29 | 2012-12-12 | 温州瑞普三利高分子材料有限公司 | 合成树脂用外盘管反应釜 |
-
2012
- 2012-12-21 CN CN2012105590699A patent/CN103011245A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202590798U (zh) * | 2012-05-29 | 2012-12-12 | 温州瑞普三利高分子材料有限公司 | 合成树脂用外盘管反应釜 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 夏兆泉等: ""试剂硫酸铜生产中除铁工艺的研究"", 《湖南冶金》 * |
| 符飞燕等: ""活性氧化铜粉的工艺条件研究"", 《印刷电路信息》 * |
| 邱士华: ""碳化"三连"操作技术探讨"", 《江苏化工》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105483372A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-04-13 | 北京科技大学 | 一种反应、分离、洗涤、蒸发和干燥一体化的装置及方法 |
| CN105483372B (zh) * | 2016-01-19 | 2018-04-03 | 北京科技大学 | 一种反应、分离、洗涤、蒸发和干燥一体化的装置及方法 |
| CN106395882A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-02-15 | 杜宗鑫 | 氨法生产金属化合物的装置及工艺 |
| CN106430280A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-02-22 | 杜宗鑫 | 氨法生产金属化合物的分解沉淀槽 |
| CN106430280B (zh) * | 2016-12-06 | 2017-09-29 | 杜宗鑫 | 氨法生产金属化合物的分解沉淀槽 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102267713B (zh) | 一种铵盐循环法生产高品质轻质碳酸钙的方法 | |
| CN101113013A (zh) | 线路板蚀刻废液回收制取氧化铜/硫酸铜的方法及装置 | |
| CN108821313A (zh) | 一种利用碳酸锂制备一水氢氧化锂的方法 | |
| CN100395238C (zh) | 一步两段连续式生产三氯异氰尿酸的方法 | |
| CN103011245A (zh) | 一种外盘管内搅拌式反应釜制备高纯碱式碳酸铜的方法 | |
| CN107910550A (zh) | 一种连续式镍钴铝三元前驱体的制备方法 | |
| CN103991893A (zh) | 一种高纯碱式碳酸铜的制备方法 | |
| CN113731334A (zh) | 一种过碳酸钠生产用反应釜装置及反应工艺 | |
| CN103043701A (zh) | 一种制备高纯碱式碳酸铜的方法 | |
| CN103011244B (zh) | 一种采用复式离心薄膜蒸发器制备高纯碱式碳酸铜的方法 | |
| CN206511931U (zh) | 电池级碳酸锂的制备系统 | |
| CN103011251A (zh) | 一种连续制备高纯低氯电镀级氧化铜的方法 | |
| CN103101958A (zh) | 一种由碱式碳酸铜制备高活性电镀级氧化铜的方法 | |
| CN102491276A (zh) | 二次加碱生产次氯酸钠的方法 | |
| CN102424409A (zh) | 一种制备轻质碳酸镁的方法 | |
| CN109179458B (zh) | 一种工业级碳酸锂到电池级碳酸锂的提纯方法 | |
| CN110627102A (zh) | 一种制备纳米碳酸钙的微反应装置 | |
| CN103101956A (zh) | 一种制备高纯碱式碳酸铜的复式离心薄膜蒸发器及方法 | |
| CN215160999U (zh) | 一种金属制氢循环系统 | |
| CN101780965A (zh) | 利用三聚氰胺和酒精尾气生产纯碱、氯化铵的生产方法 | |
| CN103011252A (zh) | 一种由碱式碳酸铜连续生产高纯低氯电镀级氧化铜的方法 | |
| CN108178178A (zh) | 一种制备小粒径碱式碳酸铈的方法 | |
| CN101407327A (zh) | 一种用烧碱和二氧化碳制取碳酸钠溶液的生产工艺 | |
| CN102730771A (zh) | 三步连续法生产高纯无钠高活性复合碳酸镍 | |
| CN103011246A (zh) | 一种重质高纯碱式碳酸铜的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130403 |