CN1112090A - 一种联合法生产氯化亚铜的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种比现有方法更为先进，对原料 的适应性更广，经济效益更为显著的以含铜的硫酸盐 或氯盐溶液为原料生产氯化亚铜的生产工艺方法。 该技术与现有技术相比，氯化亚铜生产的直收率可提 高20％以上，铜的总回收率达到98％以上，产品合 格率接近100％，氯利用率提高一倍以上，吨产品加 工费可降低20％以上，经济效益十分显著。

Description

本发明涉及一种生产氯化亚铜的工艺，更具体地说就是以含铜的硫酸盐或氯盐溶液为原料生产氯化亚铜的工艺。

目前氯化亚铜的工业生产主要有两种方法，即水析法和直接还原法。国内现有生产工艺主要是水析法，如上海勤工化工厂、金川公司铜材厂、浙江余姚化工厂等，该方法主要是以紫铜为原料，以食盐、盐酸为氯化剂，氯酸钠或空气为氧化剂，在高氯溶液中将紫铜溶解为一价铜氯络合物，然后加水稀释，水析出氯化亚铜的方法。其不足之处是产品直收率低，原材料消耗大，水、电、汽利用率低，生产周期长，以及由于水析产品颗粒细小，干燥过程易被氧化，造成产品质量不稳定，经济效益不好。直接还原法是以二价铜盐或铜的氧化物为原料，以氯化钠为氯化剂，直接利用适当的还原剂将二价铜还原成氯化亚铜，其不足之处是还原剂消耗大，而且对还原剂要求高，成本偏高，目前多用于实验室中、如澳大利亚悉尼大学化工系的P.B.LINRSON等人曾利用二氧化硫作还原剂，进行从二价铜的硫酸盐或氯盐溶液中回收铜的实验室研究，我国中南工业大学傅崇说教授及其合作者也从事过类似的研究工作，但将该方法直接应用于工业生产，国内外至今未见报导。

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点，提出一种能够提高产品的直收率和产品质量，降低成本，适应性广泛的生产氯化亚铜的工艺方法，它具有集水析法和直接还原法之优点为一体的联合流程特点。

本发明的目的可通过下述技术方案予以实现：

以含铜的硫酸盐或氯盐溶液、紫杂铜、氧化铜为原料，氯化钠为氯化剂，以气体与固体还原剂作为联合还原剂，石灰石、液碱或纯碱为中和剂，通过配液、溶解、还原、水析、洗涤、抗氧化处理、干燥以及水析后液沉铜，铜渣返回配液过程来生产氯化亚铜。

上述的原料还可以包括：含铜的硫酸盐溶液和氯盐溶液，此类溶液可以是工业生产过程中和产出液或由固体物料经浸出而得到的溶液，然后用气体还原剂、固体还原剂使混合溶液中的铜转化为一价铜。

所述的联合还原剂中的气体还原剂为二氧化硫、氢气，固体还原剂为杂铜、亚硫酸盐、草酸。

所述的铜的快速溶解方法，是以经过配液的溶液为溶剂，二价铜离子为氧化剂，氯离子为络合剂，控制温度为60-90℃，时间2-5小时快速溶铜，产出一价铜氯络合物溶液。

所述的还原方法是将高的氯铜摩尔比溶液与不含氯的硫酸铜溶液按比例混合后，在温度30-80℃，条件下以气体还原剂或固体还原剂使混合液中的二价铜转化为一价铜。

所述的废水处理是水析后的上清液部分再返回溶解食盐，其余部分先以石灰石中和至PH＝2-3，分离硫酸钙后的溶液以液碱或纯碱中和沉铜，沉铜渣返回溶解配液。

下面结合原则流程图对本发明作进一步的说明。

图一是本发明的原则流程图。

本发明生产氯化亚铜的溶液中的有关元素的含量在以下范围内为宜，Cu：20-100g/l，H₂SO₄：0-15g/l，Fe≤10g/l，Ni≤10g/l，对于含铁、镍高的溶液也能生产出符合国家标准《GB1619-79》要求合格产品，但成本略有升高。

首先以硫酸铜或硫酸铜溶液，按一定的氯铜摩尔比与氯化钠混合配液，要求铜浓度达到30-50g/l，在60-90℃温度范围内将此溶液用紫杂铜进行还原，维持溶液一定的酸度，经2-5小时反应即可形成合格的高氯溶液。然后将此溶液与硫酸铜溶液按比例混合后，向混合溶液中加入还原剂（气体、固体），在30-80℃范围内进行还原，还原结束后，将还原料浆与清水混合，静置1-2小时经固液分离后，产出湿的氯化亚铜，经洗涤、脱水、抗氧化处理、干燥，即可得到成品氯化亚铜。固液分离后的母液，部分返回溶铜配液，其余母液用碳酸钙中和酸至PH＝2-3，分离出硫酸钙后再用液碱或纯碱中和至PH＝7-8，综合回收其中的铜、镍等元素后，排放，沉铜渣返回溶铜造液。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下所示：

（1）、本发明使氯化亚铜生产有一个高的直收率，与水析法相比，直收率可提高20%以上;

（2）、产品质量稳定性好，符合《GB1619-79》，合格率接近100%，而且各项指标大都优于国标要求，为白色松散的氯化亚铜粉末;

（3）、生产效率高，与水析法相比可提高生产效率两倍以上;

（4）、原材料及水、电、汽消耗指标低，氯的利用率提高一倍以上，铜单耗基本接近理论用量，水单耗只有水析法的一半;

（5）、生产能力可大可小，原料适应性强;

（6）、生产成本较低，吨产品加工费与水析法相比可降低20%以上，经济技术指标较好，具有明显的经济效益。

其实施例为：

取含Cu²⁺40g/l的硫酸铜溶液200ml，按比例为8∶1的氯铜摩尔比加入Nacl，加热搅拌溶解后，加入足够量的紫杂铜，在80℃温度下恒温3.5小时，然后趁热过滤，将此溶液再与200ml含Cu²⁺80g/l的硫酸铜溶液混合加入500ml的三颈烧瓶中，在60℃下通入二氧化硫进行还原1.5小时，产出的氯化亚铜浆料再加水500ml静置1小时，进行固液分离、洗涤、抗氧化处理，放入烧杯中在120℃下进行干燥，得到符合《GB1619-79》标准的氯化亚铜41.91g，其中CuCl含量98.44%，CuCI₂含量0.84%，酸不溶物0.15%，铁含量0.0025，硫酸根含量小于0.3%，水析后溶液部分返回配液，其余部分先用CaCO₃中和至PH＝2-3，分离出硫酸钙再加入液碱中和至PH＝7-8，回收铜后的废水达到国家工业废水的排放标准。

本发明已成功地应用于我国某厂工业生产中，生产统计数据表明，该发明合理可行，技术指标先进，经济效益明显。其直收率由原来的60%提高到85%左右，铜回收率可达98%以上，产品合格率接近100%，劳动生产率提高一倍，吨氯化亚铜的加工费比原水析法降低20%。

Claims (6)

1、一种联合法生产氯化亚铜的工艺，其特征在于：以含铜的硫酸盐或氯盐溶液、紫杂铜、氧化铜为原料，氯化钠为氯化剂，以气体与固体还原剂为联合还原剂，石灰石、液碱或纯碱为中和剂，通过配液、溶解、还原、水析、抗氧化处理、干燥以及水析后液沉铜，铜渣返回配液过程来生产氯化亚铜。

2、根据权利要求1所述，其特征在于生产氯化亚铜的原料包括含铜的硫酸盐溶液和氯盐溶液，此类溶液可以是工业生产过程中的产出液或由固体物料经浸出而得到的溶液，然后用气体还原剂、固体还原剂使混合后的铜转化为一价铜。

3、根据权利要求1所述，其特征在于联合还原剂中的气体还原剂为二氧化硫或氢气，固体还原剂为杂铜、亚硫酸盐或草酸。

4、根据权利要求1所述，其特征在于所说的铜的快速溶解方法，是以经过配液的溶液为溶剂;二价铜离子为氧化剂，氯离子为络合剂，控制温度为60-90℃，时间2-5小时快速溶铜，产出一价铜氯络合物溶液。

5、根据权利要求1所述，其特征在于所说的还原方法是将高的氯铜摩尔比溶液与不含氯的硫酸铜溶液按比例混合后，在温度30-80℃，条件下以气体还原剂或固体还原剂使混合液中的二价铜转化为一价铜。

6、根据权利要求1所述，其特征在于水析后的上清液部分再返回溶解食盐，其余部分先以石灰石中和至PH＝2-3，分离硫酸钙后的溶液以液碱或纯碱中和沉铜，沉铜渣返回溶解配液。