CZ306037B6 - Způsob výroby dihydrátu siřičitanu měďnato-měďného - Google Patents
Způsob výroby dihydrátu siřičitanu měďnato-měďného Download PDFInfo
- Publication number
- CZ306037B6 CZ306037B6 CZ2015-302A CZ2015302A CZ306037B6 CZ 306037 B6 CZ306037 B6 CZ 306037B6 CZ 2015302 A CZ2015302 A CZ 2015302A CZ 306037 B6 CZ306037 B6 CZ 306037B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- copper
- dihydrate
- reaction
- cupric
- sulfur dioxide
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229940116318 copper carbonate Drugs 0.000 claims abstract description 10
- GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L copper;carbonate Chemical compound [Cu+2].[O-]C([O-])=O GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- -1 copper-copper sulphite dihydrate Chemical compound 0.000 claims description 3
- PVLIWNWMRNQALM-UHFFFAOYSA-L O.O.S(=O)([O-])[O-].[Cu+2] Chemical compound O.O.S(=O)([O-])[O-].[Cu+2] PVLIWNWMRNQALM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 abstract 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003570 air Substances 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 5
- FMWMEQINULDRBI-UHFFFAOYSA-L copper;sulfite Chemical compound [Cu+2].[O-]S([O-])=O FMWMEQINULDRBI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical group 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N Cu+ Chemical compound [Cu+] VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- IJBZIISYIRGDFM-UHFFFAOYSA-J copper;copper(1+);disulfite;dihydrate Chemical compound O.O.[Cu+].[Cu+].[Cu+2].[O-]S([O-])=O.[O-]S([O-])=O IJBZIISYIRGDFM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Způsob výroby dihydrátu siřičitanu měďnato-měďného, kde se při standardní teplotě a tlaku, za nepřístupu kyslíku a stálého míchání podrobí zásaditý uhličitan měďnatý [Cu.sub.2.n.(OH).sub.2.n.CO.sub.3.n.] reakci s oxidem siřičitým za vzniku dihydrátu siřičitanu měďnato-měďného, přičemž rovnice reakce je následující: 3Cu.sub.2.n.(OH).sub.2.n.CO.sub.3.n. + 6SO.sub.2 .n.+ 6H.sub.2.n.O = 2Cu.sub.2.n.(SO.sub.3.n.).Cu(SO.sub.3.n.).2H.sub.2.n.O + 5H.sub.2.n.O + 3CO.sub.2 .n.+ 2H.sub.2.n.SO.sub.4.n..
Description
Způsob výroby dihydrátu siřičitanu měďnato-měďného
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby dihydrátu siřičitanu měďnato-měďného Cu2SO3.CuSO3.2H2O.
Dosavadní stav techniky
Vícevalenční siřičitan mědi je známý již z 19. století, kdy jej jako první vytvořil Chevreul, po kterém sůl dostala i název Chevreulova sůl. Jedná se o chemickou sloučeninu se vzorcem Cu2SO3.CuSO3.2H2O. Její strukturu se podařilo popsat až v roce 1965 (KIERKEGAARD and NYBERG, 1965). Jedná se o molekulu, ve které je přítomen kation mědi v jednomocné i dvojmocné formě. Výzkumu vlastností této látky a látkám podobným se stále věnuje pozornost z důvodů perspektivy využití v průmyslu, protože její chování není jen součtem vlastností dvojmocné a jednomocné mědi (SILVA et al., 2001). Výzkum se věnuje i možnostem výroby těchto sloučenin nebo vzniku při chemických čištěních odpadních vod (SILVA et al., 1998; ZHENG et al., 2009). Její výroba je v současnosti založena na probublávání roztoku síranu měďnatého plynným oxidem siřičitým, přičemž dochází k částečné redukci mědi a zároveň oxidaci siřičitanu na síran, podle rovnice:
3CuSO4 + 3SO2 + 6H2O Cu2SO3.CuSO3.2H2O + 4H2SO4.
Rovnovážná koncentrace této reakce je silně posunuta doleva, protože velké množství vzniklé kyseliny sírové má tendenci vytěsňovat siřičitan. Zároveň reakce probíhá za zvýšené teploty (78 °C) a po ukončení zdlouhavé aplikace SO2 se vzniklý produkt neutralizuje na vyšší pH, případně se probublává dusíkem nebo odplyňuje pomocí ultrazvuku.
Literatura:
SILVA, L. A. ANDRADE, J. B. DE. MOYSÉS ARAÚJO, C. NAKAMURA, O. FERREIRA DA SILVA, A. MASSUNAGA, M. S. O. VARGAS, H. 2001. Characterization of the double sulfites CU2SO3.MSO3. 2H2O (M = Cu, Fe, Mn or Cd) by photothermal techniques. The Owner Societies.
KIERKEGAARD, P.; NYBERG, B.; Acta Chem. Scand. 1965, 19, 2189.
SILVA, L. A. CORREIA, S. J. MARTINS, C. R. ANDRADE, J. B. 1998. Sulfitos duplos ceontendo cobre (I) e urn metal de transicao M(II) tipo Cu2SO3.M(II)SO3.2H 2O [M(II) = Cu(II), Fe(II), Mn(II) e Cd(II)]: Preparaceo e seletividade na incorporacao deM(II) Quim Nova, 21(2), 151.
ZHENG Ya-jie, WANG Yong, XIAO Fa-xin, LUO Yuan. 2009. Recovery of copper sulfate after treating As-containing wastewater by precipitation method. J. Cent. South Univ. Technol. 16: 0242-0246.
SILVA, L. A.; CORREIA, S. J.; MARTINS, C. R.; ANDRADE, J. B. Sulfitos duplos ceontendo cobre (1) e urn metal de transicao M(II) tipo Cu2SO3.M(II)SO3.2H 2O [M(II) = Cu(II), Fe(II), Mn(II) e Cd(II)]: Preparaceo e seletividade na incorporacao deM(II) Quim Nova, 1998, 21(2), 151.
- 1 CZ 306037 B6
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky stavu techniky odstraňuje způsob výroby dihydrátu siřičitanu měďnatoměďného (Cu2SO3.CuSO3.2H2O) podle vynálezu, při kterém se zásaditý uhličitan měďnatý, s výhodou ve formě vodné suspenze, uvede do reakce s oxidem siřičitým za vzniku Cu2SO3.CuSO3.2H2O. Oxid siřičitý může být do reakce uváděn v plynné formě (SO2) nebo ve formě vodného roztoku kyseliny siřičité (H2SO3).
Probíhá následující reakce:
3Cu2(OH)2CO3 + 6H2SO3 = 2Cu2(SO3).Cu(SO3).2H2O + 5H2O + 3CO2 +2H2SO4.
Podle reakce vzniká jeden mol kyseliny sírové najeden mol produktu Chevreulovy soli, což je efektivnější způsob oproti doposud používaným reakcím. Zároveň SO2 při reakci nevytěsňuje silný síranový anion, ale jen slabší uhličitanový, který se zároveň uvolňuje z reakční směsi jako plynný oxid uhličitý. Tím dál posouvá rovnovážnou konstantu směrem k produktu a urychluje reakci. Vzniklá kyselina sírová ihned reaguje se zásaditým uhličitanem měďnatým za vzniku modré skalice. Taje však rozpustná a při filtrování se oddělí od produktu. Není nutné provádět reakci za zvýšené teploty. V produktu zůstává malé množství zásaditého uhličitanu měďnatého.
Po aplikaci oxidu siřičitého je důležité omezit přístup vzduchu, protože měď katalyticky oxiduje siřičitan na síran. S výhodou se tedy reakce provádí v inertní atmosféře např. dusíku či argonu.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Oxid siřičitý je probublávaný přes suspenzi, která obsahuje 5 g zásaditého uhličitanu měďnatého a 95 g vody. Suspenze je uvnitř 500 ml Erlenmeyerovy baňky a je zamezeno přístupu vzduchu. Během 15 minutové aplikace se suspenzí za stálého míchání probublá 10,3 g SO2. Protože SO2 je ve dvojnásobném přebytku ke stechiometrickému množství zásaditého uhličitanu měďnatého, je vhodné nezreagovaný plyn zpětně zachytávat. Vzniklý Cu2SO3.CuSO3.2H2O je následně oddělen filtrací. Promyje se deionizovanou vodou, metanolem a suší na vzduchu.
Při dosavadních způsobech výroby (SILVA, L. A. et al. 1998) je výtěžnost reakce okolo 15 %. Získaný produkt dosahoval čistotu 98 %. Při našem způsobu výroby vícevalenčního siřičitanu mědi je výtěžnost nad 65 %. Získaný produkt má však nižší čistotu (85 %). Výtěžnost značně záleží na podmínkách reakce, proto se může značně lišit.
Příklad 2
K 900 g vody se přidá 100 g zásaditého uhličitanu měďnatého. Suspenze je uvnitř 2500ml Erlenmeyerovy baňky s možností míchání a je zamezeno přístupu vzduchu. Vzduch, který je nad hladinou suspenze je vytěsněný pomocí plynného dusíku, který suspenzi probublává 3 minuty. Následně proběhne 25 minutová aplikace plynného SO2 v množství 150 g za stálého míchání. Protože SO2 je v přebytku ke stechiometrickému množství zásaditého uhličitanu měďnatého, je vhodné nezreagovaný plyn zpětně zachytávat. Vzniklý Cu2SO3.CuSO3.2H2O je následně oddělen filtrací. Promyje se deionizovanou vodou, metanolem a suší na vzduchu. Při dosavadních způsobech výroby (SILVA, L. A. et al. 1998) je výtěžnost reakce okolo 15 %. Získaný produkt dosahoval čistotu 98 %. Při našem způsobu výroby vícevalenčního siřičitanu mědi je výtěžnost nad 65 %.
-2CZ 306037 B6
Získaný produkt má však nižší čistotu (85 %). Výtěžnost značně záleží na podmínkách reakce, proto se může značně lišit.
Příklad 3
K 200 g vody se přidá 10 g zásaditého uhličitanu měďnatého. Suspenze je uvnitř 1000 ml Erlenmeyerovy baňky s možností míchání a je zamezeno přístupu vzduchu. Do baňky je přivedeno 140 g 5% roztoku kyseliny siřičité v průběhu 5 minut za stálého míchání. Vzniklý Cu2SO3.CuSO3.2H2O je oddělen filtrací. Následně se promyje deionizovanou vodou, metanolem a suší na vzduchu.
Při dosavadních způsobech výroby (SILVA, L. A. et al. 1998) je výtěžnost reakce okolo 15 %. Získaný produkt dosahoval čistotu 98 %. Při našem způsobu výroby vícevalenčního siřičitanu mědi je výtěžnost nad 65 %. Získaný produkt má však nižší čistotu (85 %). Výtěžnost značně záleží na podmínkách reakce, proto se může značně lišit.
Průmyslová využitelnost
Uvedený způsob výroby zjednodušuje a zrychluje proces výroby Cu2SO3.CuSO3.2H2O bez potřeby ohřevu. Zároveň zvyšuje výtěžnost produktu.
Claims (2)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob výroby dihydrátu siřičitanu měďnato-měďného, vyznačený tím, že při standardní teplotě a tlaku, za nepřístupu kyslíku a stálého míchání, se zásaditý uhličitan měďnatý [Cu2(OH)2CO3] podrobí reakci s oxidem siřičitým za vzniku dihydrátu siřičitanu měďnato-měďného, přičemž rovnice reakce je následující:3Cu2(OH)2CO3 + 6SO2 + 6H2O = 2Cu2(SO3).Cu(SO3).2H2O + 5H2O + 3CO2 + 2H2SO4.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se oxid siřičitý uvádí do reakce v plynné formě nebo ve formě vodného roztoku kyseliny siřičité.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-302A CZ306037B6 (cs) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | Způsob výroby dihydrátu siřičitanu měďnato-měďného |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-302A CZ306037B6 (cs) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | Způsob výroby dihydrátu siřičitanu měďnato-měďného |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2015302A3 CZ2015302A3 (cs) | 2016-07-07 |
| CZ306037B6 true CZ306037B6 (cs) | 2016-07-07 |
Family
ID=56320807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2015-302A CZ306037B6 (cs) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | Způsob výroby dihydrátu siřičitanu měďnato-měďného |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ306037B6 (cs) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3878071A (en) * | 1972-07-18 | 1975-04-15 | John Harold Selby | Copper extraction |
| CA1153896A (en) * | 1979-02-05 | 1983-09-20 | Dennis M. Nobbs | Process for recovering copper |
| JPH06149039A (ja) * | 1992-11-05 | 1994-05-27 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 導電性ローラ |
| CN102091526A (zh) * | 2009-12-09 | 2011-06-15 | 北京三聚环保新材料股份有限公司 | 一种常温脱硫剂及其制备方法 |
-
2015
- 2015-04-30 CZ CZ2015-302A patent/CZ306037B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3878071A (en) * | 1972-07-18 | 1975-04-15 | John Harold Selby | Copper extraction |
| CA1153896A (en) * | 1979-02-05 | 1983-09-20 | Dennis M. Nobbs | Process for recovering copper |
| JPH06149039A (ja) * | 1992-11-05 | 1994-05-27 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 導電性ローラ |
| CN102091526A (zh) * | 2009-12-09 | 2011-06-15 | 北京三聚环保新材料股份有限公司 | 一种常温脱硫剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2015302A3 (cs) | 2016-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI119438B (fi) | Menetelmä arvometallien ja arseenin talteenottamiseksi liuoksesta | |
| JP5406386B2 (ja) | 硫酸マンガン一水和物の製造方法 | |
| FI70427C (fi) | Foerfarande foer behandling av sulfidskaersten | |
| FI61522C (fi) | Foerfarande foer utvinning av icke-jaernmetaller ur sulfidmaterial | |
| US5126116A (en) | Method for forming copper arsenate | |
| JPH1170316A (ja) | 排ガスの脱硫方法 | |
| FI58354C (fi) | Foerfarande foer behandling av raomaterial innehaollande arsenik och metall | |
| CZ306037B6 (cs) | Způsob výroby dihydrátu siřičitanu měďnato-měďného | |
| FI104739B (fi) | Menetelmä ei-rautametallien talteenottamiseksi sula- ja sulakalvosulfatoinnilla | |
| JPS5952583A (ja) | 鉄酸化バクテリアを使用する砒素と鉄を含有する水溶液の処理法 | |
| FI82023C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av kopparhydroxid. | |
| JP2008119690A5 (cs) | ||
| FI110269B (fi) | Menetelmä piidioksidin saostamiseksi sinkkimalmien liuotuksen yhteydessä | |
| RU2412264C2 (ru) | Способ переработки золотосурьмяных концентратов | |
| US3227513A (en) | Process for separation of cobalt from nickel | |
| CA1224008A (en) | Process for preparing selenium salts | |
| CN109763000A (zh) | 一种从高含砷、锌酸性溶液中空气氧化脱除砷的方法 | |
| FR2463189A1 (fr) | Procede de recuperation de metaux non ferreux contenus dans un residu riche en goethite | |
| PL101552B1 (pl) | A method of removing sulphur dioxide from waste gases | |
| JPS63119836A (ja) | 二酸化硫黄を含む稀薄な廃棄ガスの硫黄分を除去する方法 | |
| CN113045459B (zh) | 一种去除羟乙基磺酸盐中硫酸根的方法 | |
| FI63206C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av nickelhydroxid | |
| CA2533024A1 (en) | A process for upgrading an ore or concentrate | |
| SU511844A3 (ru) | Способ регенерации серы | |
| US1925739A (en) | Method of preparing ammonium sulphate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20200430 |