專利名稱：含銅電鍍污泥加壓氫還原制備氧化亞銅粉末的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從電鍍污泥中回收有價金屬的方法，特別涉及一種從含銅電鍍污 泥中制備Cu2O粉末的方法。
背景技術(shù)：
電鍍行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的基礎(chǔ)性行業(yè)，也是當(dāng)今全球三大污染行業(yè)之 一。電鍍行業(yè)產(chǎn)生的固體廢物主要是電鍍污泥，因其所含重金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高而被列為危 險廢物。近些年來，我國電鍍企業(yè)的數(shù)量增長迅速，且大部分電鍍企業(yè)規(guī)模較小、設(shè)備落后、 管理水平低下，導(dǎo)致污泥產(chǎn)生量大且成分復(fù)雜。電鍍、冶金、化工等行業(yè)都會產(chǎn)生大量含重金屬的電鍍廢水，一般采用簡單有效的 化學(xué)法處理后，重金屬離子及其化合物沉淀析出，隨之而來的是產(chǎn)生了大量含重金屬的污 泥，其中含有大量的鉻、鎘、鎳、鋅等有毒重金屬，成分十分復(fù)雜。在我國《國家危險廢物名 錄》(環(huán)發(fā)[1998]89號)所列出的47類危險廢物中，電鍍污泥占了其中的7大類，是一種典 型的危險廢物，若隨意堆置對環(huán)境造成極大危害。目前，由于我國電鍍行業(yè)存在廠點多、規(guī) 模小、裝備水平低及污染治理水平低等諸多問題，大部分電鍍污泥仍只是進(jìn)行簡單土地填 埋，甚至隨意堆放，對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。含銅電鍍污泥中富含大量金屬資源，等同于低品位礦石，其中銅含量超過8%，國內(nèi) 采用鍍銅工藝時將會產(chǎn)生大量含銅的含銅電鍍污泥，在目前金屬資源緊缺的情況下，如果 能夠?qū)ζ渲械腃u等有色金屬回收，進(jìn)行資源化利用，將產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。目前，含銅電鍍污泥資源化利用技術(shù)主要有1、濕法冶金回收重金屬技術(shù)，該技術(shù) 能從多種組分的電鍍污泥中回收銅、鎳、鋅等重金屬，資源回收層次比較高，處理效果較 穩(wěn)定。工藝過程主要包括浸出、置換、凈化、制取硫酸鎳和固化；采用本工藝可以得到品位在 90%以上的海綿銅粉，銅的回收率達(dá)95%。但該技術(shù)采用置換方式來回收銅，置換效率低，費 用偏高，且對鉻未能有效回收，有一定的局限性。2、離子交換膜法，一般采用液膜來進(jìn)行回收。液膜包括無載體液膜、有載體液膜、 含浸型液膜等。液膜分散于電鍍污泥浸出液時，流動載體在膜外相界面有選擇地絡(luò)合重金 屬離子，然后在液膜內(nèi)擴(kuò)散，在膜內(nèi)界面上解絡(luò)。重金屬離子進(jìn)入膜內(nèi)相得到富集，流動載 體返回膜外相界面，如此過程不斷進(jìn)行，廢水得到凈化，重金屬得到回收利用。這種方法能 量轉(zhuǎn)化率高，裝置簡單，操作容易，易控制、分離效率高；但是投資大、運行費用高，而且薄膜 的壽命短，比較容易堵塞，因而操作管理煩瑣，處理成本比較昂貴。3、溶劑萃取法，銅在此工藝過程中以化學(xué)試劑CuSO4 ·5Η20或電解高純銅的形式回 收，初步經(jīng)濟(jì)分析表明，其產(chǎn)值抵消日常的運行費用，還具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。整個工藝過 程較簡單，循環(huán)運行，基本不產(chǎn)生二次污染，環(huán)境效益顯著。但是萃取法操作過程和設(shè)備較 復(fù)雜，而且成本較高，工藝有待于進(jìn)一步優(yōu)化。4、氫還原分離技術(shù)，在高壓釜中氫還原分離制取銅、鎳粉是比較成熟的技術(shù)，這種 方法可分離回收電鍍污泥氨浸產(chǎn)物中的銅、鎳、鋅等有價金屬。對氨浸產(chǎn)物進(jìn)行焙燒、酸溶處理后，進(jìn)而氫還原分離出銅粉，然后在酸性溶液中還原提取鎳粉，最后沉淀回收氫還原尾 液中的鋅，有價金屬的回收率達(dá)98% 99%。這種方法可在液相體系、漿料體系通過各種工 藝條件的變化分離和生產(chǎn)各種類型(粗、細(xì)、超細(xì))的、各種型體(單一、復(fù)合)的金屬粉末和 金屬包復(fù)材料。與其他分離方法相比，濕法氫還原方法流程簡單，設(shè)備投資少，操作方便，產(chǎn) 品質(zhì)量好且產(chǎn)值較高，可以針對不同需要改變生產(chǎn)條件，獲得不同純度、不同粒度的銅、鎳
女口
廣 PFt ο此外還有回收銅的胼還原技術(shù)和煅燒酸溶法，前者要求PH穩(wěn)定在11以上；后者回 收得到的銅鹽含雜質(zhì)較多，工藝有待進(jìn)一步優(yōu)化。上述各種現(xiàn)有工藝所得到的銅的產(chǎn)物均是以金屬銅的形式存在(除溶劑萃取法還 可得到水合硫酸銅形式的產(chǎn)物)，鮮少得到Cu2O產(chǎn)物，而Cu2O是無機(jī)化工原料，在顏料、防污 涂料、焊膏、催化劑方面都有特殊的用途。在由二價銅還原至銅單質(zhì)的過程中，經(jīng)歷了二價銅到一價銅的還原和一價銅到銅 單質(zhì)的還原過程，步驟多且對反應(yīng)條件的要求苛刻，而且成本較高；如果讓還原反應(yīng)停留在 第一步得到氧化亞銅，則還原過程條件溫和、工藝簡單、步驟少且成本低；但是在實際操作 中需要控制工藝條件，否則難以得到純度高的氧化亞銅粉末。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述電鍍污泥的回收產(chǎn)物單一的問題，提供一種反應(yīng)條件溫 和、成本較低的從含銅電鍍污泥中得到氧化亞銅粉末的方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種含銅電鍍污泥加壓氫還原制備氧化亞銅粉末 的方法，包括以下步驟
①預(yù)處理，待處理的含銅電鍍污泥在105°C 120°C的條件下干燥，研碎，過篩去除大 顆粒物及沙粒；
②氨浸出，步驟①預(yù)處理后的電鍍污泥轉(zhuǎn)移到反應(yīng)池中，按照氨水(指氫氧化銨)與硫 酸銨的物質(zhì)的量之比η (NH3 · H2O) Ii((NH4)2SO4)= 1. 5:1 4:1，氨水(指氫氧化銨的水溶 液)的摩爾濃度為5mol/L至15mol/L，以氨水與干燥的含銅電鍍污泥的質(zhì)量比為7:1 15:1 的比例向反應(yīng)池中加入作為浸出劑的氨水(指氫氧化銨的水溶液)和硫酸銨固體，在10°C 30°C的溫度內(nèi)反應(yīng)30至60分鐘，分離溶液與沉渣，溶液蒸氨，所得清液即為浸出液；
③加壓氫還原調(diào)節(jié)步驟②的浸出液PH值為6.0 7. 0，轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，蓋好釜蓋 后依次用氮氣和氫氣置換釜內(nèi)氣體，繼續(xù)通入氫氣至釜內(nèi)壓力升至2 2. 5MPa，此時打 開磁力攪拌裝置，設(shè)置轉(zhuǎn)速為400r/min 600 r/min，打開加熱裝置，使釜內(nèi)溫度上升到 130°C 160°C，待反應(yīng)釜的壓力表顯示釜內(nèi)壓力開始下降時，開始計時，反應(yīng)50至90分鐘， 反應(yīng)結(jié)束后，在5°C至40°C的室內(nèi)環(huán)境溫度下開蓋自然冷卻，取出釜內(nèi)生成物；過濾分離沉 淀物和溶液，將得到的沉淀物用去離子水洗滌并烘干，即得到Cu2O粉末；
④殘渣固化，向上述步驟③加壓氫還原反應(yīng)后的溶液中加入石灰水，調(diào)節(jié)溶液PH呈中 性后，廢水直接排放，所得殘渣進(jìn)行水泥固化處理。上述步驟③加壓氫還原前，用硫酸溶液調(diào)節(jié)溶液pH值為6. 2 7. 0，反應(yīng)混合液在 高壓反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)55至65分鐘。上述步驟②向反應(yīng)池中加入氨水(指氫氧化銨的水溶液)和硫酸銨固體時，按照處理每克電鍍污泥消耗氨水(指氫氧化銨)0. 07 0. 14摩爾，消耗硫酸氨固體5 8克的比 例向反應(yīng)池中加入。上述步驟③反應(yīng)過程中維持釜內(nèi)氫壓力2 2. 5MPa，溫度130°C 160°C。上述步驟③反應(yīng)過程中維持釜內(nèi)溫度為130°C 155°C。上述步驟①污泥研碎后所過篩的目數(shù)為150 250目。上述步驟②向反應(yīng)池中加入氨水(指氫氧化銨的水溶液)和硫酸銨固體時，按照每 處理1克電鍍污泥需要消耗lOmol/L 15 mol/L的氨水7毫升至9毫升加入、消耗硫酸銨 固體6克至7. 5克加入。本發(fā)明具有積極的效果(1)本發(fā)明含銅電鍍污泥的回收方法實現(xiàn)資源化利用， 降低含銅電鍍污泥對環(huán)境污染，成本較低，操作簡單，工藝易實現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的工業(yè) 化生產(chǎn)。(2)本發(fā)明通過控制二價銅還原的條件，制備Cu2O粉末，增加了從電鍍污泥中回收 的銅產(chǎn)品的種類。(3)本發(fā)明利用加壓氫還原技術(shù)，不存在雜質(zhì)積累問題，排放的尾液中的 主要重金屬離子含量均控制在極低的范圍內(nèi)，基本不污染環(huán)境，對環(huán)境幾乎無負(fù)擔(dān)和危害， 具有良好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明含銅電鍍污泥加壓氫還原制備氧化亞銅粉末的方法的工藝流程圖。圖2為本發(fā)明實施例2的流程圖。
具體實施例方式(實施例1)
見圖1，本實施例的含銅電鍍污泥加壓氫還原制備氧化亞銅粉末的方法包括如下步
驟
①預(yù)處理將100千克含銅電鍍污泥在污泥干燥器中120°c的條件下干燥2小時，然后 將干燥后的污泥在研磨機(jī)中研碎，過200目篩，去除大顆粒物及沙粒。見表1，上述干燥后的含銅電鍍污泥中的金屬及其含量如下表所示 表1含銅電鍍干污泥的主要成分及含量
成分NiCuZnCrMgFeCa含銅電鍍污泥(％)0.005316. 40. 0050. 0041. 330. 72310. 8
②氨浸出將步驟①預(yù)處理后的電鍍污泥轉(zhuǎn)移到反應(yīng)池中，向池中加入濃度為IOmol/ L的氨水750升和硫酸氨固體600千克，也即每處理1克電鍍污泥需要消耗濃度為IOmol/ L的氨水7. 5毫升，消耗硫酸銨固體6克，其中氨水(指氫氧化銨)與硫酸銨的物質(zhì)的量之比 η(NH3 · H2O): Ii((NH4)2SO4)= 1.7 1，氨水(指氫氧化銨的水溶液)與含銅電鍍污泥的質(zhì)量 比即液固比為7.0 1;在10°C 15°C的溫度下混合攪拌反應(yīng)30分鐘，然后在壓濾機(jī)中壓 濾分離溶液與沉渣，溶液轉(zhuǎn)入儲備槽，沉渣即浸出渣收集并進(jìn)行水泥固化處理；
對儲備槽中收集的溶液加熱蒸氨，揮發(fā)的氨通過管道循環(huán)到上述反應(yīng)池而進(jìn)行重復(fù)利 用，蒸氨后所得清液即為浸出液，其中銅浸出率為88. 1%。 ③加壓氫還原向步驟②得到的浸出液中加入10wt%的硫酸溶液并混合均勻，直
至浸出液的PH值為6. 6 6. 8 ；將上述混合溶液轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，高壓反應(yīng)釜內(nèi)用石英內(nèi)
膽或聚四氟乙烯內(nèi)膽(本實施例為聚四氟乙烯內(nèi)膽)，配合磁力攪拌裝置和加熱裝置，進(jìn)行加壓氫還原反應(yīng)裝入溶液后，蓋好釜蓋，先通入氮氣置換釜內(nèi)空氣直至釜內(nèi)空氣全被置換 為氮氣，再通入氫氣，置換掉釜內(nèi)氮氣；然后繼續(xù)通入氫氣至釜內(nèi)壓力升至2MPa，此時停止 通氣并打開磁力攪拌裝置，設(shè)置轉(zhuǎn)速為500r/min，接著打開加熱裝置，待釜內(nèi)溫度上升到 150°C，且壓力表顯示釜內(nèi)壓力開始下降時，開始計時，反應(yīng)60分鐘；反應(yīng)過程中維持釜內(nèi) 氫氣壓力2MPa，釜內(nèi)溫度150°C;待反應(yīng)結(jié)束后，在5°C至40°C的室內(nèi)環(huán)境溫度下，開蓋自然 冷卻至室內(nèi)環(huán)境溫度，取出釜內(nèi)生成物；過濾分離沉淀物和溶液，將得到的沉淀物用去離子 水洗滌并烘干，即得到Cu2O粉末15. 6千克，Cu2O粉末的回收率(指的是浸出液中銅的回收 產(chǎn)率)為96% ；其中所得Cu2O粉末粒度為1 2 μ m，晶型完整。④殘渣固化向上述步驟③加壓氫還原反應(yīng)后的溶液中加入石灰水，調(diào)節(jié)溶液pH 呈中性后，廢水直接排放；所得殘渣進(jìn)行水泥固化處理。電鍍污泥作為一種含多種金屬的混合物，其中的有價金屬大多以其氫氧化物或鹽 類的形態(tài)存在，上述步驟②氨浸出過程中，利用銅與氨生成穩(wěn)定的氨配離子Cu (NH3) 42+使銅 進(jìn)入溶液，從而與難溶物質(zhì)及不與氨絡(luò)合的雜質(zhì)金屬分離；氨浸的選擇性高，能溶解銅、鈷、 銀、鎳、鋅等有價金屬，而鐵、鉻、鈣、鋁等則大多被抑制在浸出余渣中；對于本實施例處理的 電鍍污泥，銅和鈣的含量較高，而經(jīng)過氨浸過程僅銅溶解進(jìn)入溶液，鈣還留在浸出余渣中。本實施例的步驟③加壓氫還原過程中，開始反應(yīng)前調(diào)節(jié)溶液的pH值為6. 6 6. 8， 按照步驟③設(shè)定的參數(shù)操作最終得到了高純度的產(chǎn)物。對于經(jīng)過步驟②氨浸得到的浸出液，其pH值在8 10之間，如果不經(jīng)酸化處理直 接進(jìn)行加壓氫還原反應(yīng)，最終得到的沉淀物很少，檢測沉淀物時發(fā)現(xiàn)，其中除Cu2O外，還有 CuO, Cu (OH) 2等副產(chǎn)物，所得到的Cu2O粉末純度不夠，實際應(yīng)用價值較低。(實施例2)
本實施例所處理的電鍍污泥與實施例1相同，本實施例的含銅電鍍污泥加壓氫還原制 備氧化亞銅粉末的方法與實施例1的方法的不同之處在于
步驟②中，向反應(yīng)池中加入濃度為10 mol/L的氨水900升和硫酸氨固體600千克，其 中η(ΝΗ3·Η20): Ii((NH4)2SO4)= 2:1，氨水(指氫氧化銨的水溶液)與含銅電鍍污泥的質(zhì)量比 即液固比為8. 4 1。步驟③中，進(jìn)行加壓氫還原反應(yīng)時，高壓反應(yīng)釜內(nèi)裝入溶液后，蓋好釜蓋，先通 入氮氣置換釜內(nèi)空氣，再通入氫氣，置換掉釜內(nèi)氮氣；然后繼續(xù)通入氫氣至釜內(nèi)壓力升至 2MPa,此時停止通氣并打開磁力攪拌裝置，設(shè)置轉(zhuǎn)速為600r/min，再打開加熱裝置，待溫度 上升到140°C，且釜內(nèi)壓力開始下降時，開始計時，反應(yīng)60分鐘，反應(yīng)過程中維持釜內(nèi)氫氣 壓力2MPa，釜內(nèi)溫度140°C;待反應(yīng)結(jié)束后，在5°C至40°C的室內(nèi)環(huán)境溫度下，開蓋自然冷卻 至室內(nèi)環(huán)境溫度，取出釜內(nèi)生成物，過濾分離沉淀物和溶液，將得到的沉淀物用去離子水洗 滌并烘干，得到Cu2O粉末15. 0千克，Cu2O粉末的回收率(指的是浸出液中銅的回收產(chǎn)率)為 92%。(實施例3)
本實施例所處理的電鍍污泥與實施例2相同，本實施例的含銅電鍍污泥加壓氫還原制 備氧化亞銅粉末的方法與實施例2的方法的不同之處在于
步驟③中，向步驟②得到的浸出液中加入10%的硫酸溶液并混合均勻，直至浸出液的 pH值為6. 2，高壓反應(yīng)釜內(nèi)裝入溶液后蓋好釜蓋，先通入氮氣置換釜內(nèi)空氣，再通入氫氣，置換掉釜內(nèi)氮氣；然后繼續(xù)通入氫氣至釜內(nèi)壓力升至2MPa，此時停止通氣并打開磁力攪拌 裝置，設(shè)置轉(zhuǎn)速為500r/min，再打開加熱裝置，待溫度上升到140°C，且釜內(nèi)壓力開始下降 時，開始計時，反應(yīng)60分鐘，反應(yīng)過程中維持釜內(nèi)氫氣壓力2MPa，釜內(nèi)溫度140°C ；待反應(yīng)結(jié) 束后，在5°C至40°C的室內(nèi)環(huán)境溫度下，開蓋自然冷卻至室內(nèi)環(huán)境溫度，取出釜內(nèi)生成物， 過濾分離沉淀物和溶液，將得到的沉淀物用去離子水洗滌并烘干，得到Cu2O粉末15. 6千 克，Cu2O粉末的回收率(指的是浸出液中銅的回收產(chǎn)率)為96%。(實施例4)
見圖2，本實施例的含銅電鍍污泥加壓氫還原制備氧化亞銅粉末的方法包括如下步
驟
①預(yù)處理將100千克含銅電鍍污泥在污泥干燥器中120°C的條件下干燥2小時，然后 將干燥后的污泥在研磨機(jī)中研碎，再過篩去除大顆粒物及沙粒，研碎后污泥粒徑約200目。見表2，上述干燥后的含銅電鍍污泥經(jīng)中的金屬及其含量如下表所示 表2含銅、鎳電鍍干污泥的主要成分及含量
②氨浸出將步驟①預(yù)處理后的電鍍污泥轉(zhuǎn)移到反應(yīng)池中，向池中加入濃度為 15mol/L的氨水900升和硫酸氨固體720千克，也即每處理1克電鍍污泥需要消耗濃度為 15mol/L的氨水9毫升，消耗硫酸銨固體7. 2克，其中η (NH3 · H2O) Ii((NH4)2SO4)= 2. 5:1， 氨水(指氫氧化銨的水溶液)與含銅電鍍污泥的質(zhì)量比即液固比為8. 2 1;在25°C的溫度 下混合攪拌反應(yīng)60分鐘，然后在壓濾機(jī)中壓濾分離溶液與沉渣，溶液轉(zhuǎn)入儲備槽，沉渣即 浸出渣收集并進(jìn)行水泥固化處理；
對儲備槽中收集的溶液加熱蒸氨，揮發(fā)的氨通過管道循環(huán)到上述反應(yīng)池而進(jìn)行重復(fù)利 用，蒸氨后所得清液即為浸出液，其中銅浸出率為82. 1%，鎳浸出率85. 5%。③加壓氫還原本實施例進(jìn)行兩次加壓氫還原反應(yīng)。向步驟②得到的浸出液中加 入10%的硫酸溶液并混合均勻，直至浸出液的PH值為6. 8 ；將上述溶液轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，進(jìn) 行第一次加壓氫還原反應(yīng)先通入氮氣置換釜內(nèi)空氣直至釜內(nèi)氣體全為氮氣，再通入氫氣， 置換掉釜內(nèi)氮氣；然后繼續(xù)通入氫氣至釜內(nèi)壓力升至2. 2MPa，此時停止通氣并打開磁力攪 拌裝置，設(shè)置轉(zhuǎn)速為500r/min，再打開加熱裝置，待釜內(nèi)溫度上升到150°C，且壓力表顯示 釜內(nèi)壓力開始下降時，開始計時，反應(yīng)60分鐘；反應(yīng)過程中維持釜內(nèi)氫氣壓力2. 2MPa，釜內(nèi) 溫度150°C ；待反應(yīng)結(jié)束后，在5°C至40°C的室內(nèi)環(huán)境溫度下，開蓋自然冷卻至室內(nèi)環(huán)境溫 度，取出釜內(nèi)生成物；過濾分離沉淀物和溶液，將得到的沉淀物用去離子水洗滌并烘干，得 到Cu2O粉末7. 8千克，Cu2O粉末的回收率(指的是浸出液中銅的回收產(chǎn)率)為96%。向第一次加壓氫還原反應(yīng)后的溶液中加入lOmol/L的氨水使溶液pH在9 10之
間后，將其裝入高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行第二次加壓氫還原反應(yīng)通入氮氣置換釜內(nèi)空氣，再通入
氫氣轉(zhuǎn)換釜內(nèi)氮氣，繼續(xù)通入氫氣至釜內(nèi)壓力升至2. 2MPa，此時停止通氣并打開磁力攪拌
裝置，設(shè)置轉(zhuǎn)速為600r/min，接著打開加熱裝置，待釜內(nèi)溫度上升到150°C，且壓力表顯示
釜內(nèi)壓力開始下降時，開始計時，反應(yīng)2小時；反應(yīng)過程中維持釜內(nèi)氫氣壓力2. 2MPa，釜內(nèi)
溫度150°C ；待反應(yīng)結(jié)束后，在5°C至40°C的室內(nèi)環(huán)境溫度下，開蓋自然冷卻至室內(nèi)環(huán)境溫
度，取出釜內(nèi)生成物；過濾分離沉淀物和溶液，將得到的沉淀物用去離子水洗滌并烘干，得
到鎳粉10. 5千克，鎳粉的回收率(指的是浸出液中鎳的回收產(chǎn)率)為98%。
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④殘渣固化向上述步驟③加壓氫還原反應(yīng)后的溶液中加入石灰水，調(diào)節(jié)溶液pH 呈中性后，廢水直接排放；所得殘渣進(jìn)行水泥固化處理。本實施例所處理的含銅電鍍污泥，由于其中鎳的含量亦較高，具有回收價值，因此 步驟②氨浸出時加入15mol/L的氨水900升以浸出銅和鎳，步驟③進(jìn)行兩次加壓氫還原反 應(yīng)，第二次還原得到鎳粉。
權(quán)利要求
一種含銅電鍍污泥加壓氫還原制備氧化亞銅粉末的方法，其特征在于包括以下步驟①預(yù)處理，待處理的含銅電鍍污泥在105℃～120℃的條件下干燥，研碎，過篩去除大顆粒物及沙粒；②氨浸出，步驟①預(yù)處理后的電鍍污泥轉(zhuǎn)移到反應(yīng)池中，按照氨水與硫酸銨的物質(zhì)的量之比n(NH3·H2O): n((NH4)2SO4)= 1.5:1～4:1，氨水的摩爾濃度為5mol/L至15mol/L，以氨水與干燥的含銅電鍍污泥的質(zhì)量比為7:1～15:1的比例向反應(yīng)池中加入作為浸出劑的氨水和硫酸銨固體，在10℃～30℃的溫度內(nèi)反應(yīng)30至60分鐘，分離溶液與沉渣，溶液蒸氨，所得清液即為浸出液；③加壓氫還原調(diào)節(jié)步驟②的浸出液pH值為6.0～7.0，轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，蓋好釜蓋后依次用氮氣和氫氣置換釜內(nèi)氣體，繼續(xù)通入氫氣至釜內(nèi)壓力升至2～2.5MPa，此時打開磁力攪拌裝置，設(shè)置轉(zhuǎn)速為400r/min～600 r/min，打開加熱裝置，使釜內(nèi)溫度上升到130℃～160℃，待反應(yīng)釜的壓力表顯示釜內(nèi)壓力開始下降時，開始計時，反應(yīng)50至90分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，在5℃至40℃的室內(nèi)環(huán)境溫度下開蓋自然冷卻，取出釜內(nèi)生成物；過濾分離沉淀物和溶液，將得到的沉淀物用去離子水洗滌并烘干，即得到Cu2O粉末；④殘渣固化，向上述步驟③加壓氫還原反應(yīng)后的溶液中加入石灰水，調(diào)節(jié)溶液pH呈中性后，廢水直接排放，所得殘渣進(jìn)行水泥固化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含銅電鍍污泥加壓氫還原制備氧化亞銅粉末的方法，其特征 在于步驟③加壓氫還原前，用硫酸溶液調(diào)節(jié)溶液PH值為6. 2 7. 0，反應(yīng)混合液在高壓反 應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)55至65分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含銅電鍍污泥加壓氫還原制備氧化亞銅粉末的方法，其特 征在于步驟②向反應(yīng)池中加入氨水和硫酸銨固體時，按照處理每克電鍍污泥消耗氨水 0. 07 0. 14摩爾，消耗硫酸氨固體5 8克的比例向反應(yīng)池中加入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含銅電鍍污泥加壓氫還原制備氧化亞銅粉末的方法，其特征 在于步驟③反應(yīng)過程中維持釜內(nèi)氫壓力2 2. 5MPa，溫度130°C 160°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含銅電鍍污泥加壓氫還原制備氧化亞銅粉末的方法，其特征 在于步驟③反應(yīng)過程中維持釜內(nèi)溫度為130°C 155°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含銅電鍍污泥加壓氫還原制備氧化亞銅粉末的方法，其特征 在于步驟①污泥研碎后所過篩的目數(shù)為150 250目。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含銅電鍍污泥加壓氫還原制備氧化亞銅粉末的方法，其特 征在于步驟②向反應(yīng)池中加入氨水和硫酸銨固體時，按照每處理1克電鍍污泥需要消耗 10mol/L 15 mol/L的氨水7毫升至9毫升加入、消耗硫酸銨固體6克至7. 5克加入。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含銅電鍍污泥加壓氫還原制備氧化亞銅粉末的方法，包括預(yù)處理、氨浸出、加壓氫還原和殘渣固化等步驟，在加壓氫還原反應(yīng)之前，調(diào)節(jié)反應(yīng)混合液pH值為6.0～7.0，高壓釜內(nèi)保持氫壓力2～2.5MPa，溫度130℃～160℃，轉(zhuǎn)速400r/min～600r/min，反應(yīng)50至90分鐘，開蓋冷卻至室溫，取出釜內(nèi)生成物；過濾分離沉淀物和溶液，將得到的沉淀物用去離子水洗滌并烘干，即得到Cu2O粉末。本發(fā)明實現(xiàn)資源化利用，降低含銅電鍍污泥對環(huán)境污染，通過控制二價銅還原的條件，制備Cu2O粉末，反應(yīng)條件溫和且成本較低，增加了從電鍍污泥中回收的銅產(chǎn)品的種類。
文檔編號C01G3/02GK101928098SQ20101015280
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者劉玉海, 周全法, 孔峰, 張鎖榮, 朱炳龍, 程潔紅, 陳嫻 申請人:江蘇技術(shù)師范學(xué)院