專利名稱：一種新的硫酸銅制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種化學(xué)氣一液一固三相催化反應(yīng)工程，一種新的硫酸銅制備方法。
目前，以硫酸和廢銅為主要原料制備硫酸銅的方法基本上有兩種一種是氧化銅法，該方法是在氧化爐內(nèi)予先氧化成氧化銅，然后與硫酸反應(yīng)，制得硫酸銅。第二種方法是在溶蝕塔中用空氣將銅氧化，同時(shí)進(jìn)行“溶蝕”來制備硫酸銅。第一種方法的缺點(diǎn)是，在氧化爐內(nèi)用熱空氣中的氧來氧化金屬銅時(shí)，反應(yīng)過的廢氣中含有煤粉屑、煙尖、硫化氫等有害物質(zhì)，這種有害氣體散發(fā)在空間造成大氣污染。并且金屬銅在氧化爐中的損耗大。后一種方法需要建造溶蝕塔和用專用的鼓風(fēng)機(jī)及耐蝕泵，設(shè)備加工復(fù)雜，造價(jià)高。而且在生產(chǎn)過程中工藝操作條件要求嚴(yán)格，難于掌握。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)率高，不產(chǎn)生污染公害的新的硫酸銅制備方法。
本發(fā)明是用空氣中的氧氣在有鐵離子存在的情況下，同一價(jià)銅離子進(jìn)行氧化反應(yīng)生成二價(jià)銅離子，由二價(jià)銅離子氧化金屬銅，得到兩個(gè)一價(jià)銅離子，一價(jià)銅離子再被氧氣氧化，最終將銅轉(zhuǎn)化為二價(jià)銅離子而制得硫酸銅。該方法是，將廢銅或銅放在配制的有鐵離子的稀硫酸溶液中，加熱并鼓入空氣進(jìn)行催化反應(yīng)，制得硫酸銅。溶液的配比(重量比)為硫酸6.5%～20%;硫酸亞鐵0.05%～2.5%;五水硫酸銅0.1%～13%;其余為水;廢銅或銅的加入量為理論量的1.2～2倍。反應(yīng)溫度35℃-100℃?？諝夤娜肓?.008～0.03米3/秒。當(dāng)溶液中的二價(jià)銅離子濃度達(dá)到33.3%時(shí)即可停止加熱和停止鼓入空氣。將溶液移至另一個(gè)容器內(nèi)，冷卻、靜置，使五水硫酸銅析出。用過的母液再返回到反應(yīng)罐中繼續(xù)使用。
最佳操作條件溶液最佳配比(重量比)硫酸7.5%～14.5%，硫酸亞鐵0.1%～2.4%，五水硫酸銅8%～12%，其余為水;廢銅或銅的加入量為理論量的1.5～1.7倍;反應(yīng)溫度60℃～95℃;空氣鼓入量0.01～0.02米3/秒。
實(shí)施例在300毫升12%的稀硫酸中，加入34.4g廢銅或銅，4g硫酸亞鐵，30g五水硫酸銅，加熱溫度88℃，向液相內(nèi)鼓入0.015米3/秒的空氣。當(dāng)溶液中二價(jià)銅離子濃度達(dá)到33.3%時(shí)，停止加熱，同時(shí)停止鼓入空氣。將反應(yīng)后的溶液放置到另一個(gè)耐酸槽內(nèi)冷卻靜置后析出112g五水硫酸銅，產(chǎn)率為98%。用過的母液再倒回反應(yīng)罐中二次使用。
利用該方法制備硫酸銅;由于向液相內(nèi)鼓入空氣時(shí)有氣泡存在，在氣一液一固三相之間存在著強(qiáng)烈的脈沖擾動(dòng)，使三相間的接觸面不斷更新，因而提高了氣相中氧的傳質(zhì)速率，起到了催化作用。該方法生產(chǎn)工藝簡單，用過的母液可以二次使用，沒有廢水、廢氣、廢渣，不產(chǎn)生環(huán)境污染，材料消耗少、產(chǎn)率高。
權(quán)利要求
1.一種新的硫酸銅制備方法，其特征在于將廢銅或銅放在有鐵離子的稀硫酸溶液中，加熱并向液相鼓入空氣進(jìn)行催化反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新的硫酸銅制備方法，其特征在于溶液的組成為(重量%)硫酸6.5%～20%，硫酸亞鐵0.05%～2.5%，五水硫酸銅0.1%～13%，其余為水，廢銅或銅的加入量為理論量的1.2～2倍;反應(yīng)溫度35℃～100℃，空氣鼓入量為0.008～0.03米3/秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新的硫酸銅制備方法，其特征在于溶液的最佳組成為(重量%)硫酸7.5%～14.5%，硫酸亞鐵0.1%～2.4%，五水硫酸銅8%～12%，其余為水，廢銅或銅的最佳加入量為理論量的1.5～1.7倍，最佳反應(yīng)溫度為60℃～95℃，最佳空氣鼓入量為0.01～0.02米3/秒。
全文摘要
一種新的硫酸銅制備方法，該方法是將廢銅放入配制的有鐵離子的稀硫酸溶液中，加熱并鼓入空氣進(jìn)行催化反應(yīng)制得硫酸銅。用過的母液可以反復(fù)使用，沒有廢水、廢氣、廢渣，不產(chǎn)生環(huán)境污染。利用該方法制備硫酸銅，生產(chǎn)工藝簡單，材料消耗少，產(chǎn)率高。
文檔編號(hào)C01G3/10GK1046145SQ8910526
公開日1990年10月17日 申請(qǐng)日期1989年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月6日
發(fā)明者劉方, 馬華憲, 劉寶, 任君合 申請(qǐng)人:山東工業(yè)大學(xué)