含铜废料及氧化铜矿制备硫酸铜的工艺

1、含铜废料及氧化铜矿制备硫酸铜的工艺pdf 文档可能在 WAP 端扫瞄体验不佳。建议您优先选择 TXT ，或 下载源文件到本机查看。第 4 期 20 0 3 年 8 月M uli tpur pos tlz i of M i er l e U ii aton n a Re ou es s rc矿产综合利用N O. 4A ug. 200 3含 铜 废 料 及 氧 化 铜 矿 制 备 硫 酸 铜 的工 艺 肖顺华( 林工学院材料 系 , 西 桂 广 桂林 51O ) 4 O 4摘要: 述了国内外利用含铜废料及氧化铜矿 制备硫酸铜的方法, 就其工艺及经济性进行综并了定 性评 价 .关键词: 铜废料; 化

2、铜矿; 酸铜含氧硫中图 分类 号 :Q112 文献标 识码 : T 3. A 文 章 编 号 : 0 06 3 ( 0 3 0 - 0 3 0 1 0 -5 2 2 0 )4 0 2 - 4利用含铜废料, 化铜矿来制备硫酸铜氧具有 专门 重 要 的 意 义 . 不 仅 能 满 足市 场 需 要 , 它结 构 形 成 机 理 江 苏 地 质 ,9 2 1 ( ) 5 J. 1 9 ,6 1 : 15 . 7 济美.机累托石的合成与特性研究矿物3陈有J.学报,91 1 ()89 . 1 9 . 1 1 :6 1 兰儒，景兴.托石 矿 物 提 纯 工 艺 探讨 口 4高 吴 累 . 化 工 矿 山

3、技 术 ,9 3 2 ( ) 3 3 . 1 9 ,3 2 :4 5 炎 球 , 忠 华 , . 北 钟 祥 累 托 石 粘 土 的 提纯 5黄 潘 等 湖工 艺口 矿 产综 合 利 用 , 9 74:8 3 . . 19 () 2 1 家寿 ,泽 强, .TM 交联 累 托 石 吸 附6 孙 张 等 CAB 苯 胺 废水 的 研 究 离 子 交 换 与 吸 附 ,02 1 J. 20 .8( )2 3 2 1 3:23. 晓虹 . 芳. 托 石 合 成 孔 梯度 多孔 陶 瓷 的研 7 徐 张 累 究 佛 山 陶 瓷 .0 2 4 : ()1 .柏等3 J. 20 漾 , 子 龙 , . 改

4、 性 层 柱 交 联 累 托 石 催 化 剂 8陈 磷 的 积 碳 性 能 口 华 东 理 工 大 学 学 报 , 9 9 2 . 19而 且 能 治 理 废 渣 , 护 环 境 , 生 庞大 的社 会 保 产 效益和经济效 益 .()13 16 2 :22.关，连强.托石粘土在铸钢涂 料中的应用9龚赵累非金属矿,9 2 2 :0 3 . J. 19 ()32 O 陈 济 美, 关 . 托 石 在 涂料 工业中的应 用1 龚等累 研 究 口 非金属矿,98 4 :5 . 19 ()3 .1 黄 炎球 ,光立 , . 托 石 制 备 润 滑 脂 的 初 步 1 高 等 累 研究 矿 物岩 石,9

5、9 1 ()8 9 . J. 1 9 ,9 1 : 8 1 2 陈 济 美. 托 石 粘 土 的钠 化 与 应 用 研 究 口 湖 1 累 . 北 地 质 ,9 3 7 1 : 5 9 . 19 ,()8 5 3 黄 炎球 . 忠华, .北钟祥累托 石 的改性试1潘 等 湖 验研究 口 矿 产 保护与利用.9 7 5:1 3 . 19 ()3 4 4 徐 捷. 性 染 料 印 花用矿物增 稠 剂 非 金属1 活 J. 矿 ,9 43 :4 3 . 1 9 ( ) 37 5陈 济 美 , 关, . 托石在 电 瓷 工业中 的 应 用 1 龚等累研究 口 湖 北地 质.92 6 1 :6 1 1.

6、 19,() 9 0 .Re e r h l t s a c Oi he Expl i a i n 0 e t r t 0 t t 0 f R c o ieH AN , Ii PEN G Yong, HOU Shu n a( i a U nv r iy o o ce c s W u a H u e , i a Ch n ie st fGe s in e , h n, b i Ch n )A b t a t: n hi tc e, h s r c I t s ar i l t e physc ch m i a a e hnol gi a ope te o e t ie l y i o- e c

7、l nd t c o c l pr r i s f r c ort c awe e i t o u e n m o e d t i. s t e s a u u f d v l p n n p l a i n o e r n r d c d i r e a l Al o. h t t s q o o e e o me t a d a p i to f r c ct ie cl y w a i fy di c s e ort a s br e l s u s d. Ke y wor d s: c o ie; c Re t r t Te hnol gi a ope te M i er lpr c

8、s i o c lpr r i s; n a o e s ng; ve o De l pme d ntan app ia- lcton i 收 稿 日 期 : 0 20 2 2 0 90矿产综合利用1 以含 铜 废料 为原 料 的 制备 方法含 铜废 料广 泛存 在 于许 多工业 部 门 , 如电 线 厂 的废 铜 泥 , 属 切 割 的铜 屑 , 器零 件 金 电成严重污染.备 投 资 和 运 转 费 用 多 , 应 废 气 中含 有 煤 粉 反 屑 烟 尘 , 氧 化 碳 , 化 氢 等 有 害 物 质 , 发 一 硫 散 到 空气 中 会造1 2 氧化剂氧化溶解法.金中料作化生点是的废

9、导 线 和 铜 件 , 工 中 的含 铜 废 催 化 剂 , 化 冶 的废 铜 渣 等 均 可 用 来 生 产 硫 酸 铜 . 因此 以含 铜 废 原 料生 产 硫 酸 铜 是 目前 使 用 最多 的方 法 之 一 .将 铜 用 氧化 剂 如 浓 硝 酸 , 硫 酸 , 氧 水 浓 双 等 氧 成氧化铜, 后与稀硫酸反应生成然硫 酸铜 , 经 提纯 得 到 硫 酸 铜 结 晶 . 再 该 工 艺 缺 制备硫酸铜过程中有合国铜废料的化学成份比较复杂, 此要制因备符 家质量标准的产品, 须预先加工必提纯. 是一种不活泼的金属, 能用稀硫酸铜不 直 接 溶 解 来 提 取 硫 酸 铜 . 目前 国内

10、 外 以金 属NO S , O 等 有 毒 气 体 排 出 , 染 环 境 , 氧 污 双水 价 格 昂 贵 , 在 酸 性 介 质 中极 不 稳 定 , 容 且 专 门 易 分 解 , 用 率低 , 量 大 , 致 生 产 成 本 高 . 利 用 导1 3 催化氧化溶解工艺.铜 为 主 要 原 料 制 备 硫 酸 铜 的工 艺 有 如 下 四种 方法 : 1 1 高 温 焙 烧 氧 化 溶 解 工 艺 .近 年来 一 些 研 究 者 如 刘 方 , 作 宝 , 庆 单 胡 福 , 振 兴 等 在 这 方 面 作 了专门 多 改 进 性 工 作 , 徐 这 些 方 法 较以前的生产工艺有较大的

11、优越性.将铜在氧化炉高温焙烧氧化生成氧化铜, 后与稀硫酸反应生成硫酸铜, 过过然经 其原理是将海绵铜置于稀硫酸中, 催用 化氧化 法在硫 酸介 质 中直截了当转 化 为硫 酸铜 , 滤 , 缩 , 晶 , 离 , 干 等 步 骤得 到硫 酸 铜 浓 结 分 甩 晶体 . 该 工 艺 的缺 点 是 能 耗 高 , 动 强 度 大 , 劳 设浓硫 酸水然 后 蒸 发 冷却 得 到硫 酸铜 产 品 .其 工 艺 流 程 见图1 .产品 海 绵 铜催 化剂图1 催化氧化溶解工艺流程据 报 道 , 用 的 催 化 剂 有 F 什 , l 使 e HC , C C HN0. 及 对 苯 二 酚 和 铜 ,

12、 的氧 化 物 u I, , 钒及盐 等铜蚀助 剂 .用 HN0. 催 化 剂 , 需 外 加 热 源 , 作 不 母耗用 速 度较 慢速F . 达 到 一 定 浓度 , 有 铜 铁 e+ 将 混 质 量 , 液 不 能多 次 严 滤 循 环 利 用 ,液 可 循 环 利 用 , 氧气 成 本 较 高 , 应 器 又 要 但 反 抽 成 真 空 , 作 要 求 严 格 , 品 质 量 也 由 操 产 N0 的引 入 而 受 到影 响 . 用 铜蚀 助剂 作 催 化 剂 , 的 利 用 率 高 , 铜 能 少 , 液 及 洗 涤 液 可 循 环 使 用 , 程 中无 三 母 过 F . 作 催

13、化 剂 , 于 F 在 酸 性 条 件 e+ 由 e+ 下氧 化 , 因而 影 响 了 硫 酸 铜 的生 成 度. 同时 晶 析 出 , 重 影 响产艺 流 程长 . 工助剂成本高, 易购到, 源但不来废排放. 铜专门有限 . 1 4 氨 液 浸 出工 艺 .用 HC 作 催 化 剂 时 , 一的 引 入 对 设 备 I Cl 腐 蚀 严 重 , 且 由 于 产 品 夹 有 Cl 影 响 产 而 一而 品 质 量 , 易操 作 , 料 成 本 高 . 不 原 用 Cu 作 催 化 剂 时 , 化 铜 用 量 大 , CI 氯 不 易购到 , 本较 高 . 成氨液对铜的 蚀 用相当大, 且对侵作

14、而铁, , , , 等 几 乎 不 起 作 用 .碳 化 氨水 铝 钙 镁 硅 价 廉 易 购 , 以循 环 利 用 .而 且 原 料 选 择 性 可强, 应时间短, 耗低, 润大, 品纯度反能利产第 4 期肖顺 华 : 铜 废 料 及 氧 化 铜 矿 制 备 硫 酸 铜 的 工 艺 2 5好 , 以金 属 铜 为 原 料 制 取 硫 酸 铜 最 为 常 见 是 的方法 . 但 由于 氨 水 气 味 大 , 须 在 密 闭 体 系 中 必 硫酸进行 , 备 投 资 相 对 较 大 , 适 于 大 规 模 间歇 设 不 性 生 产 . 其 工 艺 流 程 见 图 2 .碳 化 氨水Cu产品 空气

15、 图 2 氨 液 浸 出工 艺 流 程 2 以氧化 铜矿 为原 料的制备 方法 氧 化 铜 是 游 离 和 结 合 氧 化 铜 的 总称 .游 离氧化铜易于浸出, 湿法冶炼铜的主要原是 料 . 合 氧 化 铜 矿 在 目前 技 术 条 件 下 , 湿 法 结 用 冶 金 制 硫 酸 铜 还 专门 不 经 济 .因 此 用 氧 化 铜 矿 制 硫 酸 铜 时 , 明铜 的 赋 存 状 态 及 伴 生 脉 石 查 矿 物 是 相 当 重 要 的 . 根 据 氧 化 铜 矿 的 物 相类别 , 硫 酸 铜 的方 法 可 归 纳 为 四大 类 . 制2 1 酸化浸出.寿用浓省是石 中所 含还 氧 缩

16、了 常 有钙镁杂质分离, 集的铜经酸溶, 发, 析富蒸冷 得 到硫 酸 铜 . 该 法 工 艺 简 短 , 水 可 回收 , 废 有 利于环境爱 护 . 直 接 浸 取 法 是 用 氧 化 铜 矿 细粉 与 硫 酸 作 用 直 接 生 产 硫 酸铜 的方 法 .该 方 法 是 在 反 应 液 中加 入 一 种 抑 制 剂 控 制 非 硫 酸 盐 的 有 害 杂 质 的形 成 , 产 品 纯 度 达 9 以上 . 该 工 艺 使 6 省去 了纷杂 的从浸 取液 中除铁 除 杂工 序 , 使生产工艺易于控制, 连续大规模生产. 家可孙 介 绍 了 在 浸 取液 中加 入 添 加 剂 进 行 化 学

17、 化铜矿为原料生产硫酸铜, 硫酸稀 以代 替 蒸 发 浓 缩 的 方 法 , 方 法 不 仅 节 该 大量能耗, 能进一步除杂（ 法简称并该 用 的浸 取 剂 .浸 出时 , 铜 进 入 浸 液 外 , 除 矿 的 铁 , , , 等 亦 同 时 进 入 钙 镁 铝 浸 取 液 .根据 从 浸 液 中 除 去 铁 等 杂 质 的 方 法 不 同 , 可 分 为 : 绵铜 法 , 化 除铁 法 , 式 又 海 氧 碱硫酸铜法 , 接浸 取法 . 直铜矿的经AD- C - EC 法 ) 为 综 合 利 用 国 内 同类 型 低 品 , 位 生 产 硫 酸 铜 系列 济 效 益 和社 会 效2 2

18、氨浸法. 海绵铜法是将品 开 辟 了 一 条 新 途 径 , 有 良好 . 具 /、出液 中 的 铜 置 换成 海绵 硫氧蒸 的方法,工艺合含铜 , 后 经 氧化 焙 烧 , 酸 转 化 , 化 除铁 , 然 氨 液 浸 取 氧 化 铜 矿 亦 是 一 种 专门 常见 和 经 济 性 前 已叙 述 . 需 指 出 的是 , 其 该 法 特 别适 钙, 碳酸盐高的氧化铜矿. 镁2 3 EDTA 法 .发 浓 缩 结 晶得 到 硫 酸铜 . 此法 流 程冗 长 , 酸 用 量 大 , 烧 放 出废 气 , 换 后 滤 液 中含 有 多 定浓度 的 E DTA 浸 取 氧 化 铜 后 金属废水 ,

19、染环境 . 污 氧 化 除 铁 法 是 直 接 将 浸 出液种焙置 , 醛用氧化除铁, 滤液蒸 发 烘 干 , 重 结 晶除 杂 . 法 工 艺 复 杂 再 该 冗 长 , 干 能耗 高, 生大量酸雾, 染环境, 蒸产污操作过程恶劣, 该 法 不 适 于 含 Mg C , e 且 , aF高的氧化铜矿 .将 滤 液 中 的铜 还 原 出来 , 滤 得 到 的铜 的 氧 过 化 物 与 硫 酸 作 用 后 , 发 , 析 得 到硫 酸 铜 产 蒸 冷 品 , 离 出 铜 后 的 滤 液 可 重 新 返 回用 于 矿 石 分 的浸 取 .该法制得 的产品纯度 高 , E 但 DTA 价 格昂 贵

20、, 而 生 产 成本 也 随 之 升 高 , 次醛 易 挥 因 其 发 , 染 环境 . 污2 4 酸 浸一 萃 取 一 电积 工 艺 . 碱式硫酸铜法主要针对含镁, 高的氧钙化 铜 矿 , 出液 经 过 氧 化 除 铁 后 , 添 加 一 种 浸 再 添 加 剂 使 铜 水 解 成 以碱 式 硫 酸 铜 沉 淀 形 式 与 该 工 艺适 合 于 低 品位 氧 化 铜 矿 .现 在 美2 - 6矿产综合利用国铜 产 量 有 3 是 用 该 工 艺 生 产 的 , 国 自 0 我 19 9 0 年 以来 投 产 了 2 0 多 家 , 是 处 理 0 6 均 . % 地存在一定局限, 此要根据本

21、地的实际因 况 , 体 咨询 题 具 体 分 析 , 长 补 短,采众具取博, 择 一 条 切 实 可 行 的方 法 . 选2 5 的 低 品 位 氧 化 铜 矿 , 产 1 0.A0年0030 t 电 解 铜 产 品 , 本 较 常 规 低 3 00 成 040 .参 考 文献 : 1 李朝 略 . 工 小商 品 生产 法 （ 一 集 ） M 长 沙 : 化 第 .湖 南 科 技 出 版 社 ,9 5 18.有机 取含 后在该 工 艺 所 用 萃 取 剂 主 要 有 美 国 的 Li9 4和 上 海 所 研 制 的 N. , . 利 x8 N. 王 . . 岩 利 用 该 萃 取 剂 萃 铜

22、 0 5 2 / 的 氧 . gI 化 铜 浸 取 液 , . 进 入 有 机 相 , 反萃Cu +然槽中用浓度为1 01 0 /的H20.将0 8g不 溶 铜 做 阳极 , 锈 钢 作 阴极 , 并 不 电 解 得 到 9 . 的 电解 铜 产 品 , 而 进 一 99 从 步制取 高纯度硫酸铜 . 由 于 需要大量电能, 之萃取剂价加 2 阮复 昌 , 空 气 氧化 法 生产 铜 矾 广 东 化工 , 等 .I S C . 反 萃 出来 , 到 含 铜 5 g I u+ 得 0 / 的硫 酸 铜 溶 液 , 采用 优质 电解J.1 9 ( ): 5 3 . 9 6 2 3 7 灿 柱 .

23、酸 催 化法 制 取硫 酸 铜化学 世 界 , 3 高 硝J.盐 四川 化 4李 用1 9 3 3 : 2 1 6 9 5, 6( )1 5 2 . 松柏 . 川南低 品位 铜矿 制 备铜J.工 , 9 6 4) 2 2 1 9 ( :5 7 勇法. 品位铜矿一孔雀石 低艺研 究 无 机 盐 工业 , 9 0 2 ; 1 . J. 1 9 ()6 2 新 勤 . 孔 雀 石 制 备 碱 式 硫 酸 铜 的 研 究 无 6 由 J.机 盐 工 业 , 9 4( ):格 专门 昂 广泛应用还 家寿.7 孙 低 J.湿法冶金制铜盐5韦7 19 3 4 .贵 , 一 些 边 远 地 方 短 时 间 内

24、要 得 到 在 不太现实 .品位铜矿生产饲料级硫酸铜 无机盐 工 业 ,9 6 3 ; 1 1 . 1 9 ( ) 1 33 结 语 惠景. 矿石制备硫酸铜工艺综述 化工技 8 王 铜 J. 术 经 济 , 9 5 5 :0 2 . 1 9 ( ) 2 3 若 锋 . 化 铜 矿 制 备 硫 酸 铜 工 艺 途 径 陕 西 9郑 氧 J.化随求 越工 着 量 低,9 3 4 ;5 1 . 19 () 1 7冶 铜 业 的 不 断 发 展 , 会 对 铜 的需 社不 断增 加 , 富铜 矿 越来 越 少 , 但 品位 越 来, 了适 应 铜 矿 资 源 变 化 的需 求 , 泛 深 为 广0 王利 岩 . 品位 铜 矿 资 源 回 收 技 术 冶 金 工 1 低 J.程 , 9 2. 2( ) 7 7 . 19 1 4 :0 2绍的入地研究以低品位铜矿, 铜尾矿和含铜废含 渣来 生 产 硫 酸 铜 具 有 十 分 重 要 的意 义 . 本 文 介 制 备 硫 酸 铜 的 工艺 都 或 多 或 1 邴 文 政 , 正 川 , 浸 出一 萃 取一 电积 工 艺 生 1 郭1等.产铜的技术成就和美国铜工业发展趋势的启 有 色 金属 技术 经济研 究 , 9