一种粗硫酸铜深度除杂方法技术

本发明专利技术提出一种粗硫酸铜深度除杂的方法，包括：一、粗硫酸铜溶解净化步骤：利用溶剂将硫酸铜粗结晶溶解，并添加氢氧化铁；其中，硫酸铜粗结晶溶解液固比的取值范围为（3~6）:1，硫酸铜粗结晶与氢氧化铁的质量比为（10~50）:1；溶解净化温度为50~90℃，溶解净化时间为2~12小时；二、过滤步骤：过滤除去净化渣，得到硫酸铜溶液；三、浓缩结晶步骤：将硫酸铜溶液升温至沸腾，并恒温保持2~5h，使硫酸铜溶液浓缩，控制浓缩后硫酸铜溶液的液体比重为1.30~1.60，之后冷却至室温，过滤得到析出的硫酸铜结晶。根据本发明专利技术实施例中的粗硫酸铜深度除杂方法可对粗硫酸铜中砷、铅杂质进行深度脱除，使得除杂后的析出的硫酸铜结晶中的砷、铅的溶质浓度达到As≤3ppm、Pb≤4ppm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有色金属提取冶金
，特别涉及一种粗硫酸铜深度除杂生产高品质硫酸铜产品的方法。
技术介绍
目前，硫酸铜是较重要的铜盐之一，在电镀、印染、颜料、农药、饲料、选矿等方面有广泛应用。硫酸铜根据用途不同可以分为农用硫酸铜、工业硫酸铜、电镀硫酸铜、饲料硫酸铜、食品硫Ife铜。硫Ife铜粗结晶为各铜冶炼中间物料，在铜电解精炼过程中，为了使电解液中的铜、酸含量及杂质浓度控制在规定范围内，就必须对电解液进行净化和调整，以产出合格阴极铜。将电解液用加铜中和法或直接浓缩法，使电解液中的硫酸铜浓度达到饱和状态，冷却结晶后以硫酸铜结晶形态广出。 目前，人们对粗硫酸铜通过除杂提纯，制备各种硫酸铜产品已有研究，而在粗硫酸铜提纯过程中深度脱除砷、铅等杂质元素的研究还很少。而砷、铅为重金属元素，对人体危害较大。砷侵入人体后，除由尿液、消化道、唾液、乳腺中排泄外，就蓄积于骨质疏松部、肝、肾、脾、肌肉、头发、指甲等部位。砷作用于神经系统、刺激造血器官，长时期的少量侵入人体，对红血球生成有刺激影响，长期接触砷会引发细胞中毒和毛细管中毒，还有可能诱发恶性肿瘤。铅是对人体危害极大的一种重金属，它对神经系统、骨骼造血功能、消化系统、男性生殖系统等均有危害 。特别是大脑处于神经系统敏感期的儿童，对铅有特殊的敏感性。研究表明儿童的智力低下发病率随铅污染程度的加大而升高。如何实现深度脱除原料中砷、铅等杂质，得到更高品位的硫酸铜产品，在国内外均属难题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述技术缺陷之一。 为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种粗硫酸铜深度除杂的方法，其特征在于，所述方法包括:步骤一、粗硫酸铜溶解净化步骤:利用溶剂将硫酸铜粗结晶溶解，并添加氢氧化铁；其中，硫酸铜粗结晶溶解液固比的取值范围为(3飞):1，硫酸铜粗结晶与氢氧化铁的质量比为(1(T50):1 ；所述溶解净化步骤中溶解净化温度范围为5(T90°C，溶解净化时间范围为2~12小时； 步骤二、过滤步骤:溶解净化步骤结束后，过滤除去净化渣，得到硫酸铜溶液；步骤三、浓缩结晶步骤:将步骤二得到的硫酸铜溶液升温至沸腾，并恒温保持2飞h，使硫酸铜溶液浓缩，控制浓缩后硫酸铜溶液的液体比重为1.3(Tl.60，之后将浓缩后的硫酸铜溶液冷却至室温，过滤得到析出的硫酸铜结晶。 优选地，步骤一中的溶剂可以为水，也可以是步骤三析出硫酸铜结晶后剩余的母液。 优选地，步骤三中，将硫酸铜溶液升温至沸腾的加热方式为蒸汽加热。 优选地，在步骤三后还包括对析出的硫酸铜结晶进行水洗，形成高纯度硫酸铜结晶。 根据本专利技术实施例中的粗硫酸铜深度除杂方法可对粗硫酸铜中砷、铅杂质进行深度脱除，使得除杂后的析出的硫酸铜结晶中的砷、铅的溶质浓度达到As < 3ppm、Pb < 4ppm。 【附图说明】 图1为本专利技术中粗硫酸铜深度除杂方法的流程图。 【具体实施方式】 下面结合粗硫酸铜深度除杂方法的流程图进一步阐述本专利技术的内容。 硫酸铜粗结晶物料中As、Pb等杂质元素较高，直接按传统方法难以有效脱除，生产出的硫酸铜产品中As、Pb等杂质元素含量较高，造成硫酸铜产品品质较低，不能满足市场要求。如图1所示，本专利技术的粗硫酸铜深度除杂方法包括以下步骤:步骤一、粗硫酸铜溶解净化步骤。 在粗结晶溶解净化过程中，加入添加剂氢氧化铁，可使绝大部分的As、Pb进入净化渣中脱除,达到深度脱除As、Pb的目的。 本步骤首先需要利用水作为溶剂对硫酸铜粗结晶进行溶解，硫酸铜粗结晶溶解液固比的取值范围为(3飞):1，溶解净化过程中硫酸铜粗结晶与添加剂氢氧化铁配比的质量比为(10-50): 1，溶解净化步骤中溶解净化温度(即溶液温度)范围为5(T90°C，溶解净化时间范围为2~12小时。 步骤二、过滤步骤。 溶解净化步骤结束后，将步骤一得到的溶液进行过滤，过滤出包含As、Pb杂质的净化渣(主要为铜)后，得到净化液，即硫酸铜溶液。 步骤三、浓缩结晶步骤。 本步骤是利用硫酸铜在不同温度下溶解度的差异，通过加热(例如蒸汽加热)的方法，将上述硫酸铜溶液中的水部分汽化除去，使硫酸铜溶液达到饱和状态或过饱和状态后进行水冷降温使硫酸铜结晶从硫酸铜溶液中析出。 具体为将步骤二得到的硫酸铜溶液升温至沸腾，恒温2~5h，硫酸铜溶液中的水部分汽化使得硫酸铜溶液浓缩，控制浓缩后硫酸铜溶液的液体比重为1.3(Tl.60，之后将该浓缩后的硫酸铜溶液冷却至室温，过滤得到析出后的硫酸铜结晶。 为了进一步对硫酸铜结晶进行提纯，可以对析出的硫酸铜结晶进行水洗形成高纯度硫酸铜结晶。 实施例1一、粗硫酸铜溶解净化步骤。利用水作为溶剂对硫酸铜粗结晶进行溶解，硫酸铜粗结晶溶解液固比为3: 1、硫酸铜粗结晶与添加剂氢氧化铁配比为10: 1、溶解净化温度为50°C、溶解净化时间为2小时。 步骤二、过滤步骤。 溶解净化结束后，过滤出净化渣后，得到硫酸铜溶液。 三、浓缩结晶步骤升温步骤二得到的硫酸铜溶液至沸腾，恒温2h，硫酸铜溶液中的水部分汽化使得硫酸铜溶液浓缩，控制浓缩后液体比重为1.30，之后将其冷却至室温，过滤，得到硫酸铜结晶。 实施例2一、粗硫酸铜溶解净化步骤。 利用水作为溶剂对硫酸铜粗结晶进行溶解，硫酸铜粗结晶溶解液固比为4: 1、硫酸铜粗结晶与添加剂氢氧化铁配比为20: 1、溶解净化温度为75°C、溶解净化时间为8小时。 二、过滤步骤。 溶解净化结束后，过滤出净化渣后，得到硫酸铜溶液。 三、浓缩结晶步骤。 升温步骤二得到的硫酸铜溶液至沸腾，恒温3h，硫酸铜溶液中的水部分汽化使得硫酸铜溶液浓缩，控制浓缩后液体比重为1.40，之后将其冷却至室温，过滤，得到硫酸铜结晶。 实施例3一、粗硫酸铜溶解净化步骤。利用水作为溶剂对硫酸铜粗结晶进行溶解，硫酸铜粗结晶溶解液固比为6: 1、硫酸铜粗结晶与添加剂氢氧化铁配比为50: 1、净化温度为90°C、净化时间为12小时。 二、过滤步骤。 溶解净化结束后，过滤出净化渣后，得到硫酸铜溶液。 三、浓缩结晶步骤。升温步骤一得到的硫酸铜溶液至沸腾，恒温5h，硫酸铜溶液中的水部分汽化使得硫酸铜溶液浓缩，控制浓缩后液体比重为1.60，之后将其冷却至室温，过滤，得到硫酸铜结晶。 可替代地，由于在浓缩结晶步骤中，从浓缩后的硫酸铜溶液中过滤得到析出的硫酸铜结晶后，剩余的母液中仍然含有大量硫酸铜，为了对其进行充分利用，可以将该母液作为粗硫酸铜溶解净化步骤中的溶剂，对硫酸铜粗结晶进行溶解，其液固比的取值范围为(3~6):1。 在本说明书的描述中，参考术语“ 一个实施例”、“ 一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粗硫酸铜深度除杂的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一、粗硫酸铜溶解净化步骤：利用溶剂将硫酸铜粗结晶溶解，并添加氢氧化铁；其中，硫酸铜粗结晶溶解液固比的取值范围为（3~6）:1，硫酸铜粗结晶与氢氧化铁的质量比为（10~50）:1；所述溶解净化步骤中溶解净化温度范围为50~90℃，溶解净化时间范围为2~12小时； 步骤二、过滤步骤：溶解净化步骤结束后，过滤除去净化渣，得到硫酸铜溶液；步骤三、浓缩结晶步骤：将步骤二得到的硫酸铜溶液升温至沸腾，并恒温保持2~5h，使硫酸铜溶液浓缩，控制浓缩后硫酸铜溶液的液体比重为1.30~1.60，之后将浓缩后的硫酸铜溶液冷却至室温，过滤得到析出的硫酸铜结晶。

【技术特征摘要】
1.一种粗硫酸铜深度除杂的方法，其特征在于，所述方法包括: 步骤一、粗硫酸铜溶解净化步骤: 利用溶剂将硫酸铜粗结晶溶解，并添加氢氧化铁；其中，硫酸铜粗结晶溶解液固比的取值范围为(3飞):1，硫酸铜粗结晶与氢氧化铁的质量比为(10-50):1 ; 所述溶解净化步骤中溶解净化温度范围为5(T90°C，溶解净化时间范围为2~12小时； 步骤二、过滤步骤: 溶解净化步骤结束后，过滤除去净化渣，得到硫酸铜溶液； 步骤三、浓缩结晶步骤: 将步骤二得到的硫酸铜溶液升温至沸腾，并恒温保持2飞...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兴文，涂相林，吴杰，祝志兵，倪明星，邹志武，钟志燕，
申请(专利权)人：江西铜业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36