低温氧化湿法分解生产活性氧化铜的工艺方法技术

本发明专利技术涉及一种生产活性氧化铜的工艺方法。其特征在于：一、采用低温氧化法，二、采用湿法分解。本发明专利技术的低温氧化法，最高温度是８０～９０℃，而且是以空气中的氧气为氧化剂，价廉易得，容易操作，不产生环境污染。由于是在低温下溶液中生成氧化铜，故氧化铜产品的酸溶速度很快，一般只要４０秒左右，最快时３０秒就能溶完。采用闭路循环工艺方法，不污染环境。本发明专利技术易实行连续化和自动化生产。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
低温氧化湿法分解生产活性氧化铜的工艺方法本专利技术涉及一种活性氧化铜的工艺生产方法。活性氧化铜粉是适应电子工业和航空、航天工业的发展需要具有独特性能的一种氧化铜粉，除了具有严格的化学成份要求外，还具有体现活性特征的酸溶速度要求，即将16ml浓度为98％的硫酸配成1000ml溶液，然后加入10g氧化铜粉，常温下搅拌溶解，于60秒内溶解完。根据查新资料，目前多是用高温法生产氧化铜粉。如用化学法先生产成还原铜，再挤压成块，于150℃蒸发干燥，再以700～800℃烧结成氧化铜，经研磨成氧化铜粉。又如于850～980℃下直接焙烧含氧铜盐(硫酸铜)，热分解生成新生氧化铜粉。还有采用铜氨溶液微波加热沸腾回流沉淀转化法生产氧化铜粉等。活性氧化铜粉的生产，我国还处于起步阶段，至今尚未出台产品技术标准。研制开发活性氧化铜粉产品是填补我国空白的一项新课题。据有关资料介绍，在低温下制得的氧化铜粉比重轻，易容于稀酸中，强烈灼烧而制得的氧化铜粉比重大，甚至在热而浓的酸中溶解得也很慢。针对现有技术中存在的不足，经过多种工艺路线的探索，本专利技术提供一种低温氧化湿法分解生产活性氧化铜粉的工艺方法。其具体地的工艺过程如下：1、低温氧化湿法分解生产活性氧化铜的工艺方法，其特征在于：一、配制溶液(1)、取1000Kg纯水，加入200～250Kg硫酸铜，搅拌溶解，配成比重为1.0～1.5的硫酸铜溶液，(2)、再向该溶液中加入浓度为98％的硫酸200Kg，配制成硫酸含量为150～200g/l的溶液；二、低温氧化(1)、在锈钢不反应器中加入铜料，铜料的体积约占反应器容积的三分之二，(2)、向反应器中加入上述配制好的硫酸—硫酸铜溶液，且溶液全部将铜料复盖，(3)、向应器中鼓入压缩空气，且维持压缩空气的压力为1～3Kg/cm2，(4)、再将反应器加热，维持温度在80～85℃，(5)、反应时间控制在10～24小时，当料液比重升至1.38～1.40时即为反应终点，(6)、停止鼓压缩空气，保温沉降半小时后将上清液抽滤至结晶釜中，通冷却水搅拌冷却结晶至室温后放料过滤，滤饼用纯水淋洗后离心甩干；三、湿法分解(1)、配制溶液a、硫酸铜溶液的配制-->向1000L纯水中加入300～350Kg硫酸铜，搅拌使其全部溶解；b、分解剂溶液的配制向1000L纯水中加入200～250Kg分解剂搅拌溶解。(2)、湿法分解a、向反应釜中打入已配好的硫酸铜溶液至釜容积的二分之一，b、将釜加热升温，同时搅拌，c、当液料温度升至70℃时，开始缓慢地加入分解剂清液至料液的PH值为8～9时停止加入分解剂溶液，继续升温至80～90℃，搅拌反应1～2小时，d、将上述反应好的料桨放入湿球磨中进行湿球磨，E、将球磨料桨打入板框压滤机进行压滤，F、再将压滤出的氧化铜滤饼和母液分离，G、将氧化铜滤饼先用洗液循环洗涤，最后用纯水洗涤至无氯离子反应为止，四、烘干、粉碎、筛分(1)、将氧化铜滤饼放入烘干器中烘干，燥干温度为105～110℃，烘干时间为3～4小时，(2)、将烘干后的氧化铜进一步粉碎研磨以提高产品的细度，(3)、将研磨后的氧化铜过筛即得到成品活性氧化铜粉。所述的分解剂或为氢氧化钾、或为氢氧化钠。当所用分解剂为氢氧化钾时，将压滤出的母液蒸发结晶，得到副产品硫酸钾。当所用分解剂为氢氧化钠时，(1)、向压滤出的母液中加入碳酸氢铵，使之生成碳酸氢钠，经沉淀过滤分离得到副产品碳酸氢钠；(2)、再向过滤出的滤液中加入硫酸铝，经蒸发结晶制得副产品铝铵矾。本专利技术的工艺方法具有几方面的优点：一、高温法生产氧化铜粉，不但操作环境差，更容易造成环境污染。本专利技术的低温氧化法，最高温度是80～90℃，而且是以空气中的氧气为氧化剂，价廉易得，容易操作，不产生环境污染。二、采用湿法分解，由于选用合适的分解剂，整个操作过程是在溶液中进行，分解剂与铜离子反应生成新的化合物，并进一步分解生成氧化铜，由于是在低温下溶液中生成氧化铜，此氧化铜的酸溶速度很快，一般只要40秒左右，最快时30秒就能溶完。三、采用闭路循环工艺方法，不污染环境。在低温氧化工序中分离出硫酸铜后的母液返回配制硫酸——硫酸铜溶液循环使用。板框压滤洗涤时的洗液除了用于循环洗涤外还返回湿法分解工序，用于配制溶液，整个操作过程中母液和洗液不向外排放，实行闭路循环使用。-->四、综合利用母液和洗液。板框压滤时母液和洗液分路使用，母液用于生产副产品，变废为宝。不但不给环境带来污染，而且提高了经济效益，降低了生产成本。五、本工艺适应性强。适用于多种铜料，如电解铜、废紫铜、铜泥、粗氧化铜，也可直接采用硫酸铜、硝酸铜等。其湿法分解用的分解剂可以是氢氧化钾，也可以是氢氧化钠。六、本专利技术易实行连续化和自动化生产。由于主要工序都是在溶液中进行，可以实行管道化反应，连续化生产，电脑控制，自动化操作，大大改善操作环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率。图1为以氢氧化钾为分解剂的工艺流程图，图2为以氢氧化钠为分解剂的工艺流程图。下面通过实例对本专利技术作进一步地描述。实施例1：以金属铜为原料，以氢氧化钾为分解剂的工艺流程如下：一、配制溶液(1)、取1000Kg纯水，加入200Kg硫酸铜，搅拌溶解，配成比重为1.2的硫酸铜溶液，(2)、再向该溶液中加入浓度为98％的硫酸200Kg。见图1，当用母液I循环使用时，就不需要再补充加硫酸铜，而只要将母液I中酸含量分析检测，按硫酸含量为150g/l补足差额即可。二、低温氧化(1)、向不锈钢反应器中加入铜料，铜料的体积约占反应器容积的三分之二，(2)、向反应器中加入上述配制好的硫酸—硫酸铜溶液，且让溶液全部将铜料复盖，(3)、向反应器中鼓入压缩空气，且维持压缩空气的压力为2Kg/cm2，(4)、再将反应器加热，维持温度在80℃，(5)、反应时间：首次用纯水配液时反应时间在20～24小时。闭路循环采用母液I配液后，反应时间控制在10～12小时。反应终点是以料液的比重升至1.38时即为反应终点，(6)、到达反应终点，停止鼓压缩空气，保温沉降半小时后将上清液抽滤至结晶釜中，通冷却水搅拌冷却结晶至室温后放料过滤，滤饼用纯水淋洗后离心甩干；母液I和洗液合并返回配液。其低温氧化反应的基本原理是：由于Cu2SO4的不稳定性，很容易与压缩空气中氧气进行氧化反应；-->CuO+H2SO4——CuSO4+H2O这样周而复始的反应使金属铜不断溶解进入溶液。三、湿法分解(1)、配制溶液a、硫酸铜溶液的配制向1000L纯水中加入300Kg粉状硫酸铜，搅拌使其全部溶解；b、分解剂溶液的配制向1000L纯水中加入200Kg氢氧化钾分解剂搅拌溶解。(2)、湿法分解a、向反应釜中打入已配好的硫酸铜溶液至釜容积的二分之一，b、将釜夹套中通蒸汽加热升温，同时搅拌，c、当液料温度升至70℃时，开始缓慢地加入氢氧化钾分解剂清液至料液的pH值为8时停止加入氢氧化钾分解剂溶液，继续升温至80℃，搅拌反应1小时，d、将上述反应好的料桨放入湿球磨中进行湿球磨，湿球磨机采用刚玉板衬里，各种大小不一的刚玉球研磨约1小时，E、将球磨料桨打入板框压滤机进行压滤，F、压滤出的母液II蒸发结晶，生产副产品硫酸钾，G、将氧化铜滤饼先用洗液循环洗涤，最后用纯水洗涤至无氯离子反应为止，洗液返回本工序配制硫酸铜溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
低温氧化湿法分解生产活性氧化铜的工艺方法，其特征在于：一、配制溶液（１）、取１０００Ｋｇ纯水，加入２００～２５０Ｋｇ硫酸铜，搅拌溶解，配成比重为１．０～１．５的硫酸铜溶液，（２）、再向该溶液中加入浓度为９８％的硫酸２００Ｋｇ，配 制成硫酸含量为１５０～２００ｇ／ｌ的溶液；二、低温氧化（１）、在锈钢不反应器中加入铜料，铜料的体积约占反应器容积的三分之二，（２）、向反应器中加入上述配制好的硫酸－硫酸铜溶液，且溶液全部将铜料复盖，（３）、向应器中鼓入压缩空 气，且维持压缩空气的压力为１～３Ｋｇ／ｃｍ↑［２］，（４）、再将反应器加热，维持温度在８０～８５℃，（５）、反应时间控制在１０～２４小时，当料液比重升至１．３８～１．４０时即为反应终点，（６）、停止鼓压缩空气，保温沉降半小时后将 上清液抽滤至结晶釜中，通冷却水搅拌冷却结晶至室温后放料过滤，滤饼用纯水淋洗后离心甩干；三、湿法分解（１）、配制溶液ａ、硫酸铜溶液的配制向１０００Ｌ纯水中加入３００～３５０Ｋｇ硫酸铜，搅拌使其全部溶解；ｂ、分解剂溶液的配制 向１０００Ｌ纯水中加入２００～２５０Ｋｇ分解剂搅拌溶解。（２）、湿法分解ａ、向反应釜中打入已配好的硫酸铜溶液至釜容积的二分之一，ｂ、将釜加热升温，同时搅拌，ｃ、当液料温度升至７０℃时，开始缓慢地加入分解剂清液至料液的ＰＨ 值为８～９时停止加入分解剂溶液，继续升温至８０～９０℃，搅拌反应１～２小时，ｄ、将上述反应好的料桨放入湿球磨中进行湿球磨，Ｅ、将料桨打入板框压滤机进行压滤，Ｆ、再将压滤出的氧化铜滤饼和母液分离，Ｇ、将氧化铜滤饼先用洗液循环洗 涤，最后用纯水洗涤至无氯离子反应为止，四、烘干、粉碎、筛分（１）、将氧化铜滤饼放入烘干器中烘干，燥干温度为１０５～１１０℃，烘干时间为３～４小时，（２）、将烘干后的氧化铜进一步粉碎研磨以提高产品的细度，（３）、将研磨后的氧化 铜过筛即得到成品活性氧化铜粉。...

【技术特征摘要】
1、低温氧化湿法分解生产活性氧化铜的工艺方法，其特征在于：一、配制溶液(1)、取1000Kg纯水，加入200～250Kg硫酸铜，搅拌溶解，配成比重为1.0～1.5的硫酸铜溶液，(2)、再向该溶液中加入浓度为98％的硫酸200Kg，配制成硫酸含量为150～200g/l的溶液；二、低温氧化(1)、在锈钢不反应器中加入铜料，铜料的体积约占反应器容积的三分之二，(2)、向反应器中加入上述配制好的硫酸—硫酸铜溶液，且溶液全部将铜料复盖，(3)、向应器中鼓入压缩空气，且维持压缩空气的压力为1～3Kg/cm2，(4)、再将反应器加热，维持温度在80～85℃，(5)、反应时间控制在10～24小时，当料液比重升至1.38～1.40时即为反应终点，(6)、停止鼓压缩空气，保温沉降半小时后将上清液抽滤至结晶釜中，通冷却水搅拌冷却结晶至室温后放料过滤，滤饼用纯水淋洗后离心甩干；三、湿法分解(1)、配制溶液a、硫酸铜溶液的配制向1000L纯水中加入300～350Kg硫酸铜，搅拌使其全部溶解；b、分解剂溶液的配制向1000L纯水中加入200～250Kg分解剂搅拌溶解。(2)、湿法分解a、向反应釜中打入已配好的硫酸铜溶液至釜容积的二分之一，b、将釜加热升温，同时搅拌，c、...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾荣宝，
申请(专利权)人：贾荣宝，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]