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由黄铜矿直接制备硫酸铜的方法技术

技术编号:1785612 阅读:346 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及直接从铜矿粉制备硫酸铜的工艺方法。在350~400℃温度下焙烧黄铜矿粉,用水沥取,滤液中通入空气,并且加入中和剂碳酸钙维持pH值3. 5左右除铁,滤液浓缩,冷却即可得纯的硫酸铜。本发明专利技术工艺简单,适应性强。(*该技术在2014年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由黄铜矿直接制备硫酸铜的工艺方法。工业上制备硫酸铜的常用方法是将废铜焙烧成氧化铜,再与硫酸反应生成硫酸铜,该方法工艺简单,但是成本较高。中国专利(CN1067454A)公开了直接用铜矿石生产硫酸铜的方法,该方法是将铜矿石粉碎后,再用硫酸浸取,经过结晶制备出硫酸铜,使得铜矿石的综合回收率很高,但是该工艺方法流程较长。有报导说将铜矿粉在550~600℃下焙烧,使硫化铁转变为氧化铁,而硫化铜部分变成氧化铜,部分直接变成硫酸铜,然后用5%的稀硫酸沥取来制备硫酸铜。上述工艺方法比较复杂,能耗大,成本高。本专利技术旨在提供一种改进的,工艺简单,能耗低,纯度高,适应性强。经过用水沥取,空气氧化除铁,过滤,浓缩,结晶,可得到纯度高的硫酸铜晶体。本专利技术具体实施步骤如下将黄铜矿粉碎至160~200目的粉末,经过焙烧后,黄铜矿中的硫化铜直接转化为硫酸铜,硫化铁转化为硫酸亚铁;生成的硫酸亚铁有部分可氧化成三价铁;用水沥取焙烧好的熟料,可使硫酸铜和硫酸亚铁都溶于水,并且使三价铁发生水解反应;往热的水溶液中通入空气,使二价铁氧化为三价铁而沉淀出来,上述过程可用下述反应式表示随着三价铁的沉淀析出,浸出液中的酸度将逐渐增大,当溶液的pH<2时,二价铁就难以被空气所氧化,为了使得二价铁的氧化继续进行,进而达到除铁的目的,因此要向浸出液中加入中和剂,调节pH值约为3.5,中和剂可以是碳酸钙、氧化钙或者氢氧化钙。加入的中和剂与生成的硫酸反应生成难溶的硫酸钙。由于溶液的酸度降低,可使得二价铁的氧化作用继续进行,直至溶液中的铁含量符合要求。除铁完全后,过滤,浓缩滤液,再滤去硫酸钙,自然冷却滤液,即可得到纯度达97%以上的硫酸铜晶体。本专利技术工艺简单,能耗降低,实用性强特别适合于中小企业生产。本专利技术的实质性进步以及实用性可从下述实施例中体现出来。实例1.称取含铜16%的黄铜矿100克,磨细,过160目分样筛,置于控温电炉中于400℃焙烧8小时,焙烧过程中翻动数次,焙烧结束后冷却至200℃以下,倾倒于含300毫升水的烧杯中,在充分搅拌下,保持70~80℃,通入空气1小时,过滤,并且用水淋洗,洗液与滤液合并,测pH值小于1,加入碳酸钙粉末,调节pH~3.5,加热至80~90℃并保温,通入空气3小时,维持pH值保持在3.5左右,过滤出沉淀,滤液浓缩至75mL,过滤出硫酸钙沉淀,自然冷却,析出硫酸铜晶体47.9克,纯度为97.1%,含铁0.2%。总收率77.8%。实例2.称取与实例1相同的铜矿粉100克,磨细过200目,于400℃温度下焙烧8小时,其它操作条件与实例1相同,最后得硫酸铜晶体53.1克,纯度97.3%,收率82.3%。实例3.称取与实例1相同的铜矿粉100克,磨细过160目,在350℃下焙烧8小时,其它操作条件与实例1相同,得硫酸铜晶体33.4克,纯度97.0%,收率51.6%。实例4.称取与实例1相同的矿粉100克,磨细过160目,于350℃焙烧18小时,其它操作条件与实例1相同,得硫酸铜晶体43.4克,纯度97.2%,收率67.2%。权利要求1.一种,它包括焙烧、浸出、过滤、结晶,其特征在于在350~400℃下焙烧细度为160~200目的粉末8小时以上,用水浸取,搅拌,保温70~80℃,通入空气1小时,过滤,滤液加热并保持80~90℃,通空气3小时,并且不断加入中和剂,维持溶液的pH值为3.5,滤出沉淀,再将滤液浓缩并且过滤,滤液自然冷却,即得硫酸铜晶体。2.按照权利要求所说的制备硫酸铜的方法,其特征在于所说的中和剂是碳酸钙、氧化钙或氢氧化钙。3.按照权利要求1或2所说的制备硫酸铜的方法,其特征在于所说的中和剂是碳酸钙粉末。全文摘要本专利技术涉及直接从铜矿粉制备硫酸铜的工艺方法。在350~400℃温度下焙烧黄铜矿粉,用水沥取,滤液中通入空气,并且加入中和剂碳酸钙维持pH值3.5左右除铁,滤液浓缩,冷却即可得纯的硫酸铜。本专利技术工艺简单,适应性强。文档编号C01G3/10GK1094014SQ94102388公开日1994年10月26日 申请日期1994年3月22日 优先权日1994年3月22日专利技术者陈声昌, 张大昕, 刘占泉, 王庆梅 申请人:南开大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由黄铜矿直接制备硫酸铜的方法,它包括焙烧、浸出、过滤、结晶,其特征在于:在350~400℃下焙烧细度为160~200目的粉末8小时以上,用水浸取,搅拌,保温70~80℃,通入空气1小时,过滤,滤液加热并保持80~90℃,通空气3小时,并且不断加入中和剂,维持溶液的pH值为3. 5,滤出沉淀,再将滤液浓缩并且过滤,滤液自然冷却,即得硫酸铜晶体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈声昌张大昕刘占泉王庆梅
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:12[中国|天津]

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