利用蚀刻废液制备饲料级蛋氨酸铜螯合物的方法技术

一种利用蚀刻废液制备饲料级蛋氨酸铜螯合物的方法，属于精细化工与环境保护交叉的技术领域，它包括如下步骤：对线路板氯化铜蚀刻废液进行精制，除去砷、铅等有害杂质；将蛋氨酸原料加水调配成溶液，浓度为０．１～１０％；将蛋氨酸溶液和精制氯化铜废液加热，温度达到２０～１００℃；按照一定摩尔配比，将蛋氨酸溶液与任意一种或两种氯化铜废液相混合；所述的蛋氨酸加入摩尔数应不小于铜加入摩尔数的２倍；在上述步骤得到的溶液中加酸或碱，以调节溶液到ｐＨ值４～８的反应终点；并保持反应体系的温度，使反应充分；对沉淀物进行固液分离；用水洗涤沉淀物；将洗净的沉淀物干燥、粉碎、过筛，即得饲料级蛋氨酸铜螯合物成品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精细化工与环境保护交叉的
，涉及一种利用除杂、精制后的印制线路板氯化铜蚀刻废液，制备出符合饲料添加剂要求的蛋氨酸铜螯合物的方法。
技术介绍
铜是动物必需的微量元素，动物机体内许多生理功能都离不开铜；饲料中铜的不足可引发多种缺铜症。至于蛋氨酸，则属于常用植物性饲料中容易缺乏的限制性氨基酸。畜禽缺乏蛋氨酸时表现为发育不良，体重减轻，肝、肾机能受到破坏，出现肌肉萎缩和毛质变坏等。而在饲料中添加蛋氨酸可减轻家禽的啄羽症。 目前，国内外大多采用硫酸铜等无机铜盐作为铜营养的补充剂，动物吸收利用必须通过多种生物学屏障，生物学效价低，添加量大，导致大部分铜经粪便排出污染环境；并且，这些无机盐对饲料中的维生素和油脂有破坏作用。而氨基酸铜螯合物具有以下特点和功效①属于第三代饲料添加剂，能同时向动物提供铜元素和平衡有效的氨基酸，并能有效缓解和治疗动物各种缺铜症状。②通过氨基酸途径胞饮式吸收，铜的生物学效价高、添加量少、经济效益好，同时减少动物排泄物污染环境。③有很强的抗细菌、真菌活性，在饲料和动物肠道内抑制有害微生物生长，发挥类抗生素和防霉剂的作用；④在体内可发挥含铜酶作用，有效清除体内自由基，防止脂质过氧化，提高动物抗应激能力，增强机体免疫功能。⑤对水产动物有良好诱食效果，能提高生长速度和成活率，效益显著。⑥稳定性高，维生素E、油脂和药物破坏损失少，有利于提高预混料及全价料质量。⑦粒径适合，有利于饲料加工、运输和储存。 国内只有一篇采用“微波固相法”将醋酸铜与蛋氨酸反应合成2∶1型蛋氨酸铜的报道；此方法虽然新颖，但只是小试研究，要实现工业化还要做很多工作。美国专利US4599152介绍了一种“电解法”合成2∶1型氨基酸铜螯合物的工艺路线，但采用的氨基酸并未提及蛋氨酸；美国专利US4948594则报道了采用赖氨酸盐酸盐与铜化合物制备2∶1型和1∶1型赖氨酸铜盐酸盐的方法，同样未涉及蛋氨酸。 虽然蛋氨酸铜具备上述诸多优点，价格过高却是其致命的缺陷，折算成金属铜计，目前市面上蛋氨酸铜的价格是硫酸铜的5倍以上。原因有三一是为避免饲料添加剂中残留过高的有毒有害重金属元素，在制备过程中需要采用高纯度的铜化合物作为原料，这将大幅度提高蛋氨酸铜产品的价格。二是生产工序复杂。大多数微量元素氨基酸螯合物都要用到有机溶剂作为分离剂，有机溶剂的不菲价格和繁琐的废水回收处理流程，也是造成氨基酸螯合物价格居高不下的主要原因。三是饲料配方设计人员在进行配方设计过程中，没有考虑扣减添加蛋氨酸铜时所引入的蛋氨酸价值，造成了蛋氨酸铜价格严重偏高的假象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种整个生产过程中无需使用有机溶剂，简单经济、环保的。 本专利技术是这样实现的一种，包括以下顺序的步骤A、采用现有技术中已经公开的方法对线路板氯化铜蚀刻废液进行精制，以除去砷、铅以及其它有害杂质；B、将蛋氨酸原料加水调配成溶液，蛋氨酸溶液的浓度为0.1～10％C、将蛋氨酸溶液和精制氯化铜废液加热，使得其温度达到20～100℃；D、按照一定摩尔配比，将蛋氨酸溶液与任意一种或两种氯化铜废液相混合；所述的蛋氨酸加入摩尔数应不小于铜加入摩尔数的2倍；E、在上述步骤得到的溶液中加酸或碱，以调节溶液到pH值4～8的反应终点；并保持反应体系的温度，使反应充分；F、对沉淀物进行固液分离；G、用水洗涤沉淀物；H、将洗净的沉淀物干燥、粉碎、过筛，即得饲料级蛋氨酸铜螯合物成品。 所述的蛋氨酸原料可以为饲料级DL-蛋氨酸或L-蛋氨酸。 在所述的用来调节溶液酸碱度的酸选用如下之一盐酸、硫酸、硝酸；所述碱可选用如下之一氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵。 所述的沉淀物固液分离方式可以是抽滤或离心或压滤或静置沉淀。 所述保持反应体系温度，使反应充分的时间为1～100分钟。 本专利技术可以分为三个途径进行反应途径1以水为介质，用酸性氯化铜蚀刻废液作原料，在加温的情况下与蛋氨酸溶液混合进行螯合反应，加入碱性物质调节pH值至4～8，生成难溶于水的蛋氨酸铜螯合物沉淀，保温一段时间确保反应充分后，将沉淀物进行固液分离、洗涤、干燥、粉碎、过筛，即得成品。其反应式如下2CH3S(CH2)2CH(NH2)COOH+CuCl2+2OH-＝Cu(CH3S(CH2)2CH(NH2)COO)2↓+2H2O+2Cl-上述反应中，蛋氨酸∶氯化铜＝2-3∶1(摩尔比)，反应温度为20～100℃，保温时间为1～200分钟。所用酸性氯化铜蚀刻废液必须精制以除去砷、铅等有害杂质；蛋氨酸为饲料级DL-蛋氨酸或L-蛋氨酸，且蛋氨酸溶液浓度为0.1～10％；所用碱性物质包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵等中的任一种；采用的沉淀物固液分离方法包括抽滤、离心、压滤、静置沉淀等；过筛所用筛网直径为1000～45μm。 途径2以水为介质，用碱性氯化铜蚀刻废液作原料，在加温的情况下与蛋氨酸溶液混合进行螯合反应，加入酸性物质将pH值调至4～8，生成难溶于水的蛋氨酸铜螯合物沉淀，保温一段时间确保反应充分后，将沉淀物进行固液分离、洗涤、干燥、粉碎、过筛，即得成品。其反应式如下2CH3S(CH2)2CH(NH2)COOH+Cu[(NH3)]4Cl2+2H+＝Cu(CH3S(CH2)2CH(NH2)COO)2↓+4NH4++2Cl-上述反应中，蛋氨酸∶氯化铜氨络和物＝2-3∶1(摩尔比)，反应温度为20～100℃，保温时间为1～100分钟。所用碱性氯化铜蚀刻废液必须精制以除去砷、铅等有害杂质；蛋氨酸为饲料级DL-蛋氨酸或L-蛋氨酸，且蛋氨酸溶液浓度为0.1～10％；所用酸性物质包括盐酸、硫酸、硝酸等中的任一种；采用的沉淀物固液分离方法包括抽滤、离心、压滤、静置沉淀等；过筛所用筛网直径为1000～45μm。 途径3以水为介质，用精制后的酸、碱性氯化铜蚀刻废液作原料，在加温的情况下与蛋氨酸溶液混合进行螯合反应，加入酸性或碱性物质将pH值调至4～8，生成难溶于水的蛋氨酸铜螯合物沉淀，保温一段时间确保反应充分后，将沉淀物进行固液分离、洗涤、干燥、粉碎、过筛，即得成品。其反应式如下4CH3S(CH2)2CH(NH2)COOH+xCuCl2+yCu[(NH3)]4Cl2+2(x-y)OH-＝2Cu(CH3S(CH2)2CH(NH2)COO)2↓+4yNH4++4Cl-+2(x-y)H2O，(其中x+y＝2，1≤x＜2，0＜y≤1)4CH3S(CH2)2CH(NH2)COOH+xCuCl2+yCu[(NH3)]4Cl2+2(y-x)H+＝2Cu(CH3S(CH2)2CH(NH2)COO)2↓+4yNH4++4Cl-，(其中x+y＝2，0＜x≤1，1≤y＜2)上述反应中，蛋氨酸∶铜＝2-3∶1(摩尔比)，反应温度为20～100℃，保温时间为1～100分钟。所用酸、碱性氯化铜蚀刻废液必须精制以除去砷、铅等有害杂质，酸、碱性氯化铜蚀刻废液二者的比例不定，但要控制铜的总加入量符合蛋氨酸与铜的摩尔比要求；蛋氨酸为饲料级DL-蛋氨酸或L-蛋氨酸且蛋氨酸溶液浓度为0.1～10％；所用碱性物质包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠等，酸性物质包括盐酸、硫酸、硝酸等；采用的沉淀物固液分离方法包括抽滤、离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用蚀刻废液制备饲料级蛋氨酸铜螯合物的方法，其特征在于包括以下顺序的步骤：Ａ、采用现有技术中已经公开的方法对线路板氯化铜蚀刻废液进行精制，以除去砷、铅以及其它有害杂质；Ｂ、将蛋氨酸原料加水调配成溶液，蛋氨酸溶液的浓度为０．１～１０％；Ｃ、将蛋氨酸溶液和精制氯化铜废液加热，使得其温度达到２０～１００℃；Ｄ、按照一定摩尔配比，将蛋氨酸溶液与任意一种或两种氯化铜废液相混合；所述的蛋氨酸加入摩尔数应不小于铜加入摩尔数的２倍；Ｅ、在上述步骤得到的溶液中加酸或碱，以调节溶液到ｐＨ值４～８的反应终点；并保持反应体系的温度，使反应充分；Ｆ、对沉淀物进行固液分离；Ｇ、用水洗涤沉淀物；Ｈ、将洗净的沉淀物干燥、粉碎、过筛，即得饲料级蛋氨酸铜螯合物成品。

【技术特征摘要】
1.一种利用蚀刻废液制备饲料级蛋氨酸铜螯合物的方法，其特征在于包括以下顺序的步骤A、采用现有技术中已经公开的方法对线路板氯化铜蚀刻废液进行精制，以除去砷、铅以及其它有害杂质；B、将蛋氨酸原料加水调配成溶液，蛋氨酸溶液的浓度为0.1～10％；C、将蛋氨酸溶液和精制氯化铜废液加热，使得其温度达到20～100℃；D、按照一定摩尔配比，将蛋氨酸溶液与任意一种或两种氯化铜废液相混合；所述的蛋氨酸加入摩尔数应不小于铜加入摩尔数的2倍；E、在上述步骤得到的溶液中加酸或碱，以调节溶液到pH值4～8的反应终点；并保持反应体系的温度，使反应充分；F、对沉淀物进行固液分离；G、用水洗涤沉淀物；H、将洗净的沉淀物干燥、粉碎、过筛，即得饲料级蛋...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫红，陈昌铭，陈志传，武建刚，
申请(专利权)人：深圳市危险废物处理站，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]