本发明专利技术涉及有机硅废触体回收领域，具体地，本发明专利技术涉及一种有机硅废触体回收氧化铜和氧化锌的方法。所述方法包括以下步骤：1)在20～100℃下，采用含氧化剂的氨-铵盐混合溶液对废触体进行浸取，浸取时间1～8h，分离后得到铜氨、锌氨的络合溶液和固体，将固体洗涤干燥，得到硅粉；2)将铜氨、锌氨的络合溶液在40～100℃下蒸氨1～10h，析出铜的化合物沉淀，分离得到沉淀和含锌的母液，将沉淀洗涤、干燥、焙烧后得到氧化铜粉末，3)向步骤2)中得到的含锌的母液中加入铵盐，调节温度20～80℃、pH值4～8，得到碱式碳酸锌沉淀，经分离、洗涤、干燥、焙烧后得到氧化锌粉末。本发明专利技术采用氨法处理废触体得到的氧化铜收率和纯度均高于95％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机硅废触体回收领域，具体地，本专利技术涉及。
技术介绍
在有机硅生产过程中，硅和氯甲烷作为生产原料，三元铜催化剂(主催化剂)和锌(助剂)常用来促进有机硅单体如二甲基二氯甲烷的合成。当硅粉转化率和甲基氯硅烷单体选择性达到一定程度后，需将反应剩余硅粉和废催化剂排出反应器，形成工业废渣，称为有机硅废触体。废触体主要成分为硅，铜，碳，锌等，它们在废触体中的重量含量分别为65% 80%，3% 20%，1% 10%，0. 05% 2. 0%。废触体由于颗粒细小，且铜粉的活性较高，遇空气容易发生氧化反应，使其中的有机物质和碳燃烧冒出刺鼻的白烟，不易储存，对环境污染严重，存在严重的“三废”问题。国外早在上世纪五十年代就已开展了有机硅 废触体的回收利用研究(US5306328，US4758352)，采用的处理方法主要为酸式氧化浸溃结合金属置换反应回收铜，即通过硝酸、浓硫酸等氧化性酸或含双氧水、次氯酸钠等氧化剂的酸溶液浸溃废触体，将废触体中的铜催化剂转化成可溶性的二价铜离子进入到酸液中，然后加入还原剂如还原铁粉或锌粉置换铜得到金属铜粉。然而，上述工艺中具有氧化性的酸液对处理设备腐蚀严重，处理过程中形成的酸废水排放困难，容易造成对环境的二次污染，且还原剂还铁粉或锌粉需要回收，处理工艺较为繁琐，成本较高。目前国内有机硅企业对废触体的处理方式一般是通过掩埋或低价售给小型企业，未进行废触体的回收利用。国内各科研机构对废触体处理回收铜的研究则主要采用国外的处理工艺回收铜(CN1083418A，CN1844422A)，还未有其它更为环保、更经济的相关工艺研究。随着近几年我国甲基氯硅烷生产能力的扩大，2010年该单体产量已突破150万吨，预计到2012年产能将达到250万吨，产生的废触体达9万吨，造成严重的环保问题和安全问题，已成为制约有机硅企业发展的瓶颈。因此，解决废触体的“三废”问题，开展环保型和经济型的废触体无害化处理工艺回收铜研究是当前有机硅领域必须解决的技术难题，它对有机硅企业降低成本、降低污染，推动我国有机硅工业的健康发展具有极其重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了克服目前有机硅领域中废触体处理回收铜工艺存在工艺流程复杂、易对环境造成二次污染及处理成本高的问题，提供了。根据本专利技术的有机硅废触体回收氧化铜和氧化锌的方法，所述方法包括以下步骤I)在20 100°C下，采用含氧化剂的氨-铵盐混合溶液对废触体进行浸取，浸取时间I 8h，分离后得到铜氨、锌氨的络合溶液和固体，将固体洗涤干燥，得到硅粉；2)将步骤I)得到的铜氨、锌氨的络合溶液在40 100°C下蒸氨I 10h，析出铜的化合物沉淀，分离得到沉淀和含锌的母液，将沉淀洗涤、干燥、焙烧后得到氧化铜粉末，同时蒸出来的氨用氨液进行吸收，返回步骤I)中进行循环使用；3)向步骤2)中得到的含锌的母液中加入铵盐，调节温度20 80°C、pH值4 8，得到碱式碳酸锌沉淀，经分离、洗涤、干燥、焙烧后得到氧化锌粉末，同时将离心分离后得到含铵盐的母液返回到I)中循环使用。根据本专利技术的有机硅废触体回收氧化铜和氧化锌的方法，所述的氧化剂为空气、氧气或双氧水。 根据本专利技术的有机硅废触体回收氧化铜和氧化锌的方法，所述的氨-铵盐混合液中氨为商业化氨水，铵盐为氯化铵、碳酸铵或碳酸氢铵中的一种。根据本专利技术的有机硅废触体回收氧化铜和氧化锌的方法，所述的氨-铵盐混合液中氨与铵盐的摩尔比为I : I. 5 5，氨-铵盐混合物与废触体的质量比为I : I 2。根据本专利技术的有机硅废触体回收氧化铜和氧化锌的方法，所述的焙烧温度为200 800。。。本专利技术各步骤发生的主要反应如下I) Cu+1/202+ (NH4) 2C03+2NH3 — 2++C0广+H2OCuO+ (NH4) 2C03+2NH3 — 2++C0广+H2OCu20+1/202+2 (NH4) 2C03+4NH3 — 2 2++2C0广+2H20Zn+l/202+ (NH4) 2C03+2NH3 — 2++C0广+H2O2) 2+ — Cu2++4NH32Cu2++C032>20r — Cu2 (OH) 2C03 (s) ICu2(OH)2CO3(S) — 2Cu0+C02 f +H2O3) 3Zn (NH3) 4C03+2H20 — ZnCO3 2Zn (OH) 2 (s) I +12NH3+2C02 tZnCO3 2Zn (OH)2 — 3Zn0+C02 t +2H20在本专利技术中，通过氨法处理废触体并控制金属离子和络合离子之间的比例，使废触体中的铜和锌氧化并形成络合物进入溶液，然后根据铜氨络合物和锌氨络合物稳定性的不同，控制温度使铜氨络合物分解，沉淀出来，实现铜离子和锌离子的分离，最后煅烧得到氧化锌和氧化铜，在该方法中同时实现了氨气和含铵母液的循环使用，流程短、效率高、利于规模化处理，同时整个处理过程物料可循环利用，无三废排放，避免对环境产生二次污染，从而实现废触体的绿色处理。本专利技术提出的废触体处理方法与现有方法相比具有以下优点I、本专利技术采用氨法处理废触体与目前广泛采用的酸法工艺相比，流程短、效率高、利于规模化处理，同时整个处理过程物料可循环利用，无三废排放，避免对环境产生二次污染，从而实现废触体的绿色处理。2、本专利技术采用氨法处理废触体相比于酸法工艺对运行设备的腐蚀性较低，物料可循环利用，大大降低处理成本，具有较高的经济效益。3、本专利技术采用氨法处理废触体得到的氧化铜收率和纯度均高于95%。附图说明图I为本专利技术的氨浸法处理有机硅废触体方法的流程图2为本专利技术有机硅废触体的XRD谱图；图3为本专利技术氨浸法处理有机硅废触体回收硅粉的XRD谱图；图4为本专利技术氨浸法处理有机硅废触体回收氧化铜的XRD谱图；图5为本专利技术氨浸法处理有机硅废触体回收副产物氧化锌的XRD谱图。具体实施例方式以下实施例进一步说明本专利技术，但本专利技术不局限于以下实施例。实施例I.将72. Okg氨水(25. Owt % )和34. Okg碳酸铵加入到250. Okg水中配成混合液(氨与碳酸铵的摩尔比为3. 0)，然后加入100. Okg废触体(含铜15. (^〖^、锌^被^^氨-铵 盐与废触体质量比为I. 06)，在20°C通空气搅拌8h，经过滤或离心分离后，将固体渣洗涤、干燥，得到硅粉80. Okgo将离心分离后的母液升温至40°C，保温10h，溶液中产生大量蓝绿色沉淀，同时逸出的氨气用10wt%氨水吸收可作为浸溃废触体的原料循环使用。过滤或离心分离后，将沉淀物洗涤、干燥，在450°C焙烧5h，得到18. Okg成品氧化铜，纯度为97%，总回收率为96%。向分离后的母液中加入2. 5kg碳酸铵，反应温度20°C，pH值为4. 0，溶液中析出白色沉淀，过滤或离心分离后，将沉淀物洗涤、干燥，在600°C焙烧4h得到I. 80kg氧化锌，总回收率96%，纯度为97%。分离后的母液返回作为浸溃废触体的原料循环使用。将上述从废触体中提取的氧化铜和氧化锌在荷兰Panalytical公司(帕纳科)生产的X' Pert PRO MPD型多功能X射线衍射仪上进行XRD测试。图2为有机硅废触体的XRD谱图，其中2 0为28. 4。、36. 4°和43. 3°的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有机硅废触体回收氧化铜和氧化锌的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)在20～100℃下，采用含氧化剂的氨？铵盐混合溶液对废触体进行浸取，浸取时间为1～8h，分离后得到铜氨、锌氨的络合溶液和固体，将固体洗涤干燥，得到硅粉；2)将步骤1)得到的铜氨、锌氨的络合溶液在40～100℃下蒸氨1～10h，析出铜的化合物沉淀，分离得到沉淀和含锌的母液，将沉淀洗涤、干燥、焙烧后得到氧化铜粉末，同时蒸出来的氨用氨液进行吸收，返回步骤1)中进行循环使用；3)向步骤2)得到的含锌的母液中加入铵盐，调节pH值4～8、温度20～80℃，得到碱式碳酸锌沉淀，经分离、洗涤、干燥、焙烧后得到氧化锌粉末，同时将离心分离后得到含铵盐的母液返回到1)中循环使用。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：苏发兵，车红卫，王莹利，翟世辉，朱德洪，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，江苏宏达新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。