专利名称：用废渣铜泥制备硫化铜，氯化铜和氯化钠的方法
技术领域：
本发明属于染料有机化工行业三废综合利用技术领域，具体地，涉及是一种用废渣铜泥制备硫化铜，氯化铜和氯化钠的方法，所述废渣铜泥为生产还原灰BG所得。
背景技术：
染料工业的活性艳蓝K-NR、碱性紫、还原灰BG、愈创木酚等生产过程产生含铜废渣，其中含有大量的有机物质、无机盐等，一般采用焙烧处理，在高温下废渣中含有铜化合物被氧化为亚铜，然后及硫酸酸化后以硫酸铜形式回收。同时废渣中的有机物在高温下发生氧化分解反应，生成二氧化硫、氧化氮、二氧化碳、盐酸、水等气体。还原灰BG是以苯酐、氨水、对苯二酚及中间体RK为原料，经缩合、氨化、氧化、酰化、固相缩合等反应及过滤、干燥、喷干等过程而制得。中间体RK系由奈酐和氨水为原料， 经氨化、水解、反重氮、芳化、环合溴化等反应及过滤、干燥等过程而制得。制得的RK供还原灰BG生产固相缩合使用。中间体RK生产的过滤过程产生大量的废渣铜泥。检测某厂用上述工艺生产还原灰BG产生的废渣铜泥，每生产1吨还愿灰BG产生废渣铜泥989. 91kg，还原灰BG年产300吨，则年产废渣铜泥为297吨。所得的废渣铜泥组分为氯化铜3. 44%,硫化铜13. 44%,硫化钠3. 53%,氯化钠3. 26%,硫酸钠1.67%,水为 20. 4%，有机杂质50%。
发明内容
经检测，某厂年产还原灰BG过程中产生的废渣铜泥的组分如下氯化铜3. 44%， 硫化铜13. 44%,硫化钠3. 53%,氯化钠3. 26%,硫酸钠1. 67%，水20. 4%，有机杂质50%。 该废渣铜泥来源于中间体RK生产的过滤过程的滤渣，每生产1吨还原灰BC产生废渣铜泥 989.91kg。本发明提供了一种用生产还原灰BG所得废渣铜泥制备硫化铜，氯化铜和氯化钠的方法，该方法有效的治理和利用了染料行业废渣铜泥的污染，还制造出各种含铜的化合物产品，创造了可观的经济价值，同时具有殷实的社会效益和丰厚的经济效益。为了达到上述的目的，本发明的技术方案为一种用废渣铜泥制备硫化铜，氯化铜和氯化钠的方法，所述废渣铜泥为生产还原灰BG所得，所述废渣铜泥的组分如下氯化铜 3. 44%,硫化铜13. 44%,硫化钠3. 53%,氯化钠3. 26%,硫酸钠1. 67%，水20. 4%，有机杂质50 %，该方法包括如下步骤步骤(1)、称量所述废渣铜泥，用工业水将所述废渣铜泥调成浆状物，经过滤，得到硫化铜滤饼和滤液一；硫化铜滤饼经洗涤后，干燥，得到硫化铜产品；步骤( 、计算滤液一中硫化钠的摩尔含量，按照硫化钠与氯化氢的纯物质的摩尔量之比为1 1.6-2. 4，将步骤(1)所得的滤液一与盐酸溶液投入耐腐蚀的反应器反应，得到含氯化铜、氯化钠和硫酸钠的混合溶液，同时排出硫化氢气体；步骤C3)、将步骤( 所得的含氯化铜、氯化钠和硫酸钠的混合溶液过滤，得到极的滤饼杂质和澄清的滤液；步骤(4)、将步骤C3)所得澄清的滤液先常压蒸馏蒸出沸点低的有机物杂质，剩余溶液中主要含有硫酸钠、氯化钠和氯化铜三种物质；步骤(5)计算剩余溶液中的硫酸钠的含量，并根据硫酸钠的含量加入适量的氯化钙，使硫酸根离子与钙离子结合生成硫酸钙而沉淀，同时也生成氯化钠，经过滤得到硫酸钙和滤液二；步骤(6)、滤液二中主要含氯化钠和氯化铜，计算滤液二中氯化钠和氯化铜的含量；根据80°C时，氯化钠的溶解度为38g，而氯化铜的溶解度为104g，将剩余溶液80°C下减压蒸馏，使氯化钠的浓度达到过饱和，而氯化铜的浓度却没达到其饱和浓度，此时，氯化钠结晶析出、经过滤，得到氯化钠和滤液三；用水调整滤液三的体积，并降温至0°C，此时，氯化钠的溶解度为35. 7g，而氯化铜的溶解度为68. 6g，使氯化铜的浓度达到过饱和，而氯化钠的浓度却没达到其饱和浓度，此时，氯化铜结晶析出、经过滤，得到氯化铜和滤液四，滤液四与下一轮滤液二合并后重复利用。步骤( 排出的硫化氢气体通入碱液中或经回收制造氢硫酸。步骤C3)得到的滤饼杂质深埋或者焚烧。本发明所述用废渣铜泥制备硫化铜，氯化铜和氯化钠的方法，其化学反应方程式为CuS+2HCl = = = = CuC12+H2SNa2S+2HCl = = = = 2NaCl+H2SNa2S04+CaCl2 = = = = CaSO4 I +2NaCl本发明的有益效果为所述用废渣铜泥制备硫化铜，氯化铜和氯化钠的方法，操作简单，设备投资少，有效的治理了染料行业废渣铜泥的污染，实现变废为宝，创造了可观的经济价值。
具体实施例方式实施例1 一种用废渣铜泥制备硫化铜，氯化铜和氯化钠的方法，所述废渣铜泥为生产还原灰BG所得，所述废渣铜泥的组分如下氯化铜3. 44%，硫化铜13. 44%，硫化钠3. 53%，氯化钠3.沈％，硫酸钠1. 67%，水20. 4%，有机杂质50%，该方法包括如下步骤步骤(1)、称量500kg废渣铜泥，用工业水将废渣铜泥调成浆状物，经过滤，得到硫化铜滤饼和滤液一；硫化铜滤饼经洗涤后，干燥，得到67. 2kg硫化铜产品；步骤( 、计算滤液一中硫化钠的摩尔含量，按照硫化钠与氯化氢的纯物质的摩尔量之比为1 2. 4，将步骤(1)所得的滤液一与盐酸溶液投入耐腐蚀的反应器反应，得到含氯化铜、氯化钠和硫酸钠的混合溶液，同时排出硫化氢气体；步骤( 、将步骤( 所得的含氯化铜、氯化钠和硫酸钠的混合溶液过滤，得到极其少量的滤饼杂质和澄清的滤液，滤饼杂质深埋或者焚烧，滤液中含有氯化铜大约17. 2kg, 氯化钠大约42. 78kg，硫酸钠大约8. 35kg ；步骤(4)、将步骤(3)所得澄清的滤液先常压蒸馏蒸出沸点低的有机物杂质，剩余溶液中主要含有硫酸钠、氯化钠和氯化铜三种物质；
步骤(5)计算剩余溶液中的硫酸钠的含量大约为8. 35kg，并根据硫酸钠的含量加入适量的氯化钙，使硫酸根离子与钙离子结合生成硫酸钙而沉淀，同时也生成氯化钠，经过滤得到硫酸钙和滤液二；步骤(6)、滤液二中主要含氯化钠和氯化铜，计算滤液二中氯化钠和氯化铜的含量，氯化铜大约17. 2kg,氯化钠大约49. 66kg ；根据80°C时，氯化钠的溶解度为38g，而氯化铜的溶解度为104g，将剩余溶液80°C下减压蒸馏17L，使氯化钠的浓度达到过饱和，而氯化铜的浓度却没达到其饱和浓度，此时，氯化钠结晶析出、经过滤，得到约43. 2kg氯化钠和滤液三；将滤液三调整至18L，降温至0°C，此时，氯化钠的溶解度为35. 7g，而氯化铜的溶解度为68. 6g，氯化铜的浓度达到过饱和，而氯化钠的浓度却没达到其饱和浓度，此时，氯化铜结晶析出、经过滤，得到约5kg氯化铜和滤液四，滤液四与下一轮滤液二合并后重复利用。实施例2 一种废渣铜泥制备硫化铜，氯化铜和氯化钠的方法，所述废渣铜泥为生产还原灰 BG所得，所述废渣铜泥的组分如下氯化铜3. 44%，硫化铜13. 44%，硫化钠3. 53%，氯化钠 3. 26%,硫酸钠1. 67%，水20. 4%，有机杂质50%，该方法包括如下步骤 步骤(1)、称量500kg废渣铜泥，用工业水将废渣铜泥调成浆状物，经过滤，得到硫化铜滤饼和滤液一；硫化铜滤饼经洗涤后，干燥，得到67. 2kg硫化铜产品；步骤( 、计算滤液一中硫化钠的摩尔含量，按照硫化钠与氯化氢的纯物质的摩尔量之比为1 2.0，将步骤(1)所得的滤液一与盐酸溶液投入耐腐蚀的反应器反应，得到含氯化铜、氯化钠和硫酸钠的混合溶液，同时排出硫化氢气体；步骤( 、将步骤( 所得的含氯化铜、氯化钠和硫酸钠的混合溶液过滤，得到极其少量的滤饼杂质和澄清的滤液，滤液中含有氯化铜大约137. 0kg，氯化钠大约42. 78kg， 硫酸钠大约8. 35kg ；步骤(4)、将步骤(3)所得澄清的滤液先常压蒸馏蒸出沸点低的有机物杂质，剩余溶液中主要含有硫酸钠、氯化钠和氯化铜三种物质；步骤(5)计算剩余溶液中的硫酸钠的含量大约为8. 35kg，并根据硫酸钠的含量加入适量的氯化钙，使硫酸根离子与钙离子结合生成硫酸钙而沉淀，同时也生成氯化钠，经过滤得到硫酸钙和滤液二；步骤(6)、滤液二中主要含氯化钠和氯化铜，计算滤液二中氯化钠和氯化铜的含量，氯化铜大约17. 2kg,氯化钠大约49. 66kg ；根据80°C时，氯化钠的溶解度为38g，而氯化铜的溶解度为104g，将剩余溶液80°C下减压蒸馏17L，使氯化钠的浓度达到过饱和，而氯化铜的浓度却没达到其饱和浓度，此时，氯化钠结晶析出、经过滤，得到约43. 2kg氯化钠和滤液三；将滤液三调整至18L，降温至0°C，此时，氯化钠的溶解度为35. 7g，而氯化铜的溶解度为68. 6g，氯化铜的浓度达到过饱和，而氯化钠的浓度却没达到其饱和浓度，此时，氯化铜结晶析出、经过滤，得到约5kg氯化铜和滤液四，滤液四与下一轮滤液二合并后重复利用。实施例3一种废渣铜泥制备硫化铜，氯化铜和氯化钠的方法，所述废渣铜泥为生产还原灰 BG所得，所述废渣铜泥的组分如下氯化铜3. 44%，硫化铜13. 44%，硫化钠3. 53%，氯化钠 3. 26%,硫酸钠1. 67%，水20. 4%，有机杂质50%，该方法包括如下步骤步骤(1)、称量500kg废渣铜泥，用工业水将废渣铜泥调成浆状物，经过滤，得到硫化铜滤饼和滤液一；硫化铜滤饼经洗涤后，干燥，得到67. 2kg硫化铜产品；步骤( 、计算滤液一中硫化钠的摩尔含量，按照硫化钠与氯化氢的纯物质的摩尔量之比为1 1. 6，将步骤(1)所得的滤液一与盐酸溶液投入耐腐蚀的反应器反应，得到含氯化铜、氯化钠和硫酸钠的混合溶液，同时排出硫化氢气体；步骤C3)、将步骤( 所得的含氯化铜、氯化钠和硫酸钠的混合溶液过滤，得到极其少量的滤饼杂质和澄清的滤液，滤液中含有氯化铜大约113. 1kg，氯化钠大约37. ^g，硫酸钠大约8. 35kg ；步骤(4)、将步骤( 所得澄清的滤液先常压蒸馏蒸出沸点低的有机物杂质，剩余溶液中主要含有硫酸钠、氯化钠和氯化铜三种物质；步骤(5)计算剩余溶液中的硫酸钠的含量大约为8. 35kg，并根据硫酸钠的含量加入适量的氯化钙，使硫酸根离子与钙离子结合生成硫酸钙而沉淀，同时也生成氯化钠，经过滤得到硫酸钙和滤液二；步骤(6)、滤液二中主要含氯化钠和氯化铜，计算滤液二中氯化钠和氯化铜的含量，氯化铜大约17. 2kg,氯化钠大约44. 67kg ；根据80°C时，氯化钠的溶解度为38g，而氯化铜的溶解度为104g，将剩余溶液80°C下减压蒸馏17L，使氯化钠的浓度达到过饱和，而氯化铜的浓度却没达到其饱和浓度，此时，氯化钠结晶析出、经过滤，得到约38. 2kg氯化钠和滤液三；将滤液三调整至18L，降温至0°C，此时，氯化钠的溶解度为35. 7g，而氯化铜的溶解度为68. 6g，氯化铜的浓度达到过饱和，而氯化钠的浓度却没达到其饱和浓度，此时，氯化铜结晶析出、经过滤，得到约5kg氯化铜和滤液四，滤液四与下一轮滤液二合并后重复利用。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
权利要求
1.一种用废渣铜泥制备硫化铜，氯化铜和氯化钠的方法，所述废渣铜泥为生产还原灰 BG所得，所述废渣铜泥的组分如下氯化铜3. 44 %，硫化铜13. 44 %，硫化钠3.53%，氯化钠 3. 26%,硫酸钠1. 67%，水20. 4%，有机杂质50%，该方法包括如下步骤步骤(1)、称量所述废渣铜泥，用工业水将所述废渣铜泥调成浆状物，经过滤，得到硫化铜滤饼和滤液一；硫化铜滤饼经洗涤后，干燥，得到硫化铜产品；步骤( 、计算滤液一中硫化钠的摩尔含量，按照硫化钠与氯化氢的纯物质的摩尔量之比为1 1.6-2. 4，将步骤(1)所得的滤液一与盐酸溶液投入耐腐蚀的反应器反应，得到含氯化铜、氯化钠和硫酸钠的混合溶液，同时排出硫化氢气体；步骤(3)、将步骤( 所得的含氯化铜、氯化钠和硫酸钠的混合溶液过滤，得到极其少量的滤饼杂质和澄清的滤液；步骤G)、将步骤C3)所得澄清的滤液先常压蒸馏蒸出沸点低的有机物杂质，剩余溶液中主要含有硫酸钠、氯化钠和氯化铜三种物质；步骤(5)计算剩余溶液中的硫酸钠的含量，并根据硫酸钠的含量加入适量的氯化钙， 使硫酸根离子与钙离子结合生成硫酸钙而沉淀，同时也生成氯化钠，经过滤得到硫酸钙和滤液二 ；步骤(6)、滤液二中主要含氯化钠和氯化铜，计算滤液二中氯化钠和氯化铜的含量；根据80°C时，氯化钠的溶解度为38g，而氯化铜的溶解度为104g，将剩余溶液80°C下减压蒸馏，使氯化钠的浓度达到过饱和，而氯化铜的浓度却没达到其饱和浓度，此时，氯化钠结晶析出、经过滤，得到氯化钠和滤液三；用水调整滤液三的体积，并降温至0°C，此时，氯化钠的溶解度为35. 7g，而氯化铜的溶解度为68. 6g，使氯化铜的浓度达到过饱和，而氯化钠的浓度却没达到其饱和浓度，此时，氯化铜结晶析出、经过滤，得到氯化铜和滤液四，滤液四与下一轮滤液二合并后重复利用。
2.如权利要求1所述的用废渣铜泥制备硫化铜，氯化铜和氯化钠的方法，所述废渣铜泥为生产还原灰BG所得，其特征在于，步骤( 排出的硫化氢气体通入碱液中或经回收制造氢硫酸。
3.如权利要求1所述的用废渣铜泥制备硫化铜，氯化铜和氯化钠的方法，所述废渣铜泥为生产还原灰BG所得，其特征在于，步骤C3)得到的滤饼杂质深埋或者焚烧。
全文摘要
本发明提供了一种用生废渣铜泥制备硫化铜，氯化铜和氯化钠的方法，用工业水将废渣铜泥调成浆状物，经过滤得到硫化铜和滤液一，滤液一与盐酸溶液反应，得到含氯化铜、氯化钠和硫酸钠的混合溶液，同时排出硫化氢气体；混合溶液过滤，得到极其少量的滤饼杂质和澄清的滤液；澄清的滤液先常压蒸馏蒸出沸点低的有机物杂质，再与适量的氯化钙反应生成硫酸钙而沉淀，同时也生成氯化钠，经过滤得到硫酸钙和滤液二；滤液二中主要含氯化钠和氯化铜，根据二者溶解度的不同，将溶液在不同的温度下结晶，分别得到氯化钠和氯化铜。
文档编号C01G3/05GK102367179SQ20111018279
公开日2012年3月7日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者王嘉兴 申请人:王嘉兴