专利名称：碱式硫酸铜的一种工业制备方法
技术领域：
本发明涉及一种铜的化合物的制备方法，具体涉及ー种碱式硫酸铜的エ业制备方法。
背景技术：
碱式硫酸铜是无机铜素杀菌剂波尔多液的主要成分，可以作为微量元素铜的添加剂应用于饲料中，还可以作为杀菌剂、杀虫剂广泛使用于无公害农药中，但是市场上一直缺乏ー种生产效率高、产品质量好的制备方法。比如，申请号为201010117119. 9的专利提出了利用电子废液加碱排氨法制备碱式硫酸铜的方法，能够制备出碱式硫酸铜，但是存在以下主要缺点1、铜铵溶液在碱性条件下容易形成氢氧化铜，影响产品的纯度和质量；2、制备体系中有氨氮，而用加热排氨法回收氨氮不会很彻底，要彻底回收氨氮成本很高，而回收不彻底则会污染环境。又如申请号为200810107597. 4的专利提出了向硫酸铜铵溶液中通入ニ氧化碳制备碱式硫酸铜，其主要缺点是1、部分铜会与ニ氧化碳形成碱式碳酸铜，影响产品的纯度和质量；2、ニ氧化碳为气相，溶液为液相，气相与液相之间的反应会导致生产效率低；而且反应体系中同样存在氨氮难以回收的问题。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种碱式硫酸铜的エ业制备方法，采用廉价易得、无毒的生产原料，エ艺过程简单，在保证产品质量的同时能够提高生产效率，进而降低了生产成本。还解决了现有的制备方法中产量受原料的限制以及生产废水中的氨氮问题。为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案
碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在于，包括如下步骤
a、准备含有硫酸根离子和铜离子的A溶液，待用；
b、准备含有氢氧根离子的B溶液，待用；
C、引入络合剂向上述A溶液和B溶液中的至少ー个中加入络合剂C，上述络合剂C溶解后形成包含柠檬酸根离子的溶液，进行该步骤后，上述A溶液和B溶液分别重新记作Al 溶液和BI溶液；
d、将Al溶液和BI溶液同时、缓慢地流入反应釜中，两者发生化学反应，反应过程中调节Al溶液和BI溶液的流量使反应釜中反应液的pH值为3 9，生产出中间产物；
e、将中间产物转移至抽滤器中，洗涤至洗涤液呈中性，并进行抽滤以初歩除水，生产出初步产物；
f、对初步产物进行烘干处理，制备出目标产物碱式硫酸铜。前述的碱式硫酸铜的ー种ェ业制备方法，其特征在干，上述A溶液直接为酸性线路板硫酸铜废液，或者为硫酸铜溶液，或者由氢氧化铜、碱式碳酸铜、氧化铜中的一种或几种与硫酸反应制得。
前述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在干，上述B溶液为氢氧化钠和/ 或氢氧化钾溶液。前述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在干，上述络合剂C为柠檬酸或可溶性柠檬酸盐。前述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在干，上述A溶液中铜离子的质量浓度为2% 12%。前述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在干，上述B溶液中氢氧根离子的质量浓度为59^15%。前述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在于，上述铜离子与柠檬酸根离子的摩尔比为1:0. oTo. 8。前述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在于，上述步骤d中的反应温度为 35 75°C。前述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在于，上述步骤d中采用pH电极对反应釜中反应液的pH值进行监测。前述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在于，上述步骤d中反应液的pH 值为4 7。本发明的有益之处在于本发明的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，采用的原料无毒无害且廉价易得，有利于エ业化量产；生产过程中采用柠檬酸根离子作为络合剂，使产品粒度得到生长，有利于清洗，一般进行两次洗涤即可，能够提高生产效率，反应完成后柠檬酸根离子残留在废水中，无毒、无污染且易降解，而且还可以与生产系统中可能存在的重金属离子(如神、铅)进行络合使重金属离子随废水排出生产系统，有效避免重金属离子进入到目标产物中，进ー步提高产物的纯度；此外，生产过程中不涉及氨氮，解决了传统方法中一直困扰的氨氮回收问题。因此本发明具有良好的社会和经济效益。
图I是本发明的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法的优选实施例的示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。參照图1，本发明的碱式硫酸铜的エ业制备方法，包含以下几个步骤
a、准备含有硫酸根离子(SO/—)和铜离子(Cu2+)的A溶液，待用；
具体来说，A溶液可以直接为酸性线路板硫酸铜废液，这样可以直接利用エ业废液，降低生产成本；也可以为硫酸铜溶液，或者由氢氧化铜、碱式碳酸铜、氧化铜中的ー种或几种与硫酸反应制得。本发明中，对A溶液的浓度没有特殊的要求，作为ー种优选，为了兼顾生产成本、生产效率和产率，A溶液中Cu2+的质量浓度为29^12%。b、准备含有氢氧根离子(0H_)的B溶液，待用；
B溶液是可溶性氢氧化物溶液，如エ业液碱、氢氧化钠和/或氢氧化钾溶液。作为ー种优选，B溶液中0H_的质量浓度为59^15%，这样能够兼顾生产成本、效率和产率。需要说明的是，步骤a和步骤b的顺序不受限制，也就是说，可以先进行步骤b再进行步骤a，这是很明显的，此处不作赘述。C、向A溶液和B溶液中的至少ー个中弓I入络合剂C，络合剂C溶解后应当形成包含柠檬酸根离子(C6H5O73-)的溶液，为了便于描述和不至于引起混淆，在进行了该步骤后，A溶液和B溶液分别重新记作Al溶液和BI溶液。也就是说,不论A溶液和B溶液在步骤c中是仅有其中ー种加入了络合剂C还是均加入了络合剂C，在进行了步骤c之后，A溶液和B溶液都分别重新记作Al和BI溶液，以示区別。鉴于C溶于水或者水溶液中形成包含C6H5O73-的水溶液，所以C为柠檬酸或者可溶性柠檬酸盐，如柠檬酸钠、柠檬酸钾等。作为ー种优选方案，生产系统中Cu2+与C6H5O广的摩尔比为1:0. OTO. 8，作为进ー 步的优选，两者的摩尔比为1:0. 05、. 4。d、生产中间产物JfAl溶液和BI溶液同时、缓慢地流入反应釜中，使两者发生化学反应，反应过程中通过调节Al溶液和BI溶液的流量使反应釜中反应液的pH值为:T9，生产出中间产物；
在步骤c中，我们将引入的C称为络合剤，此处进行简要阐述在反应过程中，C6H5O广担任络合剂的角色，具体过程如下=C6H5O广首先与Cu2+发生络合反应，生成螯合物[Cu3 (C6H5O7H3)4 ]2+，然后在0H_作用下生成氢氧化铜(Cu (OH)2),生成的Cu(OH)2在C6H5O广作用下与溶液中的硫Ife铜(CuSO4)反应生成喊式硫酸铜沉淀(CuSO4 3Cu(OH)2);反应完成后， C6H5O73-以离子形式被留在反应液中，如果反应液中存在重金属离子(如神、铅)的话，将与重金属离子络合以避免重金属离子进入目标产物中。总的来说，本发明的反应原理可以表述如下
权利要求
1.碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在于，包括如下步骤a、准备含有硫酸根离子和铜离子的A溶液，待用；b、准备含有氢氧根离子的B溶液，待用；C、引入络合剂向上述A溶液和B溶液中的至少ー个中加入络合剂C，上述络合剂C溶解后形成包含柠檬酸根离子的溶液，进行该步骤后，上述A溶液和B溶液分别重新记作Al 溶液和BI溶液；d、将Al溶液和BI溶液同时、缓慢地流入反应釜中，两者发生化学反应，反应过程中调节Al溶液和BI溶液的流量使反应釜中反应液的pH值为3 9，生产出中间产物；e、将中间产物转移至抽滤器中，洗涤至洗涤液呈中性，并进行抽滤以初歩除水，生产出初步产物；f、对初步产物进行烘干处理，制备出目标产物碱式硫酸铜。
2.根据权利要求I所述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在于，上述A溶液为酸性线路板硫酸铜废液，或者为硫酸铜溶液，或者由氢氧化铜、碱式碳酸铜、氧化铜中的一种或几种与硫酸反应制得。
3.根据权利要求I所述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在于，上述B溶液为氢氧化钠和/或氢氧化钾溶液。
4.根据权利要求I所述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在于，上述络合剂C 为柠檬酸或可溶性柠檬酸盐。
5.根据权利要求I所述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在于，上述A溶液中铜离子的质量浓度为29^12%。
6.根据权利要求I所述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在于，上述B溶液中氢氧根尚子的质量浓度为5%"15%。
7.根据权利要求I所述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在于，上述铜离子与柠檬酸根离子的摩尔比为1:0. OfO. 8。
8.根据权利要求I所述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在干，上述步骤d中反应温度为35 75で。
9.根据权利要求I所述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在干，上述步骤d中采用PH电极对反应釜中反应液的pH值进行监测。
10.根据权利要求I、任一项所述的碱式硫酸铜的ー种エ业制备方法，其特征在于，上述步骤d中反应液的pH值为4 7。
全文摘要
本发明公开了碱式硫酸铜的一种工业制备方法，采用的原料无毒无害且廉价易得，有利于工业化量产；生产过程中采用柠檬酸根离子作为络合剂，使产品粒度得到生长，有利于清洗，一般进行两次洗涤即可，能够提高生产效率，反应完成后柠檬酸根离子残留在废水中，无毒、无污染且易降解，而且还可以与生产系统中可能存在的重金属离子(如砷、铅)进行络合使重金属离子随废水排出生产系统，有效避免重金属离子进入到目标产物中，进一步提高产物的纯度；此外，生产过程中不涉及氨氮，解决了传统方法中一直困扰的氨氮回收问题。因此本发明具有良好的社会和经济效益。
文档编号C01G3/10GK102602980SQ201210123599
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者廖勇志 申请人:廖勇志