专利名称：生产碱式碳酸铜或氧化铜的一种高效工艺方法
技术领域：
本发明涉及化工生产应用领域。
目前，普通采用生产碱式碳酸铜的方法为硫酸铜法，即硫酸铜溶液经去杂处理后，加小苏打沉淀、过滤、热分解、再过滤，用无离子水或蒸馏水洗涤甩干、烘干、包装出品，这种工艺方法比较成熟，产品质量也较稳定，但生产工艺流程长，生产成本高，且产品除铁较为麻烦。
据有关资料报道过氨法生产碱式碳酸铜之生产工艺，也载入了《无机盐工业》一书(P333页，由化学工业出版社出版)，但由于该工艺仅局限于小型试验，尚未见工业性生产厂家，该工艺要严格遵循Cu+(NH4)2CO3+2NH[o]3→Cu(NH3)4CO3这一合成原理进行，且因游离氨的易挥发性，局限了合成反应的温度，这样想提高反应速度十分困难，且在室温(25℃)下，要想溶解较大颗粒的铜料反应时间很长，从而限制了铜料的来源，不但如此，而且形成的铜氨的配体终合物相当稳定，相应热分解需要的热能大、分解时间长，从而导致了碱式碳酸铜的水解加速，难以得到碱式碳酸铜单体。为了解决这一问题，原小试采用了热分解同时加入CO2抑制碱式碳酸铜的水解(其原理如下)方可保证产品质量。
由于上述种种原因，虽然氨法生产工艺比较先进，但由于氨耗较大，且干冰(CO2)原料费用较高，与硫酸铜法比较经济效益不是十分明显，且在合成过程中无适宜的检测手段，生产工艺难以控制，这是该工艺在国内末曾应用的主要原因。
现有氧化铜的生产工艺则是在将上述方法提纯后的碱式碳酸铜进行焙烧、粉碎而得。
本发明的目的在于提供一种生产成本低、经济效益显著、产品质量稳定、纯度高、易操作的生产碱式碳酸铜的工艺方法，同时该方法又能直接生产氧化铜。
本发明的具体工艺方法是1.浸取合成反应，是将铜料一次加入碳酸氢氨溶液中(原为碳酸氨溶液常温反应)，反应温度为50℃～70℃，并在反应全过程中变一次加入为连续加入或间歇加入与碳酸氢氨等摩尔的氨气或氨水，反应中的加压空气变7个以上的大气压为1.2个标准大气压以上的微压;反应式为
2.过滤采取普通方法即可。
3.热分解通入蒸汽加热温度为80℃～100℃，去掉原工艺的二氧仳碳增加剂，采取全过程常压或微压分解即得氧化铜，或采取两步分解前期为常压或微压分解(1-2个标准大气压)，后期为0-0.8个标准大气压的负压分解则得碱式碳酸铜。热分解的终点PH值为7-8，然后经过5个常规工艺过滤、洗涤甩干、烘干、化验、过筛、包装出品。
在本发明中变原碳酸氨的氨溶液常温(25℃)浸取为等摩尔的碳酸氢氨的氨溶液(50℃～70℃)即单一的碳酸氨溶液浸取，从而调整了碳与氨的比例，(变四配体为两配体)，可抑制热分解过程中碱式碳酸铜的水解;又变原碳酸氨的氨溶液的一次配比加入为一次加碳酸氢氨，再连续或间歇补加NH3，避免了大量游离氨的挥发，同时加压空气的压力大大降低。因此，本发明工艺流程缩短，消耗降低，从而使成本大大降低，具有显著的经济效益，实践证明，应用本发明生产的产品质量稳定，纯度高，具有很大的应用价值。
以下结合附图
对本发明作进一步的描述附图是本发明的工艺流程图。
实施例1参看附图、本发明的工艺流程如下向反应罐内定量或过量加入铜料加纯水或母液水定容，然后加入2m的碳酸氢氨溶解，缓慢加入与碳酸氢氨等摩尔的氨水，不断通入1.2个大气压的空气搅拌(空气流量为实际耗氧量的5倍以上)维持反应温度在50℃(一般利用热分解余热均可，必要时通入蒸气加热)，至反应液符合硫酸试验(即反应好)。
硫酸试验是取清液约5ml，加入硫酸试剂不得产生红色沉淀。
检测原理
兰色溶液，说明反应好。
合成反应原理
二.过滤将反应好滤液，放入衬有747滤布的过滤盆内自然过滤，滤液应清亮透明，滤液收集至贮罐内。
三、热分解将过滤好的滤液放入热分解罐内定容至刻度，通入直接蒸汽加热(蒸汽压力为1.5个大气压)，待料液温度升至60℃时，打开循环水冷却回收氨水，继续通蒸气加热至80℃以上，待热分解母[Cu2+]降至15g/l以下时(PH值一般10)，进行负压蒸氨，压力控制在0.5个大气压即可，待热分解母液PH到8时进行过滤即得碱式碳酸铜
四、洗涤将滤干后的湿品用低氯或去氯自来水洗涤即可，也可用蒸馏水，无离子水洗涤，然后甩干至样品含氯低于标准。
五、烘干;
六、检验获得产品的技术指标
七、过筛一般粒度为300目。
八、包装出品。
实施例2主要工艺方法同例1，其中，第一步反应温度为60℃，加压空气压力为1.5个大气压;第三步的热分解通汽加热温度控制在100℃。常压分解母液PH到7时即可直接得到氧化铜。
同样进行后步洗涤、烘干、过筛、检验、包装出品。
实施例3主要工艺方法同例1，其中，第一步的反应温度为70℃，加压空气压力为1.5个大气压，第三步的热分解加热温度为90℃，通汽压力为2个大气压，待热分解母液[Cu2+]降至15g/l以下时，进行负压(控制在0-0.8个大气压)蒸氨，待热分解母液PH到7.5时，进行过滤得碱式碳酸氢氨湿品，然后经洗涤、烘干、过筛、检验、包装出品。
权利要求
生产碱式碳酸铜或氧化铜的一种高效工艺方法，包括有浸取合成反应、过滤、热分解、过滤、洗涤甩干、烘干、化验、过筛、包装出品八个主要工艺步骤，其特征在于a、浸取合成反应中，是将铜料一次加入到碳酸氢氨溶液中，反应温度为50℃～70℃，并在反应全过程中，连续加入或间歇加入与碳酸氢氨等摩尔的氨水或氨气，反应中的加压空气为1.2个标准大气压以上的微压即可，反应式为Cu+NH4HCO3+NH3+ 1/2 O2=Cu(NH3)2CO3b、热分解中加入蒸汽加热温度为80℃～100℃，去掉原工艺的二氧化碳增加剂，采取全过程常压或微压分解得氧化铜，或采取两步分解前期为常压或微压分解后期为0～0.8大标准大气压的负压分解则得碱式碳酸铜；热分解终点PH取7～8。
全文摘要
同步生产碱式碳酸铜或氧化铜的一种高效工艺方法，在浸取合成反应中，是将铜料加到碳酸氢铵溶液中，反应温度为50℃—70℃，并在反应全过程中连续或间歇加入氨气或氨水，反应中的加压空气，只需1.2个标准大气压以上的微压，同时在热分解中去掉了二氧化碳增加剂，采取全过程常压或微压可得氧化铜试剂或采取前期常压或微压分解，后期负压分解则得碱式碳酸铜，热分解终点pH取7—8。本发明为老工艺成本的60％～80％，产品质量稳定，纯度高，易操作，具有较强的实用性和显著的经济效益。
文档编号C01G3/00GK1082004SQ92109468
公开日1994年2月16日 申请日期1992年8月12日 优先权日1992年8月12日
发明者王水平 申请人:黄石市能源综合科学技术研究所