专利名称：用染料废渣制备单质铜，氢氧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，涉及是一种用染料废渣制备单质铜，氢氧化铜和氯化钠的方法，所述染料废渣为活性艳蓝K-NA染料的废渣和碱性紫染料废渣。
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。活性艳蓝K-NA染料是氯化铜、溴氨酸、间位酯化合物为原料，经过缩合、过滤、精制、结晶、分离、干燥等过程而制成产品。在缩合反应后过滤过程产生含铜废液。活性艳蓝 K-NR生产规模为每年200吨，每年排放废渣量为250-300吨。废渣中含碳酸铜5. 3%，有机物8. 3 %，水分55.4%，不容物等杂志。碱性紫染料是以二甲基苯胺、苯酚、硫酸铜为原料，经过氧化、碱化、酸化等化学反应及过滤、盐析、干燥等过程而制得产品。在过滤中产生含铜废渣。其废渣的组成硫化亚铜23-30%，有机物20-23%，水为50%。每吨碱性紫产品可产生1. 01吨含铜废渣.
发明内容
经检测，某染料厂生产活性艳蓝K-NA染料的废渣的组分如下碳酸铜5. 3%，有机物8. 3 %，水分55. 4%，其余为不容物等杂志。该染料厂生产碱性紫染料的废渣的组成如下硫化亚铜23-30 %，有机物20-23 %，水为50 %。本发明提供了一种用染料废渣制备单质铜，氢氧化铜和氯化钠的方法，所述染料废渣为活性艳蓝K-NA染料的废渣和碱性紫染料废渣，该方法有效的治理和利用了染料行业废渣的污染，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染料废渣制备单质铜，氢氧化铜和氯化钠的方法，所述染料废渣为活性艳蓝K-NA染料的废渣和碱性紫染料废渣，所述活性艳蓝K-NA染料的废渣的组分如下碳酸铜5. 3%，有机物8. 3%，水分55. 4%，其余为不容物等杂志；所述碱性紫染料的废渣的组成如下硫化亚铜23-30%，有机物20-23%，水为 50% ；其特征在于，该方法包括如下步骤步骤(1)、分别称量活性艳蓝K-NA染料的废渣和碱性紫染料废渣，按照两种废渣的质量比为1 1混合并均勻的搅拌，然后一起投入焙烧炉，于600-700摄氏度焙烧2-4小时，使混合物中的有机物焚烧和氧化成二氧化碳和水气，而碳酸铜转化为氧化铜，硫化亚铜转化为氧化亚铜；步骤⑵、将步骤(1)焙烧后的剩余固体与过量盐酸混合，氧化铜和氧化亚铜均与盐酸反应，氯化铜与盐酸反应得到氯化铜，氯化亚铜与盐酸反应得到氯化铜和铜；将反应液过滤，得到铜滤饼和滤液一，铜滤饼洗涤后得到单质铜；步骤( 、将步骤( 所得的滤液一与碳酸钠反应，生产氢氧化铜和氯化钠和二氧化碳，经过滤，得到氢氧化铜产品和氯化钠溶液；步骤(4)、将步骤( 所得氯化钠溶液经减压蒸馏为氯化钠的过饱和溶液，使氯化钠结晶析出，过滤，得到氯化钠和滤液三，滤液三与下一轮步骤( 所得的反应液混合并重复利用。步骤(1)和步骤C3)排出的二氧化碳气体通入碱液中回收。本发明所述用染料废渣制备单质铜，氢氧化铜和氯化钠的方法，其化学反应方程式为Cu0+2HC1 = = = = CuC12+H20Cu20+2HC1 = = = = CUC12+H20+CUCuCl2+Na2C03+H20 = = = = Cu (OH) 2+C02+2NaCl本发明的有益效果为所述用染料废渣制备单质铜，氢氧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 一种用染料废渣制备单质铜，氢氧化铜和氯化钠的方法，所述染料废渣为活性艳蓝K-NA染料的废渣和碱性紫染料废渣，所述活性艳蓝K-NA染料的废渣的组分如下碳酸铜 5. 3%，有机物8. 3%，水分55. 4%，其余为不容物等杂志；所述碱性紫染料的废渣的组成如下硫化亚铜25%，有机物23%，水为50% ；其特征在于，该方法包括如下步骤步骤(1)、分别称量500kg活性艳蓝K-NA染料的废渣和500kg碱性紫染料废渣， 按照两种废渣的质量比为1 1混合并均勻的搅拌，然后一起投入焙烧炉，于600摄氏度焙烧4小时，使混合物中的有机物焚烧和氧化成二氧化碳和水气，而碳酸铜转化为氧化铜，硫化亚铜转化为氧化亚铜；步骤( 、将步骤(1)焙烧后的剩余固体与过量盐酸混合，氧化铜和氧化亚铜均与盐酸反应，氯化铜与盐酸反应得到氯化铜，氯化亚铜与盐酸反应得到氯化铜和铜；将反应液过滤，得到铜滤饼和滤液一，铜滤饼洗涤后得到30kg单质铜；步骤( 、将步骤( 所得的滤液一与碳酸钠反应，生产氢氧化铜和氯化钠和二氧化碳，经过滤，得到66. 9kg氢氧化铜产品和氯化钠溶液；步骤(4)、将步骤( 所得氯化钠溶液经减压蒸馏为氯化钠的过饱和溶液，使氯化钠结晶析出，过滤，得到氯化钠和滤液三，滤液三与下一轮步骤( 所得的反应液混合并重复利用。实施例2 一种用染料废渣制备单质铜，氢氧化铜和氯化钠的方法，所述染料废渣为活性艳蓝K-NA染料的废渣和碱性紫染料废渣，所述活性艳蓝K-NA染料的废渣的组分如下碳酸铜 5. 3%，有机物8. 3%，水分55. 4 %，其余为不容物等杂志；所述碱性紫染料的废渣的组成如下硫化亚铜25%，有机物23%，水为50% ；其特征在于，该方法包括如下步骤步骤(1)、分别称量500kg活性艳蓝K-NA染料的废渣和500kg碱性紫染料废渣， 按照两种废渣的质量比为1 1混合并均勻的搅拌，然后一起投入焙烧炉，于700摄氏度焙烧2小时，使混合物中的有机物焚烧和氧化成二氧化碳和水气，而碳酸铜转化为氧化铜，硫化亚铜转化为氧化亚铜；步骤( 、将步骤(1)焙烧后的剩余固体与过量盐酸混合，氧化铜和氧化亚铜均与盐酸反应，氯化铜与盐酸反应得到氯化铜，氯化亚铜与盐酸反应得到氯化铜和铜；将反应液过滤，得到铜滤饼和滤液一，铜滤饼洗涤后得到30kg单质铜；步骤( 、将步骤( 所得的滤液一与碳酸钠反应，生产氢氧化铜和氯化钠和二氧化碳，经过滤，得到66. 9kg氢氧化铜产品和氯化钠溶液；步骤(4)、将步骤( 所得氯化钠溶液经减压蒸馏为氯化钠的过饱和溶液，使氯化钠结晶析出，过滤，得到氯化钠和滤液三，滤液三与下一轮步骤( 所得的反应液混合并重复利用。实施例3一种用染料废渣制备单质铜，氢氧化铜和氯化钠的方法，所述染料废渣为活性艳蓝K-NA染料的废渣和碱性紫染料废渣，所述活性艳蓝K-NA染料的废渣的组分如下碳酸铜 5. 3%，有机物8. 3%，水分55. 4%，其余为不容物等杂志；所述碱性紫染料的废渣的组成如下硫化亚铜25%，有机物23%，水为50% ；其特征在于，该方法包括如下步骤步骤(1)、分别称量500kg活性艳蓝K-NA染料的废渣和500kg碱性紫染料废渣， 按照两种废渣的质量比为1 1混合并均勻的搅拌，然后一起投入焙烧炉，于650摄氏度焙烧3小时，使混合物中的有机物焚烧和氧化成二氧化碳和水气，而碳酸铜转化为氧化铜，硫化亚铜转化为氧化亚铜；步骤( 、将步骤(1)焙烧后的剩余固体与过量盐酸混合，氧化铜和氧化亚铜均与盐酸反应，氯化铜与盐酸反应得到氯化铜，氯化亚铜与盐酸反应得到氯化铜和铜；将反应液过滤，得到铜滤饼和滤液一，铜滤饼洗涤后得到30kg单质铜；步骤( 、将步骤( 所得的滤液一与碳酸钠反应，生产氢氧化铜和氯化钠和二氧化碳，经过滤，得到66. 9kg氢氧化铜产品和氯化钠溶液；步骤(4)、将步骤( 所得氯化钠溶液经减压蒸馏为氯化钠的过饱和溶液，使氯化钠结晶析出，过滤，得到氯化钠和滤液三，滤液三与下一轮步骤( 所得的反应液混合并重复利用。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
1.一种用染料废渣制备单质铜，氢氧化铜和氯化钠的方法，所述染料废渣为活性艳蓝 K-NA染料的废渣和碱性紫染料废渣，所述活性艳蓝K-NA染料的废渣的组分如下碳酸铜 5. 3%，有机物8. 3%，水分55. 4%，其余为不容物等杂志；所述碱性紫染料的废渣的组成如下硫化亚铜23-30%，有机物20-23%，水为50% ；其特征在于，该方法包括如下步骤步骤(1)、分别称量活性艳蓝K-NA染料的废渣和碱性紫染料废渣，按照两种废渣的质量比为1 1混合并均勻的搅拌，然后一起投入焙烧炉，于600-700摄氏度焙烧2-4小时， 使混合物中的有机物焚烧和氧化成二氧化碳和水气，而碳酸铜转化为氧化铜，硫化亚铜转化为氧化亚铜；步骤O)、将步骤(1)焙烧后的剩余固体与过量盐酸混合，氧化铜和氧化亚铜均与盐酸反应，氯化铜与盐酸反应得到氯化铜，氯化亚铜与盐酸反应得到氯化铜和铜；将反应液过滤，得到铜滤饼和滤液一，铜滤饼洗涤后得到单质铜；步骤(3)、将步骤( 所得的滤液一与碳酸钠反应，生产氢氧化铜和氯化钠和二氧化碳，经过滤，得到氢氧化铜产品和氯化钠溶液；步骤G)、将步骤( 所得氯化钠溶液经减压蒸馏为氯化钠的过饱和溶液，使氯化钠结晶析出，过滤，得到氯化钠和滤液三，滤液三与下一轮步骤( 所得的反应液混合并重复利用。
2.如权利要求1所述的用染料废渣制备单质铜，氢氧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(1)和步骤C3)排出的二氧化碳气体通入碱液中回收。
全文摘要
本发明提供了用染料废渣制备单质铜，氢氧化铜和氯化钠的方法，所述染料废渣为活性艳蓝K-NA染料的废渣和碱性紫染料废渣，将两种废渣按照的＝质量比为1∶1混合并均匀的搅拌，于600-700摄氏度焙烧2-4小时，剩余固体与过量盐酸混合反应，将反应液过滤，得到铜滤饼和滤液一，铜滤饼洗涤后得到单质铜滤液一与碳酸钠反应，生产氢氧化铜和氯化钠和二氧化碳，经过滤，得到氢氧化铜产品和氯化钠溶液；氯化钠溶液经减压蒸馏为氯化钠的过饱和溶液，使氯化钠结晶析出，过滤，得到氯化钠和滤液三，滤液三与下一轮步骤(2)所得的反应液混合并重复利用。
文档编号C22B3/10GK102345014SQ20111018271
公开日2012年2月8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:冯若愚