专利名称：一种新的硫酸铜制备方法
技术领域：
本发明属于一种化学气一液一固三相催化反应工程，一种新的硫酸铜制备方法。
目前，以硫酸和废铜为主要原料制备硫酸铜的方法基本上有两种一种是氧化铜法，该方法是在氧化炉内予先氧化成氧化铜，然后与硫酸反应，制得硫酸铜。第二种方法是在溶蚀塔中用空气将铜氧化，同时进行“溶蚀”来制备硫酸铜。第一种方法的缺点是，在氧化炉内用热空气中的氧来氧化金属铜时，反应过的废气中含有煤粉屑、烟尖、硫化氢等有害物质，这种有害气体散发在空间造成大气污染。并且金属铜在氧化炉中的损耗大。后一种方法需要建造溶蚀塔和用专用的鼓风机及耐蚀泵，设备加工复杂，造价高。而且在生产过程中工艺操作条件要求严格，难于掌握。
本发明的任务是提供一种生产工艺简单，生产率高，不产生污染公害的新的硫酸铜制备方法。
本发明是用空气中的氧气在有铁离子存在的情况下，同一价铜离子进行氧化反应生成二价铜离子，由二价铜离子氧化金属铜，得到两个一价铜离子，一价铜离子再被氧气氧化，最终将铜转化为二价铜离子而制得硫酸铜。该方法是，将废铜或铜放在配制的有铁离子的稀硫酸溶液中，加热并鼓入空气进行催化反应，制得硫酸铜。溶液的配比(重量比)为硫酸6.5%～20%;硫酸亚铁0.05%～2.5%;五水硫酸铜0.1%～13%;其余为水;废铜或铜的加入量为理论量的1.2～2倍。反应温度35℃-100℃。空气鼓入量0.008～0.03米3/秒。当溶液中的二价铜离子浓度达到33.3%时即可停止加热和停止鼓入空气。将溶液移至另一个容器内，冷却、静置，使五水硫酸铜析出。用过的母液再返回到反应罐中继续使用。
最佳操作条件溶液最佳配比(重量比)硫酸7.5%～14.5%，硫酸亚铁0.1%～2.4%，五水硫酸铜8%～12%，其余为水;废铜或铜的加入量为理论量的1.5～1.7倍;反应温度60℃～95℃;空气鼓入量0.01～0.02米3/秒。
实施例在300毫升12%的稀硫酸中，加入34.4g废铜或铜，4g硫酸亚铁，30g五水硫酸铜，加热温度88℃，向液相内鼓入0.015米3/秒的空气。当溶液中二价铜离子浓度达到33.3%时，停止加热，同时停止鼓入空气。将反应后的溶液放置到另一个耐酸槽内冷却静置后析出112g五水硫酸铜，产率为98%。用过的母液再倒回反应罐中二次使用。
利用该方法制备硫酸铜;由于向液相内鼓入空气时有气泡存在，在气一液一固三相之间存在着强烈的脉冲扰动，使三相间的接触面不断更新，因而提高了气相中氧的传质速率，起到了催化作用。该方法生产工艺简单，用过的母液可以二次使用，没有废水、废气、废渣，不产生环境污染，材料消耗少、产率高。
权利要求
1.一种新的硫酸铜制备方法，其特征在于将废铜或铜放在有铁离子的稀硫酸溶液中，加热并向液相鼓入空气进行催化反应。
2.根据权利要求1所述的一种新的硫酸铜制备方法，其特征在于溶液的组成为(重量%)硫酸6.5%～20%，硫酸亚铁0.05%～2.5%，五水硫酸铜0.1%～13%，其余为水，废铜或铜的加入量为理论量的1.2～2倍;反应温度35℃～100℃，空气鼓入量为0.008～0.03米3/秒。
3.根据权利要求2所述的一种新的硫酸铜制备方法，其特征在于溶液的最佳组成为(重量%)硫酸7.5%～14.5%，硫酸亚铁0.1%～2.4%，五水硫酸铜8%～12%，其余为水，废铜或铜的最佳加入量为理论量的1.5～1.7倍，最佳反应温度为60℃～95℃，最佳空气鼓入量为0.01～0.02米3/秒。
全文摘要
一种新的硫酸铜制备方法，该方法是将废铜放入配制的有铁离子的稀硫酸溶液中，加热并鼓入空气进行催化反应制得硫酸铜。用过的母液可以反复使用，没有废水、废气、废渣，不产生环境污染。利用该方法制备硫酸铜，生产工艺简单，材料消耗少，产率高。
文档编号C01G3/10GK1046145SQ8910526
公开日1990年10月17日 申请日期1989年4月6日 优先权日1989年4月6日
发明者刘方, 马华宪, 刘宝, 任君合 申请人:山东工业大学