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碱性碳酸铜的制备与应用

2020-12-31 14:51:33


碱式碳酸铜属精细化工领域,主要应用于有机催化剂,杀菌剂,电子陶瓷,原油贮藏中的除碱剂。常以绿碱性碳酸铜和蓝碱性碳酸铜的形式存在[2Cu(CO)3.Cu(OH)2]。可以作为低温釉色着色剂。现多采用化工原料碳酸铜,直接加入低温釉料。

本发明公开了一种高纯碱性碳酸铜的制备方法,无副产品,无废料产生,原料利用率高,成本低,无污染。包含以下步骤:

制备氨水:将液氨在0.2MPa压力下通过去离子水和液氨制取10%~12%浓度的氨水,贮存备用;

碱性碳酸铜


二、浸取合成反应:将纯度≥99.9%的条状电解铜注入化铜池,抽吸步骤(1)中制得的氨水浸到电解铜上,然后按碳酸氢铵/氨水摩尔比≥2向化铜池中注入碳酸氢铵,用空气压缩机从化铜池底部吹入空气,使化铜池内气压为1.01×105~106Pa,控制反应温度60℃~70℃,直至反应符合硫酸测试;

3)过滤:步骤(2)从中化铜池3/4铜铵溶液中抽取3/4,用泵对滤芯进行粗滤后,引入精滤器,经精滤后,用泵注入反应釜;

(4)热分解:利用空气压缩机将反应釜中的空气压缩到80~100摄氏度,再加热到80~100摄氏度,再进行二次氧化和气提,除去两次过滤后未分离的微量铜粉,也使铜氨化合物分解成碱式碳酸铜,当在其分解反应后含有碱式碳酸铜的混合物中铜离子浓度小于10g/L时,分解反应就结束了;热分解出的含氨气和二氧化碳的水蒸气随空气进入冷凝器,冷凝时生成的碳化氨水被送到浓氨水制槽待用;

甩水、漂洗:将热分解反应得到的含碱式碳酸铜的混合物溶液注入离心机,先甩出其中的母液,再用去离子水进行洗涤,当氯离子质量浓度≤20ppm时,由离心机吊起,含少量水份的碱式碳酸铜进入洗涤水中;


(6)干燥、粉碎:将步骤(5)中含少量水分的碱式碳酸铜送到设定温度50~70℃的烘箱中,干燥至水分≤2%,经100个目过筛后进行粉碎、包装,既得碱式碳酸铜产品。

一种酸性蚀刻液生产碱性碳酸铜的方法。该酸性蚀刻液生产碱性碳酸铜的方法包括以下步骤:

对蚀刻废液进行预处理,将过氧化钠加入酸性蚀刻废液中,搅拌分散到溶液中的Cu+全部转化成Cu2+;

第二步,将前处理过的蚀刻液加入调整剂中,过滤除去溶液中的不溶杂质,然后制取二价铜离子溶液;

第三步,将配制好的质量比为1:6的小苏打溶液与第二步,由铜离子溶液同时滴入原溶液反应。

第四步反应完全过滤后得到碱式碳酸铜潮品,所述潮品中的碱式碳酸铜经干燥得到碱式碳酸铜。

以碱式碳酸铜为原料,连续生产高纯、低氯电镀级氧化铜的方法。


在制备容器内预先加水,并将液氨注入制备容器,使制备容器内的氨水浓度达到85~135g/L,然后通过通入高纯二氧化碳制取碳化氨水,同时打开冷却水管阀门,将所得到的碳化氨水注入储罐中进行冷却;

(2)将铜料装入化铜池,并由储存容器将步骤(1)获得的碳化氨水注入化铜池;

(3)死化铜池盖,鼓入空气反应,按以下反应式进行:

CO3+O2+2Cu+2(NH4)=2Cu+NH3+2H2O。

在铜氨液中铜离子浓度为85~120g/L时,停止鼓风,将过氧化氢充分加入到铜氨液中,使铜氨液生成铜氨液;

(4)将步骤(3)中得到的铜氨溶液注入过滤器中的滤网,并将滤液注入储液容器;

打开复式离心式薄膜蒸发器,通入蒸汽,将步骤(4)所得的储存容器中的滤液注入蒸发器,蒸发器内发生下列蒸氨反应:

CO3+H2O=2CuCO3Cu(OH)2+6NH3↑+CO2↑。

将含有碱性碳酸铜的混合料液从蒸发器底部放入贮料罐;

启动离心机将步骤(5)所得到的含碱式碳酸铜的混合料液放入离心机,甩出原来的液体后再用去离子水洗涤,然后排出;

(7)将步骤(6)中离心机出料装入烘箱,出料时物料水分≤2%;

(8)粉碎步骤(7)所得干燥物料,100个目过筛,分析,称重,包装,获得高纯碱型碳酸铜;

打开连续制得电镀级氧化铜的内壁无结垢回转电炉,将步骤(8)得到的高纯碱式碳酸铜加入回转电炉中,锻烧成氧化铜粉,再进一步冷却,过筛得氧化铜成品,按以下反应式进行反应:

cuCO3·Cu(OH)2=CuO+CO2↑+H2O


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