由黄铜矿直接制备氧化铜的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN94108484.1

申请日:

1994.07.23

公开号:

CN1101623A

公开日:

1995.04.19

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

|||公开

IPC分类号:

C01G3/02

主分类号:

C01G3/02

申请人:

南开大学;

发明人:

陈声昌; 刘占泉; 张大昕; 王庆梅

地址:

300071天津市卫津路94号

优先权:

专利代理机构:

南开大学专利事务所

代理人:

王惠林;赵尊生

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内容摘要

本发明涉及氧化铜的制备。在550-650℃下焙烧黄铜矿粉,使硫化铜一部分直接生成硫酸铜,另一部分转化成氧化铜。用水沥取焙烧后的物料,得硫酸铜溶液,经除杂浓缩结晶得硫酸铜晶体。用碳酸氢铵和氨水溶液浸泡提取硫酸铜后的滤渣,使其中的氧化铜转化为碳酸铜氨络合物,经加热蒸除氨而得碱式碳酸铜,灼烧得氧化铜产品。本发明原料易得,操作简单,产品质量高,有广泛的应用前景。

权利要求书

1: 一种由黄铜矿直接制备氧化铜的方法,它包括将黄铜矿粉高温焙烧,用水沥取工艺步骤,其特征在于:在550~650℃温度下焙烧黄铜矿粉3-4小时,磨细过160目,用水沥取,充分搅拌并加热至沸半小时,过滤;滤饼用氨水和碳酸氢铵的水溶液浸泡3-4小时得铜氨络合物兰色溶液;将兰色溶液置于蒸馏器中蒸馏至兰色消失,回收氨;过滤出蒸馏残余物碱式碳酸铜,经自然干燥,然后在650℃温度下灼烧2小时,即得黑色氧化铜。
2: 按照权利要求1所述的制备氧化铜的方法,其特征在于所述的物料的重量配比: 黄铜矿物粉:100 氨水(22%):100~150 碳酸氢铵:50~80

说明书


本发明涉及氧化铜的制备。

    氧化铜主要用作玻璃、陶瓷、搪瓷的绿色红色或兰色颜料、光学玻璃的磨光剂、油类的脱硫剂和有机合成的催化剂等。氧化铜的制备大多采用铜粉氧化法(无机盐工业手册,化工出版社,下册,第517页,1981年),此方法可得到纯净的氧化铜,但成本较高。

    本发明的目的在于提供一种由黄铜矿直接制备氧化铜的方法。本发明工艺简单,原料易得,操作方便,成本低廉,得到的氧化铜纯度高。

    本发明是由黄铜矿直接焙烧,使硫化铜氧化成硫酸铜和氧化铜。用水沥取,溶液部份是硫酸铜和硫酸亚铁,经空气氧化,除铁等工艺过程制备出结晶硫酸铜;沥取后的滤渣使用碳酸氢铵和氨水溶液浸泡,生成铜氨络合物溶液,然后经过蒸氨、焙烧即可得到较纯净的氧化铜粉末。

    本发明的具体实施方案叙述如下:将黄铜矿粉碎至160~200目的粉末,然后将黄铜矿粉在550-650℃焙烧3-4小时,使硫化铜一部分直接氧化成硫酸铜,另一部分转化成氧化铜:

    硫化铁在焙烧过程中分别生成硫酸亚铁和氧化铁:

    用水沥取焙烧后的物料,使生成的硫酸铜和硫酸亚铁溶解于水中,滤去不溶物,将溶液加热并通入空气,使硫酸亚铁氧化成三价铁以氢氧化铁地形式沉淀析出。

    随着氧化过程的进行,溶液PH值随之降低,故需随时添加少量碳酸钙,使PH值保持在3.5-4.0,

    直至铁除尽。过滤,蒸发滤液,有硫酸钙结晶析出,滤去硫酸钙,放置冷却结晶,得兰色硫酸铜晶体,经测定含CuSO4·5H2O>96%。

    将沥取硫酸铜后的滤饼用碳酸氢铵和氨水溶液浸泡,充分搅拌,使氧化铜转化为碳酸铜氨络合物溶于溶液中:

    过滤,滤渣经洗涤后弃去。蒸发滤液,蒸汽经冷凝后直接导到下一次氨浸物料中循环使用。蒸发过程中,溶液由深兰色变浅绿沉淀,待液相为无色后过滤,滤饼经干燥灼烧得黑色粉末氧化铜,经测定含CuO>98%。

    本发明提供了由黄铜矿直接制备硫酸铜和氧化铜的方法,为综合利用黄铜矿开辟了新的途径,得到的硫酸铜和氧化铜产品纯度较高。由于本发明的工艺条件要求不苛刻,并且原料易得,价格低廉,因此本发明有着广泛的应用前景。

    本发明突出实质性的特点和可实施性可从下述实施例中得以体现。

    实例1

    称取含Cu  19.25%的黄铜矿粉100g,在600℃下焙烧3小时,磨细过160目筛,转移到盛有400ml水的烧杯中搅拌并加热至沸30分钟,过滤,用少量水淋洗至洗涤液无色,洗液与滤液总量400ml,pH=3.5将滤液加热至80-90℃,并且保温,鼓入空气,溶液即呈绿色,用碳酸钙细粉调pH值,令其保持在3.5-4.0之间,直至不再有Fe(OH)3析出,过滤除Fe(OH)3。蒸发浓缩溶液,滤去析出的硫酸钙白色晶体,放置冷却结晶,得兰色硫酸铜晶体23.0g,按GB437-80标准方法测定,产品含CuSO4·5H2O 96.1%。

    滤饼用100ml水调匀后加入50g NH4HCO3和100ml氨水(含NH322%),常温下搅拌4小时,过滤,用100ml水淋洗滤渣,至洗液无色,滤渣弃去。滤液转入三颈瓶中,装上冷凝管,加热蒸馏,气体经冷凝后直接导入下一批装有滤饼和碳酸氢铵悬浮物的容器中。蒸至兰色褪尽,过滤得固体碱式碳酸铜,经干燥后在650℃灼烧2小时,得黑色粉末氧化铜14.9g。按GB 674-78标准测定,产品含CuO98.2%。计算得总收率为89.9%。

    实例2

    称取与实例1相同的矿粉100g,在550℃下焙烧3小时,磨细过160目,用水沥取得溶液400ml用实例1相同的方法处理,得硫酸铜晶体28.4g分析结果含CuSO4·5H2O 96.5%。

    用50g碳酸氢铵和100ml水将滤饼调浆,通入上次蒸氨冷凝液,搅拌3小时,过滤,滤液经蒸氨、过滤、干燥并在650℃灼烧2小时,得黑色氧化铜12.5g,测得含CuO  98.2%,总收率87.1%。

    实例3

    称取与实例1相同的铜矿粉100g在650℃焙烧3小时,其它操作条件和试剂用量与实例2相同,结果得硫酸铜19.5g,测得含CuSO4·5H2O 96.7%,得氧化铜15.6g,测得含CuO 98.0%总收率88.3%。

    实例4

    称取与实例1相同的铜矿粉100g,在800℃下灼烧3小时,用水沥取物料,溶液没有兰色出现,用80g NH4HCO3和150ml氨水与100ml水配制的溶液浸泡滤饼,常温下搅拌3小时,过滤,滤液经蒸氨,干燥并在650℃灼烧2小时,得黑色氧化铜11.5g,含CuO 98.1%,总收率46.8%。

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本发明涉及氧化铜的制备。在550-650下焙烧黄铜矿粉,使硫化铜一部分直接生成硫酸铜,另一部分转化成氧化铜。用水沥取焙烧后的物料,得硫酸铜溶液,经除杂浓缩结晶得硫酸铜晶体。用碳酸氢铵和氨水溶液浸泡提取硫酸铜后的滤渣,使其中的氧化铜转化为碳酸铜氨络合物,经加热蒸除氨而得碱式碳酸铜,灼烧得氧化铜产品。本发明原料易得,操作简单,产品质量高,有广泛的应用前景。。

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