專利名稱：生產堿式碳酸銅或氧化銅的一種高效工藝方法
技術領域：
本發明涉及化工生產應用領域。
目前，普通采用生產堿式碳酸銅的方法為硫酸銅法，即硫酸銅溶液經去雜處理后，加小蘇打沉淀、過濾、熱分解、再過濾，用無離子水或蒸餾水洗滌甩干、烘干、包裝出品，這種工藝方法比較成熟，產品質量也較穩定，但生產工藝流程長，生產成本高，且產品除鐵較為麻煩。
據有關資料報道過氨法生產堿式碳酸銅之生產工藝，也載入了《無機鹽工業》一書(P333頁，由化學工業出版社出版)，但由于該工藝僅局限于小型試驗，尚未見工業性生產廠家，該工藝要嚴格遵循Cu+(NH4)2CO3+2NH[o]3→Cu(NH3)4CO3這一合成原理進行，且因游離氨的易揮發性，局限了合成反應的溫度，這樣想提高反應速度十分困難，且在室溫(25℃)下，要想溶解較大顆粒的銅料反應時間很長，從而限制了銅料的來源，不但如此，而且形成的銅氨的配體終合物相當穩定，相應熱分解需要的熱能大、分解時間長，從而導致了堿式碳酸銅的水解加速，難以得到堿式碳酸銅單體。為了解決這一問題，原小試采用了熱分解同時加入CO2抑制堿式碳酸銅的水解(其原理如下)方可保證產品質量。
由于上述種種原因，雖然氨法生產工藝比較先進，但由于氨耗較大，且干冰(CO2)原料費用較高，與硫酸銅法比較經濟效益不是十分明顯，且在合成過程中無適宜的檢測手段，生產工藝難以控制，這是該工藝在國內末曾應用的主要原因。
現有氧化銅的生產工藝則是在將上述方法提純后的堿式碳酸銅進行焙燒、粉碎而得。
本發明的目的在于提供一種生產成本低、經濟效益顯著、產品質量穩定、純度高、易操作的生產堿式碳酸銅的工藝方法，同時該方法又能直接生產氧化銅。
本發明的具體工藝方法是1.浸取合成反應，是將銅料一次加入碳酸氫氨溶液中(原為碳酸氨溶液常溫反應)，反應溫度為50℃～70℃，并在反應全過程中變一次加入為連續加入或間歇加入與碳酸氫氨等摩爾的氨氣或氨水，反應中的加壓空氣變7個以上的大氣壓為1.2個標準大氣壓以上的微壓;反應式為
2.過濾采取普通方法即可。
3.熱分解通入蒸汽加熱溫度為80℃～100℃，去掉原工藝的二氧仳碳增加劑，采取全過程常壓或微壓分解即得氧化銅，或采取兩步分解前期為常壓或微壓分解(1-2個標準大氣壓)，后期為0-0.8個標準大氣壓的負壓分解則得堿式碳酸銅。熱分解的終點PH值為7-8，然后經過5個常規工藝過濾、洗滌甩干、烘干、化驗、過篩、包裝出品。
在本發明中變原碳酸氨的氨溶液常溫(25℃)浸取為等摩爾的碳酸氫氨的氨溶液(50℃～70℃)即單一的碳酸氨溶液浸取，從而調整了碳與氨的比例，(變四配體為兩配體)，可抑制熱分解過程中堿式碳酸銅的水解;又變原碳酸氨的氨溶液的一次配比加入為一次加碳酸氫氨，再連續或間歇補加NH3，避免了大量游離氨的揮發，同時加壓空氣的壓力大大降低。因此，本發明工藝流程縮短，消耗降低，從而使成本大大降低，具有顯著的經濟效益，實踐證明，應用本發明生產的產品質量穩定，純度高，具有很大的應用價值。
以下結合附圖
對本發明作進一步的描述附圖是本發明的工藝流程圖。
實施例1參看附圖、本發明的工藝流程如下向反應罐內定量或過量加入銅料加純水或母液水定容，然后加入2m的碳酸氫氨溶解，緩慢加入與碳酸氫氨等摩爾的氨水，不斷通入1.2個大氣壓的空氣攪拌(空氣流量為實際耗氧量的5倍以上)維持反應溫度在50℃(一般利用熱分解余熱均可，必要時通入蒸氣加熱)，至反應液符合硫酸試驗(即反應好)。
硫酸試驗是取清液約5ml，加入硫酸試劑不得產生紅色沉淀。
檢測原理
蘭色溶液，說明反應好。
合成反應原理
二.過濾將反應好濾液，放入襯有747濾布的過濾盆內自然過濾，濾液應清亮透明，濾液收集至貯罐內。
三、熱分解將過濾好的濾液放入熱分解罐內定容至刻度，通入直接蒸汽加熱(蒸汽壓力為1.5個大氣壓)，待料液溫度升至60℃時，打開循環水冷卻回收氨水，繼續通蒸氣加熱至80℃以上，待熱分解母[Cu2+]降至15g/l以下時(PH值一般10)，進行負壓蒸氨，壓力控制在0.5個大氣壓即可，待熱分解母液PH到8時進行過濾即得堿式碳酸銅
四、洗滌將濾干后的濕品用低氯或去氯自來水洗滌即可，也可用蒸餾水，無離子水洗滌，然后甩干至樣品含氯低于標準。
五、烘干;
六、檢驗獲得產品的技術指標
七、過篩一般粒度為300目。
八、包裝出品。
實施例2主要工藝方法同例1，其中，第一步反應溫度為60℃，加壓空氣壓力為1.5個大氣壓;第三步的熱分解通汽加熱溫度控制在100℃。常壓分解母液PH到7時即可直接得到氧化銅。
同樣進行后步洗滌、烘干、過篩、檢驗、包裝出品。
實施例3主要工藝方法同例1，其中，第一步的反應溫度為70℃，加壓空氣壓力為1.5個大氣壓，第三步的熱分解加熱溫度為90℃，通汽壓力為2個大氣壓，待熱分解母液[Cu2+]降至15g/l以下時，進行負壓(控制在0-0.8個大氣壓)蒸氨，待熱分解母液PH到7.5時，進行過濾得堿式碳酸氫氨濕品，然后經洗滌、烘干、過篩、檢驗、包裝出品。
權利要求
生產堿式碳酸銅或氧化銅的一種高效工藝方法，包括有浸取合成反應、過濾、熱分解、過濾、洗滌甩干、烘干、化驗、過篩、包裝出品八個主要工藝步驟，其特征在于a、浸取合成反應中，是將銅料一次加入到碳酸氫氨溶液中，反應溫度為50℃～70℃，并在反應全過程中，連續加入或間歇加入與碳酸氫氨等摩爾的氨水或氨氣，反應中的加壓空氣為1.2個標準大氣壓以上的微壓即可，反應式為Cu+NH4HCO3+NH3+ 1/2 O2=Cu(NH3)2CO3b、熱分解中加入蒸汽加熱溫度為80℃～100℃，去掉原工藝的二氧化碳增加劑，采取全過程常壓或微壓分解得氧化銅，或采取兩步分解前期為常壓或微壓分解后期為0～0.8大標準大氣壓的負壓分解則得堿式碳酸銅；熱分解終點PH取7～8。
全文摘要
同步生產堿式碳酸銅或氧化銅的一種高效工藝方法，在浸取合成反應中，是將銅料加到碳酸氫銨溶液中，反應溫度為50℃—70℃，并在反應全過程中連續或間歇加入氨氣或氨水，反應中的加壓空氣，只需1.2個標準大氣壓以上的微壓，同時在熱分解中去掉了二氧化碳增加劑，采取全過程常壓或微壓可得氧化銅試劑或采取前期常壓或微壓分解，后期負壓分解則得堿式碳酸銅，熱分解終點pH取7—8。本發明為老工藝成本的60％～80％，產品質量穩定，純度高，易操作，具有較強的實用性和顯著的經濟效益。
文檔編號C01G3/00GK1082004SQ92109468
公開日1994年2月16日 申請日期1992年8月12日 優先權日1992年8月12日
發明者王水平 申請人:黃石市能源綜合科學技術研究所