[发明专利]一种利用含铜废弃物制备硫酸铜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用含铜废弃物制备硫酸铜的方法，属于无机化学和环境资源化利用的技术领域。

背景技术

铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域。铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大，占总消费量一半以上。近年来，随着我国经济的快速发展，我国电子废弃物产生的速度十分惊人。据2010联合国环境规划署发布的报告，我国已成为世界第二大电子废弃物生产国，每年生产超过230万吨电子废弃物。由于电子废弃物中大量含铅、镉等重金属、PBB、PBDE等有毒成分，一旦进入环境将对水源、土壤产生难以估计的危害。同时，电子废弃物中也含有许多有价值的金属，如铜、金等。据报道，就电脑而言，平均1t电脑及部件能回收0.9kg黄金，270kg塑料，128.7kg铜，l kg铁，58.5kg铅，39.6kg锡，36kg镍，19.8kg锑；由此可见，在可回收的金属元素中，铜元素所占的比重最高。此外，元素铜在金属中再生性能最好，为其浸提和资源化利用提供了天然的条件。如果不对电子废弃物中的铜加以回收利用而直接扔弃，是对资源的极大浪费。

目前含铜废物资源化再利用的方法有：（1）氧化-酸浸法，即：先制备氧化铜、再用硫酸浸取、浓缩、得到硫酸铜晶体；（2）还原-酸浸法，即：以铁为催化剂、再用硫酸在常温下浸出铜，除铁后浓缩、结晶。这两种方法种前者工艺复杂、能耗高，后者容易引入杂质且铜回收率不高。

中国专利文献CN101381096A（申请号200810156756X）公开了一种利用废旧覆铜板再生硫酸铜的方法，以废旧覆铜板为原料,以耐酸容器为反应槽,依次按照以下步骤进行:A,除杂整理;B,给反应槽装料;C,加反应液;且所述反应母液组分的重量百分含量是,硫酸15～50%,水50～85%,并加入所述硫酸和水的总重量的0.1～4%的催化剂硫酸亚铁,D,吹空气鼓泡;所述吹空气鼓泡是在反应母液的温度为60～85℃的条件下进行的,且吹入空气量控制在0.01～0.1M3/S范围内;E,过滤冷却;通过过滤去除杂质后,再将经过过滤的液体冷却至≤30℃,水溶硫酸铜析出成颗粒状固体硫酸铜;F,脱水;将通过E步骤制备的液固相混合物脱水,且使固体硫酸铜的含水率≤5%,即便制得成品工业级硫酸铜。但是，该方法必须吹入空气制备氧化铜，再用硫酸浸取、浓缩、得到硫酸铜晶体，工艺复杂，能耗较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种利用含铜废弃物制备硫酸铜的方法。

本发明利用一种新型浸析剂（硫酸-正丁胺-硫酸铜），对含铜废弃物进行处理并制备硫酸铜，不仅工艺简单、经济而且环保。

本发明的技术方案如下：

一种利用含铜废弃物制备硫酸铜的方法，步骤如下：

（1）将含铜废弃物放入浸析剂中浸析得浸析液，所述的浸析剂为硫酸、正丁胺和硫酸铜的混合溶液，所述的混合液中硫酸的浓度为1.25～2mol/L，正丁胺的浓度为0.2～1mol/L，硫酸铜的浓度为19.0～20.0g/L；

（2）将浸析液过滤后浓缩得浓缩液；

（3）将浓缩液进行通空气吹扫结晶，得硫酸铜。

根据本发明，优选的，所述的步骤（1）中含铜废弃物浸析前进行破碎、研磨处理，过50～70目，更优选，40目筛。然后浸析，在40～60℃温度下浸析7～12h，控制固液比为1：15～25g/mL。

根据本发明，优选的，所述的步骤（2）中浓缩温度为65～80℃，更优选70℃。

根据本发明，优选的，所述的步骤（3）得到的硫酸铜用25～30℃的空气吹干，除去硫酸铜结晶体表面的自由水。得到硫酸铜为CuSO_4·5H₂O。

本发明在浸析时根据情况适时进行搅拌，使得含铜废弃物与浸析液充分反应。

本发明的含铜废弃物主要包括废铜矿及尾渣、废旧电子线路板、含铜污泥等。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用硫酸、正丁胺和硫酸铜混合体系组成的浸析剂，铜的浸出率高。

2、本发明不需要对浸析液进行吹气，工艺简单、能耗和成本低、工艺环境环保、结晶效果好。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例中所用浸析液原料为常规化学试剂，市购产品；所用设备为常规设备，市购产品。

实施例中铜的浸出率是指：转入浸析液中的铜含量与浸析前物料中铜含量的比值，计算公式为：