专利名称：一种利用含铜废弃物制备硫酸铜的方法
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It电脑及部件能回收0.9kg黄金，270kg塑料，128.7kg铜，I 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:(I)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°C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°C，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:
—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 lmol/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(I)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°C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°C，更优选70°C。根据本发明，优选的，所述的步骤(3)得到的硫酸铜用25 30°C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CuSO4.5H20。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。
具体实施例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
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广叩ο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:
权利要求
1.一种利用含铜废弃物制备硫酸铜的方法，其特征在于，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 Imol/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。
2.根据权利要求1所述的利用含铜废弃物制备硫酸铜的方法，其特征在于，所述的步骤(I)中含铜废弃物浸析前进行破碎、研磨处理，过50 70目；然后浸析，在40 60°C温度下浸析7 12h，控制固液比为1:15 25g/mL。
3.根据权利要求2所述的利用含铜废弃物制备硫酸铜的方法，其特征在于，所述的含铜废弃物破碎、研磨处理后过40目筛。
4.根据权利要求1所述的利用含铜废弃物制备硫酸铜的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中浓缩温度为65 80°C。
5.根据权利要求4所述的利用含铜废弃物制备硫酸铜的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中浓缩温度为70°C。
6.根据权利要求1所述的利用含铜废弃物制备硫酸铜的方法，其特征在于，所述的步骤(3)得到的硫 酸铜用25 30°C的空气吹干。
全文摘要
本发明涉及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；(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。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；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。
文档编号C01B3/00GK103145097SQ20131010184
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月26日 优先权日2013年3月26日
发明者崔兆杰, 肖海, 朱丽, 王艳艳 申请人:山东大学