[發明專利]一種利用含銅剝掛液生產堿式硝酸銅的裝置和方法

在審

• 申請號: 202110473037.6
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN115072763A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 錢春龍;阮垚;阮玉根;凌軍;景科;徐丹婷;董萬雷
• 申請（專利權）人: 阮氏化工（常熟）有限公司
• 主分類號: C01G3/08
• 分類號: C01G3/08
• 代理公司: 蘇州誠逸知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32313
• 代理人: 王衛婷

本發明公開了一種利用含銅剝掛液生產堿式硝酸銅的裝置和方法，裝置包括含銅剝掛液儲罐、氨水儲罐和反應桶，含銅剝掛液儲罐和氨水儲罐分別通過管道與反應桶連通；氨水儲罐和反應桶之間的管道上安裝有第一滴加控制閥；反應桶上安裝有pH計，pH計通過程序控制器與第一滴加控制閥連接；方法為：以含銅剝掛液和氨水為原料，控制反應桶內反應混合液的pH值為4～5.5，生成堿式硝酸銅晶體，經分離、干燥，成品堿式硝酸銅。本發明以含銅剝掛液和氨水為原料，通過控制反應溶液的pH值為4～5.5的特定條件下，生成堿式硝酸銅產品，生產設備投入少，不產生次生危廢，徹底解決了現有堿式硝酸銅過程中二次污染環境的現狀。

技術領域

本發明涉及堿式硝酸銅生產技術領域，特別是涉及一種利用含銅剝掛液生產堿式硝酸銅的裝置和方法。

背景技術

在銅電鍍行業、印刷線路板制造業或非特定行業中往往需使用硝酸對不合格鍍銅層進行剝落，該工序中會產生含銅廢酸液。此廢液具有毒性、腐蝕性，對照《國家危險廢物名錄》其屬于編號為HW34（八位碼為900-306-34）的危險廢物。該危險廢物主要由Cu²⁺和NO₃^-兩種高純物質組成的水溶液，俗稱“剝掛廢液”，如正常按危險廢物處理、處置，不僅造成其中的銅、硝酸根資源浪費，而且處理成本較高，二次污染嚴重。

堿式硝酸銅可作為銅制品的中間體，也可以應用在煙花、推進劑領域，還可以作為制備氣囊氣體發生劑的氧化劑，用途廣泛而重要。如果能夠將含銅剝掛液直接應用于生產堿式硝酸銅，那么對于降低原料成本，提高經濟效益都無疑是有巨大優勢的。

現有技術中利用剝掛液生產堿式硝酸銅的方法有如下幾種：一，綜合利用剝掛廢液銅資源方法，將剝掛廢液加入新鮮水稀釋后再加入鐵皮（或鐵粉）進行置換反應產生海綿銅粉，再用海綿銅粉制備硝酸銅溶液生產堿式硝酸銅方法；二，綜合利用剝掛液與堿中和反應生成氫氧化銅泥，再將氫氧化銅泥轉成硝酸銅溶液與溶液中的OH^-反應生產堿式硝酸銅方法；三，將剝掛液注入電機槽進行電解生成電解銅板，用電解銅板制備硝酸銅溶液與OH^-溶液反應生產堿式硝酸銅方法。上述利用含銅剝掛液生產堿式硝酸銅的方法，其存在的缺點是:需要先制備中間原料，如海綿銅粉、氫氧化銅、電解銅板等，存在破壞原本剝掛液成分的問題，而且在中間原料制備過程中產生了大量的次生廢水，該廢水成分復雜，處理成本高，大幅度增加了堿式硝酸銅的生產成本，同樣存在著次生危廢二次污染環境的風險，而且在電解的過程中會有大量的氫氣產生，存在安全隱患。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種利用含銅剝掛液生產堿式硝酸銅的裝置和方法，能夠解決現有技術中利用含銅剝掛液生產堿式硝酸銅存在的上述問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種利用含銅剝掛液生產堿式硝酸銅的裝置，包括：含銅剝掛液儲罐、氨水儲罐和反應桶，所述含銅剝掛液儲罐和氨水儲罐分別通過管道與所述反應桶的進料口連通；所述氨水儲罐和所述反應桶之間的管道上安裝有第一滴加控制閥；所述反應桶上安裝有pH計，所述pH計通過程序控制器與所述第一滴加控制閥連接。

在本發明一個較佳實施例中，所述進料口和pH計分別安裝在所述反應桶上相對的兩側。

在本發明一個較佳實施例中，所述含銅剝掛液儲罐和所述反應桶之間的管道上安裝有第二滴加控制閥，所述第二滴加控制閥的開度為40～70%。

在本發明一個較佳實施例中，所述反應桶上還安裝在攪拌器。

在本發明一個較佳實施例中，還包括分離裝置和干燥裝置，其中，所述反應桶的出料口通過管道與所述離心裝置連接。

在本發明一個較佳實施例中，所述分離裝置包括離心機或壓濾機。