CN101481133A - 硝酸铜溶液的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明介绍的硝酸铜溶液的制备方法是将金属铜放入耐压和耐硝酸腐蚀的容器中，通入工业纯氧进行金属铜的溶解反应，反应温度为20～100℃，反应压力为0.05～0.5MPa，反应的硝酸浓度为1～14mol/L，铜按化学反应方程式计算所需量过量加入，反应时间为1～10小时。
Description
技术领域
本发明涉及硝酸铜溶液的一种制备方法。
背景技术
硝酸铜溶液是制备硝酸铜试剂、氧化铜的料液。硝酸铜广泛用作较纯氧化铜和其它铜盐的原料，也用于镀铜、织物的染色、医药、杀菌剂、木材防腐剂、除草剂、颜料、烟火、催化剂、荧光粉激活剂和光敏电阻材料等领域。氧化铜广泛用于玻璃、陶瓷、搪瓷、染料、人造丝、油脂脱硫、油漆防皱、人造宝石和催化剂等领域。目前硝酸铜溶液主要通过硝酸溶解金属铜和其它含铜物料而制得。该方法不仅硝酸消耗量大，而且产生大量氮氧化物污染物，后续污染治理难度大，费用高。开发硝酸消耗量低，基本无氮氧化物污染的硝酸铜溶液清洁制备技术具有很高的实用价值。
发明内容
针对目前硝酸铜溶液制备的问题，本发明的目的是寻找一种硝酸消耗量低，基本无氮氧化物污染的硝酸铜溶液清洁制备技术，其特征在于将金属铜放入耐压和耐硝酸腐蚀的容器中，并将硝酸加入该容器，然后密封容器，通入工业纯氧进行金属铜的溶解反应，反应结束后进行液固分离，得到所需硝酸铜溶液。反应温度为20～100℃，反应压力为0.05～0.5MPa，反应的硝酸浓度为1～14mol/L，铜按化学反应方程式计算所需量过量加入，反应时间为1～10小时，反应过程可以搅拌，也可以不搅拌。
本发明的目的是这样实现的：在加压工业氧存在的条件下，硝酸溶解金属铜的过程发生如下反应；
Cu+4HNO3＝Cu(NO3)2+2NO2+2H2O
3Cu+8HNO3＝3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
2NO+O2＝2NO2
3NO2+H2O＝2HNO3+NO
总反应为：
2Cu+4HNO3+O2＝2Cu(NO3)2+2H2O
经过上述一系列反应，最终提高了硝酸的利用率，基本避免了氮氧化物污染物的产生，实现了工艺的清洁化。铜的过量可使最终得到的溶液中的游离酸浓度降到最低，不仅可减少硝酸的消耗，而且降低后续溶液处理的难度。
相对于现有方法，本发明的突出优点是可降低硝酸耗量50％以上，基本避免了污染物氮氧化物的产生，从而不需要氮氧化物的污染治理，省去了污染治理费用，具有明显的经济效益和环境效益。
具体实施方法
实施例1：将5kg金属铜屑加入容积为10L的不锈钢高压釜中，加入12mol/L的硝酸9.5L，通入0.2MPa的工业纯氧，在40～50℃下不搅拌反应6小时，反应结束后进行液固分离，得到9.3L硝酸铜溶液，溶液的Ph值为3.8，反应尾气1.5L(折合成绝对压力0.1MPa时的体积)，氮氧化物浓度为6.8mg/m3。
实施例2：将500kg金属铜屑加入容积为1m3的不锈钢高压釜中，加入13mol/L的硝酸950L，通入0.1MPa的工业纯氧，在40～60℃下搅拌反应4小时，反应结束后进行液固分离，得到930L硝酸铜溶液，溶液的Ph值为3.7，反应尾气100L(折合成绝对压力0.1MPa时的体积)，氮氧化物浓度为6.1mg/m3。
Claims (1)
1、一种硝酸铜溶液的制备方法，其特征是将金属铜放入耐压和耐硝酸腐蚀的容器中，并将硝酸加入该容器，然后密封容器，通入工业纯氧进行金属铜的溶解反应，反应结束后进行液固分离，得到所需硝酸铜溶液，反应温度为20～100℃，反应压力为0.05～0.5MPa，反应的硝酸浓度为1～14mol/L，铜按化学反应方程式计算所需量过量加入，反应时间为1～10小时，反应过程可以搅拌，也可以不搅拌。
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