第一節(jié) 硫酸銅的定義

硫酸銅，無機化合物，化學(xué)式CuSO4。為白色或灰白色粉末。水溶液呈弱酸性，顯藍色。但從水溶液中結(jié)晶時，生成藍色的五水硫酸銅（CuSO4·5H2O，又稱膽礬），此原理可用于檢驗水的存在。受熱失去結(jié)晶水后分解，在常溫常壓下很穩(wěn)定，不潮解，在干燥空氣中會逐漸風化。（可行性 研究 報告）

第二節(jié) 硫酸銅的生產(chǎn)工藝

銅包括金屬銅廢屑及雜銅廢屑，雜銅則是銅含量不到90%的銅合金。

1、廢銅原料與濃硫酸作用生產(chǎn)硫酸銅Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2↑+2H2O但此反應(yīng)很少應(yīng)用，因為伴有有害氣體二氧化硫產(chǎn)生，污染環(huán)境，且母液不能循環(huán)使用，原料消耗高。

2、廢銅焙燒稀硫酸浸出生產(chǎn)硫酸銅2Cu + O2 =△= 2CuOCuO+H2SO4==CuSO4+H2O如以純銅廢屑為原料，那么生成的硫酸銅溶液可直接濃縮，結(jié)晶產(chǎn)出硫酸銅產(chǎn)品；如以廢銅為原料，那么浸出液需經(jīng)一定的凈化工序后才可結(jié)晶產(chǎn)出硫酸銅產(chǎn)品，但此工藝能耗高，設(shè)備投資大，勞動成本也高。

3、在催化劑作用下直接與濃硫酸反應(yīng)。將廢銅投入20%左右近沸的硫酸中，并加入有強氧化作用的催化劑，使銅先生成氧化亞銅，再溶于稀硫酸，并氧化成硫酸銅：Cu2O+H2SO4=CuSO4+2H2O2H2SO4+2CuSO4=4CuSO4+2H2O。

4、低溫空氣氧化溶解法生產(chǎn)硫酸銅湖慶福等采用的方法可以作為這方面的代表，他們將含銅98%以上的廢銅放入由水，硫酸和載氧劑三者配成的溶解液中。以3.0L/min的速度通入空氣，在85℃和載氧劑量為0.54%，酸過量10%的條件下反應(yīng)，便可生成硫酸銅，當其生成量在溶液中達到飽和時，冷卻結(jié)晶產(chǎn)出硫酸銅。

5、焙燒——酸溶——置換——焙燒——酸溶法具體方法為：將雜質(zhì)廢銅焙燒，用硫酸浸取。使銅及合金元素進入溶液，然后置換沉淀出銅分離雜質(zhì)，焙燒成氧化銅后用硫酸溶解生產(chǎn)硫酸銅。 相當長時間內(nèi)，由廢銅及廢雜銅生產(chǎn)硫酸銅一直是工業(yè)上的重要方法。以銅礦石生產(chǎn)硫酸銅已在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。可用于生產(chǎn)硫酸銅的銅礦石有氧化銅礦，硫化銅礦以及它們的混合礦。由于這些銅礦的性質(zhì)有較大的差別，因此生產(chǎn)硫酸銅的工藝有各自的適應(yīng)性和特點。氧化銅有赤銅礦，孔雀石，黑銅礦，藍銅礦，硅孔雀石等；硫化銅有黃銅礦，方黃銅礦，砷黝銅礦，砷硫銅礦等；次生硫化銅礦有輝銅礦，斑銅礦，銅藍等。

6、酸浸一般而言，生產(chǎn)硫酸銅時，氧化銅礦要細磨至通過150μm篩，然后用含100~120g/L H2SO4的溶液在攪拌下反應(yīng)。最為常見的孔雀石為代表，其反應(yīng)如下：CuCO3.Cu(OH)2+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O浸出液過濾除去未反應(yīng)物，根據(jù)雜質(zhì)情況以不同方法除雜后，濃縮，結(jié)晶，得到硫酸銅。用硫酸銅浸出氧化銅礦時，許多雜質(zhì)也與銅一起進入浸出液 ，要生產(chǎn)符合質(zhì)量要求的硫酸銅產(chǎn)品，除雜工序很重要。除雜又可分置換出銅分離除雜，或?qū)㈣F雜質(zhì)氧化后沉淀除去，銅與鐵，鋁分離后，再將其水解成堿式硫酸銅而與鎂等雜質(zhì)分離，堿式硫酸銅再溶于硫酸，濃縮，結(jié)晶產(chǎn)出硫酸銅。例如對酸浸液用H2O2氧Fe2+為Fe3+，，用新配制的 堿式碳酸銅調(diào)節(jié)PH至3.5便可將Fe3+沉淀除去，避免了使用含錳氧化劑導(dǎo)致的硫酸銅溶液玷污。在生產(chǎn)飼料級硫酸銅時，必須除去鉛和砷。可將已結(jié)晶的硫酸銅溶于水過濾除去硫酸鉛;而As3+可通過加入氧化劑氧化成As5+并中和至PH<4利用溶液中的Fe3+將AsO43-沉淀為FeAsO4除去砷。

7、氨浸氧化銅礦中Cu2+與氨可形成穩(wěn)定的絡(luò)離子溶解從而與Fe，Al及其他金屬氧化物或堿土金屬碳酸鹽等雜質(zhì)分離，選擇性較好。分離未反應(yīng)物后，蒸氨將銅絡(luò)離子轉(zhuǎn)化為CuO，再經(jīng)硫酸溶解制取硫酸銅。高新勤等以安徽產(chǎn)含Cu 20.5%~37.5%，F(xiàn)e2O31.43%~3.7%，Al2O3 0.41%~0.68%，酸不溶物45.58%的孔雀石為原料，礦石細度0.25mm，在溫度60℃，Cu:NH3=1:6，助浸劑：NH3=1:4，固：液=1：5的條件下氨浸150min，可使90%以上的Cu進入氨浸液，其反應(yīng)為:CuCO3+Cu（OH)2+8NH3==2[Cu（NH3)]2++CO32-+2OH-將他們所得的浸出液蒸氨，焙燒，酸溶，即可生產(chǎn)硫酸銅。

8、以硫化銅為原料生產(chǎn)硫酸銅專家等在這方面做了廣泛深入的 研究 ，并研制了關(guān)鍵的溶銅沉鐵試劑，較好地解決了這類礦石生產(chǎn)硫酸銅的難題。他們在處理含Cu 3.85%~6.25%,TFe 39.09%,S 3.08%,SiO232.86%的低品味銅鐵礦時，磨礦至74μm83.5%，用硫酸二段浸出，加入溶銅沉鐵劑，室溫浸出60min，一段銅浸出率62%~66%，二段20%~22%，一段浸出液含銅高。直接濃縮結(jié)晶硫酸銅；二段浸出液含銅低，可置換海綿銅做副產(chǎn)品，或焙燒酸溶液后生成硫酸銅。 含銅廢棄物是指含較低的廢棄物。專家們從銅礦選礦和雨水浸泡銅礦石排出的含銅廢水中生產(chǎn)硫酸銅，其工藝為：在含銅廢水中加入泡花鐵，置換出Cu 20%~50%，F(xiàn)e10%~30%的粗海綿銅，此種海綿銅因活性大，烘干時極易生成CuO。將氧化銅用氨浸出液浸出3h，銅氨浸液在400~600℃焙燒，S隨后用硫酸溶解生產(chǎn)硫酸銅。

第三節(jié) 硫酸銅的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著電化學(xué)技術(shù)發(fā)展的日趨成熟,以及對鍍件產(chǎn)品需求量的日益增大,對其作為主要原料的電鍍硫酸銅的需求量也迅速增加。而國內(nèi)電鍍級一等品、優(yōu)等品硫酸銅的生產(chǎn)廠家少,且其生產(chǎn)規(guī)模小,技術(shù)比較落后根本不能滿足國內(nèi)對電鍍級一等品、優(yōu)等品硫酸銅的需求。電鍍級硫酸銅的來源大部分靠進口,而電鍍級優(yōu)等品硫酸銅幾乎完全依賴進口。最近幾十年隨著人們生活水平的不斷提高,對畜禽產(chǎn)品的需求量也不斷增大。為了增加其產(chǎn)量和保護生態(tài)環(huán)境,飼養(yǎng)業(yè)正朝著規(guī)?；?、集約化的方向發(fā)展。這就加速了飼料業(yè)的發(fā)展,而飼料工業(yè)中的核心產(chǎn)品是配合飼料。硫酸銅作為配合飼料中的添加劑,其用量也是非?？捎^的。

我國飼料硫酸銅的生產(chǎn)量也相對較少,且相當部分的質(zhì)量不能達到飼料級硫酸銅的要求,主要是砷含量嚴重超標且直接影響著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的正常發(fā)展,也影響人體健康。因此,飼料級硫酸銅、電鍍級一等品、優(yōu)等品硫酸銅具有非常廣闊的市場應(yīng)用前景。使得 研究 開發(fā)能用于規(guī)?；a(chǎn)飼料硫酸銅、電鍍級一等品、優(yōu)等品硫酸銅的生產(chǎn)工藝成了當務(wù)之急。

在我國,硫酸銅的生產(chǎn)方法很多,來源也比較廣泛,但大多數(shù)生產(chǎn)仍以副產(chǎn)物回收,或利用廢銅酸化處理而得。因此,就目前而言,硫酸銅產(chǎn)品的生產(chǎn)仍以粗加工方式為主,主要生產(chǎn)農(nóng)用級和工業(yè)級硫酸銅,產(chǎn)品比較單一但生產(chǎn)量較大,造成產(chǎn)品過剩、價格較低的局面,目前的市場售價約為7000元/噸。隨著我國養(yǎng)殖業(yè)集約化經(jīng)營的快速發(fā)展,配合飼料的用量也越來越大,而硫酸銅則是主要的飼料添加劑之一,其用量也隨之越來越大。當大量的硫酸銅被用于飼料之后,并隨著動物的排異物進入土壤中時,仍然能對農(nóng)作物起到作用。但作為飼料添加劑的硫酸銅,其產(chǎn)品質(zhì)量要求非常嚴格,特別是對砷的含量要求達到以下,但產(chǎn)品的市場用量較大,且價格也較高。

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