空气氧化法制备硫酸铜工艺改进.pdfVIP

维普资讯 一 3 空气氧化法糊备硫酸铜工艺改进 姜海容 (吉化集团合成树脂厂 究所，吉林l32o22) q ／ 摘要 以静态混合器作为溶铜装置的供氧系统 ，对空气氧化法制备硫酸铜工艺进行了改进。大大提高了溶铜速率和 氧气利用率 ，并且降低 了能耗。同时还研究了新工艺条件下，温度 气体流量对工艺指标的影响。 关键词 塑 鳇查堡盒堡 1每b， 硫酸铜是广泛应用的化工产品。近年来 随着需 Cu20+ Sq—C S04+ O (2， 求量的增加，国内硫酸铜市场一直 比较紧张，价格逐 生成的硫酸亚铜进一步氧化为硫酸铜 年上涨…。 Cu2SO,4- SO,4-02— 2CLls04+ 0 (3) 目前 国内外生 产硫酸铜 的主要原料为废 铜 。。 过程的总速度受最慢步骤 (1)即铜氧化为氧化亚 将废铜通过空气氧化后 ，溶于硫酸介质是常见的溶铜 铜过程所控制 ，这是 由于氧在硫酸 中的溶解度小 ，以 工艺。在硫酸铜制取工艺 中，主要采用的溶铜设备是 及氧向铜表面的扩散缓慢所造成的。因此提高氧在 中和槽和鼓泡塔。这两种装置的缺点是：由于氧的利 稀硫酸中的溶解度或氧向铜表面的扩散速率均可加 用率太低，致使溶液蒸发的热量被空气带走过多，化 快反应速度 。提高反应过程 中氧的溶解度及扩散速 学反应热不能得到充分利用 ，因而能耗高，效益低 。 率的有效方法是使空气高度分散于反应液中，并使其 因此迫切需要对溶铜装置进行改进。 剧烈湍动。本研究利用静态混合器 良好的分割、混合 近年来静态混合器一直是 国外大力推广的高效 作用 ，使氧能迅速地溶于反应液中，且反应液不断循 节能设备之一 。这类混合器是在管内放置一些特 环 ，湍动程度得到加强。 殊结构的静止元件 ，当两种或两种 以上的流体通过这 些元件时，流体被不断地分割和转 向，从而促进 了流 目 塞 堕 体之问的传热和传质。。 2．1 化学试剂 本文拟采用静态混合器作为溶铜装置的供氧系 硫酸 (化学纯 ，吉化公司)、碘化钾 (分析纯，北京 统，对制备硫酸铜工艺进行改进。 化学试 剂厂)、硫代硫酸钠 (分析纯，北京化学试剂 厂)、淀粉指示剂。 2、2 分析方法 在空气存在下，铜与含硫酸铜的稀硫酸作用时， 采用碘量法分析硫酸铜浓度 。 空气中的氧溶解在酸中，并扩散到铜表面使其氧化为 2．3 实验流程 氧化亚铜 实验流程如图 l所示 。用离心泵 5把稀硫 酸一 cu4-02~Cu20 (1) 硫酸铜溶液从液体循环槽 l2打 出，经孔板 流量计 6 氧化亚铜溶解于稀硫酸 中生成硫酸亚铜 计量后进人静态混合器 7；同时，空气经空气压缩机 1 — 35 — 维普资讯 压缩进入转子流量计 3计量后