利用废铜箔高纯浸出液喷雾热解生产无水硫酸铜的工艺的制作方法

1.本发明属于湿法冶金技术领域，具体是一种利用废铜箔高纯浸出液喷雾热解生产无水硫酸铜的工艺。

背景技术：

2.目前，在利用硫酸铜溶液生产无水硫酸铜的传统工艺中，通过在预先配制好的硫酸铜溶液加入化学浓缩剂（由钙、硫化合物组成）进行化学浓缩，排走70%～90%的水分，然后加热蒸发，并经冷却结晶、离心分离、风干，制得硫酸铜成品。但该方法工艺流程长、能耗高，且所生产出的无水硫酸铜分散性差，粒径分布不均匀，化学活性不好，产品品质得不到保障。
3.喷雾热解法是指将溶液喷入高温气氛中干燥，然后经热处理形成粉体的生产方法，该方法得到的粉体物料具有分散性好、粒径分布均匀的特点。但常规喷雾热解法处理的均为含游离水的物料，而无水硫酸铜制备中需要将硫酸铜晶体中所含5个结晶水全部脱除，因此，无法简单的采用常规喷雾热解工艺单纯通过调整参数用于无水硫酸铜的制备。因而如何将喷雾热解法用于无水硫酸铜的生产是本发明需要克服的技术难题。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对现有利用硫酸铜溶液生产无水硫酸铜工艺流程长，产品品质得不到保障的问题，提供一种利用废铜箔高纯浸出液喷雾热解生产无水硫酸铜的工艺。
5.为实现其目的，本发明采用如下技术方案：一种利用废铜箔高纯浸出液喷雾热解生产无水硫酸铜的工艺，包括以下步骤：步骤一、在浸出槽中，将废铜箔采用硫酸溶液控制液固比为5:1，于80～85℃下浸出，得到高纯浸出液；步骤二、将高纯浸出液泵入喷雾热解塔，雾化喷头喷雾量控制在160-180l/h，热解塔的热解炉中通入热风，对呈雾状的高纯浸出液进行高温热解，所述热风采用天然气加热空气方式获得；进风温度控制在580-600℃，出风温度控制在135-140℃，得到无水硫酸铜产品；步骤三、步骤三、热解炉排出的尾气通过吸收塔进行酸雾吸收后返回浸出系统回用，其余热经过与空气热交换后用于加热高纯浸出液。
6.作为本发明技术方案的优选，步骤一中，所述硫酸溶液的浓度为120-150g/l。
7.进一步地，步骤一中，所述浸出时间为5h。
8.进一步地，步骤二中，所述无水硫酸铜产品主品位以cu计≥38%；进一步地，步骤二中，所述无水硫酸铜产品含酸≤0.25%。
9.与利用硫酸铜溶液生产无水硫酸铜的现有工艺相比，本发明的有益效果是：1、本发明工艺以废铜箔为原料，硫酸溶液为浸出酸加热浸出，浸出后液利用喷雾热解炉将液滴以雾状形式喷出，控制热解炉进出口温度、流量，通过高温瞬间失去结晶水，
克服了硫酸铜晶体中所含5个结晶水全部脱除的技术难题，脱水后无需干燥进行包装，产出无水硫酸铜产品，工艺流程短，生产效率高；采用本发明方法得到的无水硫酸铜产品主品位以cu计≥38%，含酸≤0.25%，分散性好，粒径分布均匀，化学活性好，产品品质有保障。
10.2、本发明的主原料为废铜箔，来源广泛，成本低廉，大大降低了无水硫酸铜的生产成本，且起到了废物回收利用的作用，对环境友好。
11.3、本发明热解炉排出的尾气通过吸收塔吸收有害气体后返回浸出系统回用，其余热经过与空气热交换后用于加热高纯浸出液，可降低热解能耗，进一步降低无水硫酸铜生产成本。
具体实施方式
12.下面通过具体实施例对本发明中利用高纯浸出液直接喷雾热解生产无水硫酸铜的工艺方法及其技术效果作进一步说明。
13.本发明中所使用的喷雾热解塔购自常州市优博干燥工程有限公司，产品型号：qpg-10。
14.实施例1本实施例提供的利用高纯浸出液直接喷雾热解生产无水硫酸铜的工艺，其具体操作如下：取2050kg含铜99.9%的废铜箔，在带蒸汽加热的316l的浸出槽中，以10m3、浓度120g/l的硫酸溶液，于80～85℃浸出5h，得到高纯浸出液。测得高纯浸出液中铜为90g/l，酸为13g/l。
15.将高纯浸出液以160l/h的喷雾量送入喷雾热解塔，通过热风将雾化后的高纯浸出液在热解炉中热解。热解炉进风温度控制在580℃，出风温度控制在135℃，得到无水硫酸铜产品。
16.热解炉排出尾气通过吸收塔吸收后得到2.5m3含铜为0.8g/l的废酸返回浸出系统回用，其余热经过与空气热交换后用于加热高纯浸出液。
17.得到的无水硫酸铜产品成分如下表1。
18.表1 采用实施例1中方法得到的无水硫酸铜的成分表实施例2本实施例提供的利用高纯浸出液直接喷雾热解生产无水硫酸铜的工艺，其具体操作如下：取2410kg含铜99.9%的废铜箔，在带蒸汽加热316l的浸出槽中，以12m3、浓度150g/l的硫酸溶液，于80～85℃浸出5h，得到高纯浸出液。测得高纯浸出液中铜为95g/l，酸为17g/l。
19.将高纯浸出液以180l/h的喷雾量送入喷雾热解塔，通过热风将雾化后的高纯浸出液在热解炉中热解。热解炉进风温度控制在600℃，出风温度控制在140℃，得到无水硫酸铜产品。
20.尾气通过吸收塔吸收后得到2.7m3含铜为1.2g/l的废酸返回浸出系统回用，其余热经过与空气热交换后用于加热高纯浸出液。
21.得到的无水硫酸铜产品成分如下表2。
22.表2 采用实施例2中方法得到的无水硫酸铜的成分表从表1、表2中结果可以看出，采用本发明方法可以得到的无水硫酸铜产品主品位以cu计≥38%，含酸≤0.25%，产品品质有保障，完全符合现有无水硫酸铜使用标准。
23.以上所述为本发明的较佳实施例，凡依据本发明的技术实质对以上实施例做任何形式的简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种利用废铜箔高纯浸出液喷雾热解生产无水硫酸铜的工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在浸出槽中，将废铜箔采用硫酸溶液控制液固比为5:1，于80～85℃下浸出，得到高纯浸出液；步骤二、将高纯浸出液泵入喷雾热解塔，雾化喷头喷雾量控制在160-180l/h，热解塔的热解炉中通入热风，对呈雾状的高纯浸出液进行高温热解，所述热风采用天然气加热空气方式获得；进风温度控制在580-600℃，出风温度控制在135-140℃，得到无水硫酸铜产品；步骤三、热解炉排出的尾气通过吸收塔进行酸雾吸收后返回浸出系统回用，其余热经过与空气热交换后用于加热高纯浸出液。2.如权利要求1所述的一种利用废铜箔高纯浸出液喷雾热解生产无水硫酸铜的工艺，其特征在于，步骤一中，所述硫酸溶液的浓度为120-150g/l。3.如权利要求1所述的一种利用废铜箔高纯浸出液喷雾热解生产无水硫酸铜的工艺，其特征在于，步骤一中，所述浸出时间为5h。4.如权利要求1-3任一项所述的一种利用废铜箔高纯浸出液喷雾热解生产无水硫酸铜的工艺，其特征在于，步骤二中，所述无水硫酸铜产品主品位以cu计≥38%。5.如权利要求1-3任一项所述的一种利用废铜箔高纯浸出液喷雾热解生产无水硫酸铜的工艺，其特征在于，步骤二中，所述无水硫酸铜产品含酸≤0.25%。

技术总结

本发明公开了一种利用废铜箔高纯浸出液喷雾热解生产无水硫酸铜的工艺，属于湿法冶金技术领域。本发明舍弃传统硫酸铜溶液直接加热生产无水硫酸铜工艺，缩短了工艺流程，提高了产品的稳定性，降低了生产成本。工艺为以废铜箔为原料，硫酸溶液为浸出酸加热浸出，浸出后液利用喷雾热解炉将液滴以雾状形式喷出，控制热解炉进出口温度、流量，通过高温瞬间失去结晶水，脱水后无需干燥进行包装，产出无水硫酸铜产品，尾气通过旋风分离器进入吸收塔形成吸收液、吸收液用于返回浸出系统。无水硫酸铜的产出，实现了高纯浸出液直接喷雾热解生产无水硫酸铜，提高了无水硫酸铜的生产效率，得到的无水硫酸铜产品主品位以Cu计≥38%，含酸≤0.25%，产品品质有保障。产品品质有保障。