專利名稱：一種連續(xù)制備高純低氯電鍍級(jí)氧化銅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氧化銅生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種通過(guò)外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜制得的高純堿式碳酸銅為原料連續(xù)制備高純低氯電鍍級(jí)氧化銅的方法。
背景技術(shù)：
在PCB制造工藝中，傳統(tǒng)的電鍍工藝是采用銅板做陽(yáng)極板并補(bǔ)充銅源，因電子元件形狀復(fù)雜，有孔、有凹凸面等形狀，在洞孔中，因電鍍液滲透不進(jìn)去，因而鍍不到銅，凸出部分因電流密度大，鍍層較厚，凹陷部分電流密度小，鍍層較薄，導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。目前市場(chǎng)上PCB制造業(yè)普遍水平電鍍工藝，該工藝克服了傳統(tǒng)工藝的缺點(diǎn)，但該工藝必須在電鍍液中補(bǔ)加高純低氯氧化銅，以保證電鍍液銅離子濃度，水平電鍍工藝所用 的氧化銅除高純度要求外，還要保證氧化銅在電鍍液中有足夠快的溶解速度，確保氧化銅在電鍍液中30秒以內(nèi)溶解完。關(guān)于氧化銅的生產(chǎn)工藝，在目前公開(kāi)的一些發(fā)明專利中也有涉及，申請(qǐng)?zhí)枮?1127175.2公開(kāi)的以硫酸銅及銅料為原料，經(jīng)80-85°C的低溫氧化，經(jīng)結(jié)晶得到硫酸銅，然后與氫氧化鈉反應(yīng)，再經(jīng)球磨、壓濾、洗滌、烘干、粉碎制得活性氧化銅的工藝在制氧化銅過(guò)程溶液會(huì)出現(xiàn)粘稠狀態(tài)，要經(jīng)過(guò)多次洗滌工序，因此會(huì)產(chǎn)生大量的洗滌廢水；申請(qǐng)?zhí)枮?00710076208.1公開(kāi)的以堿性蝕刻廢液經(jīng)蒸氨生產(chǎn)氧化銅的工藝，由于是用堿性蝕刻廢液在高溫、強(qiáng)堿狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間蒸氨制得，因此氧化銅活性較低；申請(qǐng)?zhí)枮?00710071896. 2公開(kāi)的用硝酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)經(jīng)壓濾、干燥、焙燒制氧化銅工藝，會(huì)產(chǎn)生二氧化氮或一氧化氮廢氣，對(duì)環(huán)境造成一定的污染；申請(qǐng)?zhí)枮?00810067243.1以合成堿式氯化銅為前驅(qū)體，再經(jīng)過(guò)與氫氧化鈉反應(yīng)生產(chǎn)單斜晶系氧化銅的生產(chǎn)工藝，但其活性尚未實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。目前水平電鍍用氧化銅也有以堿式碳酸銅為原料制備的，但一是堿式碳酸銅多由傳統(tǒng)工藝得到，鐵、鉛等雜質(zhì)含量高，二是大部分廠家采用推板窯煅燒設(shè)備煅燒堿式碳酸銅制備電鍍級(jí)氧化銅，該方法存在以下問(wèn)題(I)因窯內(nèi)溫度分布不均勻，反應(yīng)物料物性也不夠均勻，低溫部分堿式碳酸銅沒(méi)有燒透含量不足，而高溫部分氧化銅已燒死，失去活性；
(2)裝料匣缽掉渣帶入物料雜質(zhì)硅、鋁、鈣等污染產(chǎn)品，使電鍍級(jí)氧化銅的化學(xué)成份無(wú)法達(dá)到指標(biāo)要求；(3)因物料是固定床，溫度分布不均勻，使生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)、能耗高；(4)手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。綜上，開(kāi)發(fā)一種生產(chǎn)成本低、污染小、品質(zhì)好，活性高的水平電鍍用氧化銅的制備方法已成為PCB制造業(yè)的迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有工藝的缺陷，提供了一種產(chǎn)品純度高、含氯量少、生產(chǎn)容易洗滌、污染小、成本低并能保證產(chǎn)品活性的一種連續(xù)制備高純低氯電鍍級(jí)氧化銅的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種連續(xù)制備高純低氯電鍍級(jí)氧化銅的方法，包括以下步驟
(O在制備容器內(nèi)預(yù)先裝入水，向制備容器內(nèi)通入液氨，使制備容器內(nèi)氨水濃度達(dá)85 135g/L，然后通入高純二氧化碳制備碳化氨水，同時(shí)開(kāi)啟冷卻水管閥門通水冷卻，將得到的碳化氨水打入貯存容器；
(2)將銅料裝入化銅池中，由貯存容器向化銅池注入步驟(I)所得的碳化氨水；
(3)封死化銅池蓋，鼓入空氣反應(yīng)，反應(yīng)按如下反應(yīng)式進(jìn)行
2Cu+2 (NH4) 2 C03+02=2Cu (NH3) 2C03 +2H20
當(dāng)檢測(cè)到銅氨液中銅離子濃度達(dá)85 120g/L時(shí)，停止鼓空氣，向銅氨液中加入雙氧水充分反應(yīng)后出銅氨料液；
(4)將步驟(3)所得的銅氨料液打入過(guò)濾器過(guò)濾，將濾液注入貯液容器； (5)將步驟(4)所得的貯液容器中的濾液打入外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜中，開(kāi)啟外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜外加熱蒸汽閥門，蒸汽的壓力為O. 05 O. 3MPa,同時(shí)開(kāi)啟外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜刮板攪拌器，使攪拌的速度為O.1 80r/min，打開(kāi)外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜壓縮空氣進(jìn)口閥門，使壓縮空氣從頂部進(jìn)入，攪拌的同時(shí)進(jìn)行蒸氨，得到含有堿式碳銅的混合料液，當(dāng)混合料液中銅離子濃度小于15g/L時(shí)，反應(yīng)完成，出料，反應(yīng)釜中發(fā)生的蒸氨反應(yīng)式是
3Cu (NH3) 2C03 +H20=2CuC03 Cu (OH) 2+6ΝΗ3 + CO2 ；
(6)啟動(dòng)離心機(jī)將步驟(5)得到的含有堿式碳酸銅的混合料液放入離心機(jī)，甩盡原有的液體后再用去離子水洗滌后出料；
(7)將步驟(6)中離心機(jī)所出料裝入烘箱，當(dāng)物料含水<2%時(shí)出料；
(8)將步驟(7)所得烘干后的物料粉碎，100目過(guò)篩，分析，稱重，包裝，得到高純堿式碳酸銅；
(9)開(kāi)啟連續(xù)制備電鍍級(jí)氧化銅的內(nèi)壁無(wú)結(jié)垢回轉(zhuǎn)電爐，將步驟(8)得到的高純堿式碳酸銅加入回轉(zhuǎn)電爐內(nèi)煅燒得氧化銅粉，并進(jìn)一步冷卻、過(guò)篩得氧化銅成品，其反應(yīng)按如下反應(yīng)式進(jìn)行
CuCO3 · Cu (OH) 2=2Cu0+C02 丨 +H2O。所述步驟(I)中水的裝入量為制備容器的1/2 3/4液位，向制備容器內(nèi)通入液氨的壓力為O. 05 O. 2MPa ;所述裝入制備容器的水為去離子水；所述通入二氧化碳的壓力為O. 05 O. 2MPa，碳化度控制在80 140% ;所述冷卻水管中通入的冷卻水的溫度小于15°C。所述步驟(2)中銅料的銅含量> 99. 5% ;所述化銅池中的銅的物質(zhì)的量大于注入化銅池中的碳化氨水所含的碳酸銨的物質(zhì)的量。所述步驟(3)中鼓入空氣反應(yīng)的時(shí)間為5 12小時(shí)，銅氨液中加入的雙氧水的質(zhì)量與銅氨液的體積比為I 10 kg /立方米，加入雙氧水后的反應(yīng)時(shí)間為2 6小時(shí)。所述過(guò)濾器為精密袋式過(guò)濾器。所述步驟(5)中外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜包括電機(jī)、減速機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸、釜體、釜蓋，電機(jī)與減速機(jī)連接，驅(qū)動(dòng)軸上端與減速機(jī)的輸出軸連接，電機(jī)、減速機(jī)和輸出軸組成傳動(dòng)系統(tǒng)并通過(guò)軸封固定于釜蓋上；驅(qū)動(dòng)軸上間隔設(shè)置有轉(zhuǎn)架，轉(zhuǎn)架末端安裝有刮板；釜蓋上設(shè)有物料進(jìn)口和壓縮空氣進(jìn)口 ；釜蓋安裝在釜體上，釜蓋與釜體之間設(shè)有圓形封頭，釜體外壁纏繞有不銹鋼盤管，不銹鋼盤管上端設(shè)有蒸氣入口，下端設(shè)有蒸氣冷凝水出口，釜體底部?jī)?nèi)壁設(shè)置支座，釜體底部設(shè)有出料口 ；固定于釜蓋上的驅(qū)動(dòng)軸下端通過(guò)軸承固定于釜體底部的支座上；工作時(shí)，開(kāi)啟設(shè)于反應(yīng)釜銅質(zhì)盤管上的蒸汽入口閥門，同時(shí)開(kāi)啟電機(jī)，使驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)架和刮板旋轉(zhuǎn)，然后將步驟(4)所得的含有銅氨化合物的濾液從物料進(jìn)口打入釜體，并打開(kāi)位于釜蓋上的壓縮空氣進(jìn)口，通入壓縮空氣，含有銅氨化合物的濾液在釜體內(nèi)邊加熱邊攪拌，發(fā)生蒸氨反應(yīng)，生成含有堿式碳酸銅的混合料液，并從釜體底部的出料口出料，加熱過(guò)后的低溫蒸汽及冷凝水由銅質(zhì)盤管下端的蒸氣冷凝水出口排出。所述步驟(6)中用離心機(jī)甩盡步驟(5)得到的含有堿式碳酸銅的混合料液中的原有液體后再用去離子水洗滌至少三次，直至洗滌液中的氯離子質(zhì)量濃度小于或等于60ppm，甩出的原有液體和前三次洗滌液合并加入化銅池，三次洗滌后的洗滌液加入濃氨水制備容器制備成濃度為85 135g/L的濃氨水。所述烘箱溫度為6(Tl00°C。所述一種連續(xù)制備電鍍級(jí)氧化銅的內(nèi)壁無(wú)結(jié)垢回轉(zhuǎn)電爐包括螺旋喂料機(jī)、窯頭箱、驅(qū)動(dòng)裝置、爐筒、前支撐輪、電加熱保溫爐膛、后支撐輪、窯尾箱和底座，爐筒由前支撐輪、后支撐輪支撐，爐筒的前后兩端分別安裝于窯頭箱和窯尾箱中，爐筒中心線與水平面呈一定角度，爐筒位于窯頭箱中的一端高于位于窯尾箱中的另一端；驅(qū)動(dòng)爐筒旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝 置設(shè)置于窯頭箱與前支撐輪間；前支撐輪、后支撐輪之間的爐筒筒身外壁設(shè)有電加熱保溫爐膛，所述電加熱保溫爐膛由外殼、保溫層、電加熱元件、熱電偶測(cè)溫裝置組成，爐筒外壁設(shè)有保溫層，保溫層上由外殼包裹，保溫層和爐筒外壁間設(shè)有電加熱元件以及均勻布置多個(gè)熱電偶測(cè)溫裝置；爐筒內(nèi)腔位于電加熱保溫爐膛的部分由加料端向出料端依次設(shè)有I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)，電加熱保溫爐膛由底座支承；螺旋喂料機(jī)位于窯頭箱前端，出料口位于窯尾箱下端，螺旋喂料機(jī)與出料口分別與爐筒兩端口連通；前支撐輪、后支撐輪分別與電加熱爐膛間的爐筒外壁上設(shè)置至少一個(gè)撞擊裝置，所述的爐筒撞擊裝置包括中空腔體和球體，中空腔體為一端開(kāi)口、一端封閉，開(kāi)口端固定于爐筒外壁，球體活動(dòng)置于中空腔體內(nèi)，爐筒旋轉(zhuǎn)過(guò)程中球體在中空腔體中上下運(yùn)動(dòng)形成與爐筒外壁呈間隙撞擊的狀態(tài)，中空腔體垂直設(shè)置于爐筒外壁；工作時(shí)，開(kāi)啟回轉(zhuǎn)電爐，使電爐爐筒旋轉(zhuǎn)，同時(shí)給爐筒預(yù)熱，所述預(yù)熱為三階段預(yù)熱，第一階段I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度為200°C，筒體轉(zhuǎn)速設(shè)置為I 3r/min，恒溫30min ;第二階段將將I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度升高到500°C，轉(zhuǎn)速不變，恒溫30min ;第三階段I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度升高到500 800°C，且溫度由進(jìn)料口向出料口遞減，遞減幅度為相鄰兩區(qū)間相差5°C 50°C，保溫30 min ;再將高純碳酸銅以I 5kg/min的加料速度通過(guò)螺旋喂料機(jī)加入爐筒煅燒，所述煅燒在空氣氣氛中進(jìn)行，煅燒時(shí)每個(gè)區(qū)溫度設(shè)置為500 800°C，煅燒時(shí)間O. 5 5 h，煅燒時(shí)爐筒轉(zhuǎn)速I 5r/min，爐筒旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，中空腔體隨爐筒一起旋轉(zhuǎn)，中空腔體內(nèi)的球體在中空腔體內(nèi)作撞擊爐筒的運(yùn)動(dòng)，從而使物料迅速離開(kāi)爐筒內(nèi)壁，由爐筒前端向后端移動(dòng)，從出料口得到氧化銅，并進(jìn)一步冷卻得氧化銅粉。所述煅燒時(shí)各區(qū)溫度由進(jìn)料口向出料口遞減，遞減幅度為相鄰兩區(qū)間相差5°C 500C ;所述氧化銅粉進(jìn)一步冷卻的溫度為3(T40°C。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)通過(guò)外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜制備高純堿式碳酸提高了反應(yīng)速度，縮短了生產(chǎn)周期，使固液分離更徹底，產(chǎn)品純度更高，成本更低；
(2)以高純堿式碳酸銅為原料，能保證氧化銅產(chǎn)品純度，避免了以硫酸銅和氫氧化鈉為原料的含氯高和難以洗滌的缺陷；
(3)采用連續(xù)制備電鍍級(jí)氧化銅的內(nèi)壁無(wú)結(jié)垢回轉(zhuǎn)電爐煅燒高純堿式碳酸銅生產(chǎn)氧化銅能保證產(chǎn)品活性，制得的氧化銅能在30秒內(nèi)溶解完全，并克服了推板窯靜態(tài)煅燒的缺點(diǎn)，能夠調(diào)節(jié)溫度和轉(zhuǎn)速，滿足客戶不同需求，無(wú)論是采用重質(zhì)堿式碳酸銅還是輕質(zhì)堿式碳酸銅，均可生產(chǎn)出滿足客戶需求的電鍍氧化銅；
(4)采用連續(xù)制備電鍍級(jí)氧化銅的內(nèi)壁無(wú)結(jié)垢回轉(zhuǎn)電爐生產(chǎn)氧化銅實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)出料，粉塵小，更符合環(huán)保要求，同時(shí)噸產(chǎn)品加工費(fèi)能減少20%以上，綜合能耗能減少1(Γ15%，成本更低。因此，采用連續(xù)制備電鍍級(jí)氧化銅的內(nèi)壁無(wú)結(jié)垢回轉(zhuǎn)電爐煅燒高純堿式碳酸銅生產(chǎn)氧化銅較傳統(tǒng)方法更能保證產(chǎn)品活性，同時(shí)產(chǎn)品純度更高，含氯量少，容易洗滌，生產(chǎn)污染小，成本更低。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖2是本發(fā)明所采用的外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明所采用的內(nèi)壁無(wú)結(jié)垢回轉(zhuǎn)電爐的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的A-A局部剖視圖5是圖3的B-B剖視圖。圖2中，電機(jī)2-1，減速機(jī)2-2，物料進(jìn)口 2_3，蒸汽進(jìn)口 2_4，驅(qū)動(dòng)軸2_5，轉(zhuǎn)架2_6，盤管2-7，刮板2-8，支座2-9，出料口 2-10，壓縮空氣進(jìn)口 2_11，釜蓋2_12，圓形封頭2_13，釜體2-14，蒸汽冷凝水出口 2-15。圖3-5中，螺旋喂料機(jī)3-1，窯頭箱3-2，驅(qū)動(dòng)裝置3_3，爐筒3_4，前支撐輪3_5，撞擊裝置3-6，中空腔體3-7，球體3-8，電加熱保溫爐膛3-9，外殼3_10，保溫層3_11，電加熱元件3-12，熱電偶測(cè)溫裝置3-13，后支撐輪3-14，窯尾箱3_15，出料口 3_16，底座3_17。
具體實(shí)施例方式圖2所示為本發(fā)明采用的外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜，包括電機(jī)2-1、減速機(jī)2-2、驅(qū)動(dòng)軸2-5、釜體2-14、釜蓋2-12，電機(jī)2_1與減速機(jī)2-2連接，驅(qū)動(dòng)軸2_5上端與減速機(jī)2-2的輸出軸連接，電機(jī)2-1、減速機(jī)2-2和輸出軸2-5組成傳動(dòng)系統(tǒng)并通過(guò)軸封固定于釜蓋2-12上；驅(qū)動(dòng)軸2-5上間隔設(shè)置有轉(zhuǎn)架2-6，轉(zhuǎn)架2-6末端安裝有刮板2-8 ;釜蓋2_12上設(shè)有物料進(jìn)口 2-3和壓縮空氣進(jìn)口 2-11 ;釜蓋2-12安裝在釜體2-14上，釜蓋2-12與釜體2-13之間設(shè)有圓形封頭2-13，釜體2-14外壁纏繞有不銹鋼盤管2-7，不銹鋼盤管2_7上端設(shè)有蒸氣入口 2-4，下端設(shè)有蒸氣冷凝水出口 2-15，釜體2-14底部?jī)?nèi)壁設(shè)置支座2_9，釜體2_14底部設(shè)有出料口 2-10 ;固定于釜蓋2-12上的驅(qū)動(dòng)軸2-5下端通過(guò)軸承固定于釜體2-14底部的支座2-9上。工作時(shí)，開(kāi)啟設(shè)于反應(yīng)釜銅質(zhì)盤管2-7上的蒸汽入口 2-4，同時(shí)開(kāi)啟電機(jī)2_1，使驅(qū)動(dòng)軸2-5帶動(dòng)轉(zhuǎn)架2-6和刮板2-8旋轉(zhuǎn)，然后將含有銅氨化合物的濾液從物料進(jìn)口 2-3打入釜體2-14，并打開(kāi)位于釜蓋2-12上的壓縮空氣進(jìn)口 2-11，通入壓縮空氣，含有銅氨化合物的濾液在釜體2-14內(nèi)邊加熱邊攪拌，發(fā)生蒸氨反應(yīng)，生成含有堿式碳酸銅的固液混合料，并從釜體底部的出料口 2-10出料，加熱過(guò)后的低溫蒸汽及冷凝水由銅質(zhì)盤管下端的蒸氣冷凝水出口 2-15排出。圖3-5是本發(fā)明采用的內(nèi)壁無(wú)結(jié)垢回轉(zhuǎn)電爐，包括螺旋喂料機(jī)3-1、窯頭箱3-2、驅(qū)動(dòng)裝置3-3、爐筒3-4、前支撐輪3-5、電加熱保溫爐膛3-9、后支撐輪3-14、窯尾箱3-15和底座3-17，爐筒3-4由前支撐輪3-5、后支撐輪3-14支撐，爐筒的前后兩端分別安裝于窯頭箱3-2和窯尾箱3-15中，爐筒3-4中心線與水平面呈一定角度，爐筒3-4位于窯頭箱3-2中的一端高于位于窯尾箱3-15中的另一端；驅(qū)動(dòng)爐筒3-4旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置3-3設(shè)置于窯頭箱3-2與前支撐輪3-5間；前支撐輪3-5、后支撐輪3-14之間的爐筒3_4筒身外壁設(shè)有電加熱保溫爐膛3-9，所述電加熱保溫爐膛3-9由外殼3-10、保溫層3-11、電加熱元件3_12、熱電偶測(cè)溫裝置3-13組成，爐筒3-4外壁設(shè)有保溫層3-11，保溫層上由外殼包裹，保溫層3-11和爐筒3-4外壁間設(shè)有電加熱元件3-12以及均勻布置多個(gè)熱電偶測(cè)溫裝置3-13 ;爐筒3_4內(nèi)腔位于電加熱保溫爐膛3-9的部分由加料端向出料端依次設(shè)有I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)，電加熱保溫爐膛3-9由底座3-17支承；螺旋喂料機(jī)3-1位于窯頭箱3-2前端，出料口 3_16位于窯尾箱3-15下端，螺旋喂料機(jī)3-1與出料口 3-16分別與爐筒3-4兩端口連通；前支撐輪3_5、后支撐輪3-14分別與電加熱爐膛3-9間的爐筒3-4外壁上設(shè)置至少一個(gè)撞擊裝置3-6，所述的爐筒撞擊裝置3-6包括中空腔體3-7和球體3-8，中空腔體3-7為一端開(kāi)口、一端封閉，開(kāi)口端固定于爐筒3-4外壁，球體3-8活動(dòng)置于中空腔體3-7內(nèi)，爐筒旋轉(zhuǎn)過(guò)程中球體3-8在中空腔體3-7中上下運(yùn)動(dòng)形成與爐筒3-4外壁呈間隙撞擊的狀態(tài)，中空腔體3-7垂直設(shè) 置于爐筒3-4外壁。其工作過(guò)程是開(kāi)啟電爐爐筒旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)使電爐爐筒旋轉(zhuǎn)，打開(kāi)電爐I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)加熱開(kāi)關(guān)進(jìn)行預(yù)熱，然后將高純碳酸銅通過(guò)螺旋喂料機(jī)加入爐筒，調(diào)節(jié)加料速度和爐筒轉(zhuǎn)速、煅燒溫度，保證物料在爐筒內(nèi)加熱充分、移動(dòng)均勻，爐筒旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，中空腔體隨爐筒一起旋轉(zhuǎn)，中空腔體內(nèi)的球體在中空腔體內(nèi)作撞擊爐筒的運(yùn)動(dòng)，從而使物料迅速離開(kāi)爐筒內(nèi)壁并依次經(jīng)1、2、3區(qū)加熱、煅燒，生成氧化銅，并從出料口得到氧化銅粉，氧化銅粉用不銹鋼盤收集后，經(jīng)過(guò)篩得氧化銅成品。下面參照附圖1對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1
以標(biāo)準(zhǔn)陰極銅、液氨、純度> 99. 9%的二氧化碳為原料，采用HZD-80型回轉(zhuǎn)電爐煅燒的生產(chǎn)工藝如下
在20m3的帶有冷卻盤管的濃氨水制備槽中泵入15米3去離子水，開(kāi)啟液氨鋼瓶閥門，使通入制備槽的液氨壓力為O. 2MPa，通氨氣6小時(shí)，制備得到濃度為135g/L的濃氨水，關(guān)閉液氨鋼瓶閥門；開(kāi)啟位于制備槽中但不與濃氨水相連通的冷卻水管的閥門通入溫度小于15°C的冷卻水，然后打開(kāi)二氧化碳鋼瓶閥門，使通入的二氧化碳?jí)毫刂圃贠. 2MPa，控制碳化度在80%，制得碳酸銨物質(zhì)的量濃度為3. 18mol/L的碳化氨水裝入貯存容器；在直徑1. 5米、高度5米的化銅池中裝入62. 5X 103moI標(biāo)準(zhǔn)陰極銅板，從碳化氨水貯存容器中泵入3m3含有9. 54X 103 mol碳酸銨的碳化氨水入化銅池，封閉化銅池蓋，打開(kāi)化銅池出氣閥門，打開(kāi)壓縮空氣進(jìn)口閥，鼓入空氣反應(yīng)，鼓入的空氣壓力控制在1. 01 X IO5Pa 10 X IO5Pa,鼓空氣12小時(shí)后，取樣分析銅氨液中銅含量，此時(shí)銅液中銅離子濃度達(dá)120g/L時(shí)，關(guān)閉壓縮空氣進(jìn)口閥,得到3 m3的銅氨液,然后向此銅氨液加入雙氧水15 kg，反應(yīng)6小時(shí)；開(kāi)啟化銅池出料泵，將銅氨料液泵入精密袋式過(guò)濾器，過(guò)濾掉化銅時(shí)產(chǎn)生的銅屑和含鐵化合物雜質(zhì)，濾液打入15m3貯液槽中，向化銅池內(nèi)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)陰極銅，確保銅的物質(zhì)的量為62. 5X 103mol ；將貯液槽的濾液打入外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜中，開(kāi)啟外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜外加熱蒸汽閥門，蒸汽的壓力為O.1MPa,同時(shí)開(kāi)啟外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜刮板攪拌器，使攪拌的速度為lOr/min，打開(kāi)壓縮空氣進(jìn)口閥門，使壓縮空氣從頂部進(jìn)入，在攪拌的同時(shí)進(jìn)行蒸氨，當(dāng)反應(yīng)后的混合料液中銅離子濃度小于15g/L時(shí)，反應(yīng)完成，出料；
在直徑為I米的離心機(jī)墊入濾布后，啟動(dòng)離心機(jī)將外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜產(chǎn)生的混合料液緩慢放入離心機(jī)，每次放入量200 kg，待混合料液中的母液甩盡后，用去離子水進(jìn)行五次洗滌后洗滌液氯離子質(zhì)量濃度為40ppm，關(guān)閉離心機(jī)出料，母液和前三次洗滌液合并注入化銅池，最后兩次洗滌后的洗滌液加入濃氨水制備槽制備成濃度為85 135g/L的濃氨水；將經(jīng)離心機(jī)甩盡液體后得到的濕物料裝入不銹鋼盤，送入烘箱，烘箱溫度為在6(T10(TC，烘到物料含水< 2%時(shí)出料；烘干后的物料粉碎、100目過(guò)篩、分析、稱重、包裝，即得到高純堿式碳酸銅；
開(kāi)啟回轉(zhuǎn)電爐，使電爐爐筒旋轉(zhuǎn)，打開(kāi)I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)加熱開(kāi)關(guān)，進(jìn)行三階段預(yù)熱，第一階段I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度200°C，爐筒轉(zhuǎn)速lr/min，恒溫30min，第二階段將I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度升高到500°C，爐筒轉(zhuǎn)速lr/min，恒溫30min，第三階段再升高溫度到I區(qū)670°C、2區(qū) 6600C >3區(qū)650°C，爐筒轉(zhuǎn)速lr/min，恒溫30min ;然后將高純碳酸銅通過(guò)螺旋喂料機(jī)加入爐筒，加料速度控制在2kg/min，爐筒轉(zhuǎn)速1. 5r/min，爐筒旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，中空腔體隨爐筒一起旋轉(zhuǎn)，中空腔體內(nèi)的球體在中空腔體內(nèi)作撞擊爐筒的運(yùn)動(dòng)，從而使物料迅速離開(kāi)爐筒內(nèi)壁由爐筒前端向后端移動(dòng)，煅燒溫度為I區(qū)600°C、2區(qū)580°C、3區(qū)560°C，煅燒時(shí)間為1. 5小時(shí)，從出料口得到氧化銅粉，氧化銅粉用不銹鋼盤收集后在30 40°C的溫度下冷卻，并經(jīng)100目過(guò)篩得氧化銅成品，產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)收率為99. 51%，活性25S，雜質(zhì)元素質(zhì)量濃度為Fe ^ llppm, Pb ^ 2 ppm, Ni ^ 5 ppm, Zn ^ 5 ppm,達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。 實(shí)施例2
以標(biāo)準(zhǔn)陰極銅、液氨、純度> 99. 9%的二氧化碳為原料，采用HZD-80型回轉(zhuǎn)電爐煅燒的生產(chǎn)工藝如下
在20m3的帶有冷卻盤管的濃氨水制備槽，泵入15米3去離子水，開(kāi)啟液氨鋼瓶閥門，使通入制備槽的液氨壓力為O. 15MPa，通氨氣7小時(shí)，制備得到濃度為120g/L的濃氨水，關(guān)閉液氨鋼瓶閥門；開(kāi)啟位于制備槽中但不與濃氨水相連通的冷卻水管的閥門通入溫度小于150C的冷卻水，然后打開(kāi)二氧化碳鋼瓶閥門，控制通入二氧化碳的壓力在O. 15MPa，碳化度在100%，制得碳酸銨物質(zhì)的量濃度為3. 53mol/L的碳化氨水裝入貯存容器；在直徑1. 5米、高度5米的化銅池中裝入62. 5X 103moI標(biāo)準(zhǔn)陰極銅板，從碳化氨水貯存容器中泵入3. 5m3含有12. 36X IO3 mol碳酸銨的碳化氨水入化銅池，封閉化銅池蓋，打開(kāi)化銅池出氣閥門，打開(kāi)壓縮空氣進(jìn)口閥，鼓入空氣反應(yīng)，鼓入的空氣壓力控制在1. 01 X IO5Pa 10 X IO5Pa,鼓空氣8小時(shí)后，此時(shí)檢測(cè)到銅液中銅離子濃度達(dá)95g/L時(shí)，關(guān)閉壓縮空氣進(jìn)口閥，得到3. 5 m3的銅氨液，加入雙氧水25 kg，反應(yīng)4小時(shí)；開(kāi)啟化銅池出料泵，將銅氨料液泵入精密袋式過(guò)濾器,過(guò)濾掉化銅時(shí)產(chǎn)生的銅屑和含鐵化合物雜質(zhì),濾液打入15m3貯液槽中，向化銅池內(nèi)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)陰極銅，確保銅的物質(zhì)的量為62. 5X 103moI ；
將貯液槽的濾液打入外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜中，開(kāi)啟外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜外加熱蒸汽閥門，蒸汽的壓力為O. 2MPa，同時(shí)開(kāi)啟外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜刮板攪拌器，使攪拌的速度為40r/min，打開(kāi)壓縮空氣進(jìn)口閥門，使壓縮空氣從頂部進(jìn)入，在攪拌的同時(shí)進(jìn)行蒸氨，當(dāng)反應(yīng)后的混合料液中銅離子濃度小于15g/L時(shí)，反應(yīng)完成，出料；
在直徑為I米的離心機(jī)墊入濾布后，啟動(dòng)離心機(jī)將外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜產(chǎn)生的混合料液緩慢放入離心機(jī)，每次放入200 kg，待混合料液中的母液甩盡后，用去離子水進(jìn)行五次洗滌后洗滌液氯離子質(zhì)量濃度為50ppm，關(guān)閉離心機(jī)出料，母液和前三次洗滌液合并注入化銅池，最后兩次洗滌后的洗滌液加入濃氨水制備槽制備成濃度為85 135g/L的濃氨水；將經(jīng)離心機(jī)甩盡液體后得到的濕物料裝入不銹鋼盤，送入烘箱，烘箱溫度控制在6(T10(TC，烘到物料含水< 2%時(shí)出料；烘干后的物料粉碎、100目過(guò)篩、分析、稱重、包裝，即得到高純堿式碳酸銅；
開(kāi)啟回轉(zhuǎn)電爐，使電爐爐筒旋轉(zhuǎn)，打開(kāi)I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)加熱開(kāi)關(guān)，進(jìn)行三階段預(yù)熱，第一階段I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度200°C，筒體轉(zhuǎn)速2r/min，恒溫30min，第二階段將I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度升高到500°C，筒體轉(zhuǎn)速2r/min，恒溫30min，第三階段再升高溫度到I區(qū)670°C、2區(qū)6600C >3區(qū)650°C，，筒體轉(zhuǎn)速2r/min，恒溫30min ;然后將高純碳酸銅通過(guò)螺旋喂料機(jī)加入爐筒，加料速度控制在3kg/min，爐筒轉(zhuǎn)速3r/min ，爐筒旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，中空腔體隨爐筒一起旋轉(zhuǎn)，中空腔體內(nèi)的球體在中空腔體內(nèi)作撞擊爐筒的運(yùn)動(dòng)，從而使物料迅速離開(kāi)爐筒內(nèi)壁由爐筒前端向后端移動(dòng)，煅燒溫度為I區(qū)670°C、2區(qū)660°C、3區(qū)650°C，煅燒時(shí)間為75分鐘，從出料口得到氧化銅粉，氧化銅粉用不銹鋼盤收集后在30 40°C的溫度下冷卻，并經(jīng)100目過(guò)篩得氧化銅成品，產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)收率為99. 55%，活性26S，雜質(zhì)元素的質(zhì)量濃度為Fe ^ IOppm, Pb ^ 2ppm, Ni ^ 5ppm, Zn ^ 5ppm,達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。實(shí)施例3
以標(biāo)準(zhǔn)陰極銅、液氨、純度> 99. 9%的二氧化碳為原料，采用HZD-80型回轉(zhuǎn)電爐煅燒的生產(chǎn)工藝如下
在20m3的帶有冷卻盤管的濃氨水制備槽，泵入15米3去離子水，開(kāi)啟液氨鋼瓶閥門，使通入制備槽的液氨壓力為O.1MPa，通氨氣7小時(shí)，制備得到濃度為85g/L的濃氨水，關(guān)閉液氨鋼瓶閥門；開(kāi)啟位于制備槽中但不與濃氨水相連通的冷卻水管的閥門通入溫度小于15°C的冷卻水，然后打開(kāi)二氧化碳鋼瓶閥門，使通入的二氧化碳?jí)毫刂圃贠.1MPaj^化度控制在140%，制得碳酸銨物質(zhì)的量濃度為3. 5mol/L的碳化氨水裝入貯存容器；在直徑1. 5米、高度5米的化銅池中裝入62. 5X 103moI標(biāo)準(zhǔn)陰極銅板，從碳化氨水貯存容器中泵入3. 5m3含有12.25X 103 mol碳酸銨的碳化氨水入化銅池，封閉化銅池蓋，打開(kāi)化銅池出氣閥門，打開(kāi)壓縮空氣進(jìn)口閥，鼓入空氣反應(yīng)，鼓入的空氣壓力控制在1. 01 X IO5Pa IOXlO5Pa,鼓空氣10小時(shí)后，此時(shí)檢測(cè)到銅液中銅離子濃度達(dá)85g/L時(shí)，關(guān)閉壓縮空氣進(jìn)口閥，得到3. 5 m3的銅氨液，加入雙氧水28 kg，反應(yīng)2小時(shí)；開(kāi)啟化銅池出料泵，將銅氨料液泵入精密袋式過(guò)濾器，過(guò)濾掉化銅時(shí)產(chǎn)生的銅屑和含鐵化合物雜質(zhì),濾液打入15m3貯液槽中，向化銅池內(nèi)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)陰極銅，確保銅的物質(zhì)的量為62. 5X 103moI ；
將貯液槽的濾液打入外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜中，開(kāi)啟外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜外加熱蒸汽閥門，蒸汽的壓力為O. 3MPa，同時(shí)開(kāi)啟外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜刮板攪拌器，使攪拌的速度為80r/min，打開(kāi)壓縮空氣進(jìn)口閥門，使壓縮空氣從頂部進(jìn)入，在攪拌的同時(shí)進(jìn)行蒸氨，當(dāng)反應(yīng)后的混合料液中銅離子濃度小于15g/L時(shí)，反應(yīng)完成，出料；
在直徑為I米的離心機(jī)墊入濾布后，啟動(dòng)離心機(jī)將外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜產(chǎn)生的混合料液緩慢放入離心機(jī)，每次放入200 kg，待混合料液中的母液甩盡后，用去離子水進(jìn)行五次洗滌后洗滌液氯離子質(zhì)量濃度檢測(cè)為60ppm，關(guān)閉離心機(jī)出料，母液和前三次洗滌液合并去化銅池，最后兩次洗滌后的洗滌液加入濃氨水制備槽制備成濃度為85 135g/L的濃氨水；將經(jīng)離心機(jī)甩盡液體后得到的濕物料裝入不銹鋼盤，送入烘箱，烘箱溫度控制在6(T10(TC，烘到物料含水< 2%時(shí)出料；烘干后的物料粉碎、100目過(guò)篩、分析、稱重、包裝，即得到高純堿式碳酸銅；
開(kāi)啟回轉(zhuǎn)電爐，使電爐爐筒旋轉(zhuǎn)，打開(kāi)I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)加熱開(kāi)關(guān)，進(jìn)行三階段預(yù)熱，第一階段I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度200°C，爐筒轉(zhuǎn)速3r/min，恒溫30min，第二階段將I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度升高到500°C，爐筒轉(zhuǎn)速3r/min，恒溫30min，第三階段再升高溫度到I區(qū)670°C、2區(qū)660°C、3區(qū)650°C，爐筒轉(zhuǎn)速3r/min，恒溫30min ;然后將高純碳酸銅通過(guò)螺旋喂料機(jī)加入爐筒，加料速度控制在4kg/min，爐筒轉(zhuǎn)速5r/min，爐筒旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，中空腔體隨爐筒一起旋轉(zhuǎn)，中空腔體內(nèi)的球體在中空腔體內(nèi)作撞擊爐筒的運(yùn)動(dòng)，從而使物料迅速離開(kāi)爐筒內(nèi)壁由爐筒前端向后端移動(dòng)，煅燒溫度為I區(qū)690°C、2區(qū)680°C、3區(qū)670°C，煅燒時(shí)間為I小時(shí)，從出料口得到氧化銅粉，氧化銅粉用不銹鋼盤收集后在30 40°C的溫度下冷卻，并經(jīng)100目過(guò)篩得氧化銅成品，產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)收率為99. 5%,活性26S,雜質(zhì)元素的質(zhì)量濃度為Fe ( 15ppm, Pb < 2 ppm, Ni ^ 8 ppm, Zn ^ 10 ppm,達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。實(shí)施例4
以標(biāo)準(zhǔn)陰極銅、液氨、純度> 99. 9%的二氧化碳為原料，采用HZD-80型回轉(zhuǎn)電爐煅燒的生產(chǎn)工藝如下
在20m3的帶有冷卻盤管的濃氨水制備槽，泵入10米3去離子水，開(kāi)啟液氨鋼瓶閥門，使通入制備槽的液氨壓力為O. 05MPa，通氨氣7小時(shí)，制備得到濃度為85g/L的濃氨水，關(guān)閉液氨鋼瓶閥門；開(kāi)啟位于制備槽中但不與濃氨水相連通的冷卻水管的閥門通入溫度小于15°C的冷卻水，然后打開(kāi)二氧化碳鋼瓶閥門，使通入的二氧化碳?jí)毫刂圃贠. 05MPa，碳化度控制在80%，制得碳酸銨物質(zhì)的量濃度為2mol/L的碳化氨水裝入貯存容器；在直徑1. 5米、高度5米的化銅池中裝入62. 5X 103moI標(biāo)準(zhǔn)陰極銅板，從碳化氨水貯存容器中泵入3.5m3含有7X103 mol碳酸銨的碳化氨水入化銅池，封閉化銅池蓋，打開(kāi)化銅池出氣閥門，打開(kāi)壓縮空氣進(jìn)口閥，鼓入空氣反應(yīng)，鼓入的空氣壓力控制在1. 01 X IO5Pa 10 X IO5Pa,鼓空氣5小時(shí)后，此時(shí)檢測(cè)到銅液中銅離子濃度達(dá)85g/L時(shí)，關(guān)閉壓縮空氣進(jìn)口閥，得到3. 5m3的銅氨液，加入雙氧水3. 5 kg,反應(yīng)2小時(shí)；開(kāi)啟化銅池出料泵，將銅氨料液泵入精密袋式過(guò)濾器,過(guò)濾掉化銅時(shí)產(chǎn)生的銅屑和含鐵化合物雜質(zhì),濾液打入15m3貯液槽中，向化銅池內(nèi)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)陰極銅，確保銅的物質(zhì)的量為62. 5X 103moI ；
將貯液槽的濾液打入外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜中，開(kāi)啟外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜外加熱蒸汽閥門，蒸汽的壓力為O. 05MPa，同時(shí)開(kāi)啟外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜刮板攪拌器，使攪拌的速度為60r/min，打開(kāi)壓縮空氣進(jìn)口閥門，使壓縮空氣從頂部進(jìn)入，在攪拌的同時(shí)進(jìn)行蒸氨，當(dāng)反應(yīng)后的混合料液中銅尚子濃度小于15g/L時(shí)，反應(yīng)完成，出料；
在直徑為I米的離心機(jī)墊入濾布后，啟動(dòng)離心機(jī)將外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜產(chǎn)生的混合料液緩慢放入離心機(jī)，每次放入200 kg，待混合料液中的母液甩盡后，用去離子水進(jìn)行五次洗滌后洗滌液氯離子質(zhì)量濃度檢測(cè)為40ppm，關(guān)閉離心機(jī)出料，母液和前三次洗滌液合并去化銅池，最后兩次洗滌后的洗滌液加入濃氨水制備槽制備成濃度為85 135g/L的濃氨水；將經(jīng)離心機(jī)甩盡液體后得到的濕物料裝入不銹鋼盤，送入烘箱，烘箱溫度控制在6(T10(TC，烘到物料含水< 2%時(shí)出料；烘干后的物料粉碎、100目過(guò)篩、分析、稱重、包裝，即得到高純堿式碳酸銅；開(kāi)啟回轉(zhuǎn)電爐，使電爐爐筒旋轉(zhuǎn)，打開(kāi)I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)加熱開(kāi)關(guān)，進(jìn)行三階段預(yù)熱，第一階段I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度200°C，爐筒轉(zhuǎn)速2r/min，恒溫30min，第二階段將I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度升高到500°C，爐筒轉(zhuǎn)速2r/min，恒溫30min，第三階段再升高溫度到I區(qū)670°C、2區(qū)6600C >3區(qū)650°C，爐筒轉(zhuǎn)速2r/min，恒溫30min ;然后將高純碳酸銅通過(guò)螺旋喂料機(jī)加入爐筒，加料速度控制在5kg/min，爐筒轉(zhuǎn)速5r/min，爐筒旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，中空腔體隨爐筒一起旋轉(zhuǎn)，中空腔體內(nèi)的球體在中空腔體內(nèi)作撞擊爐筒的運(yùn)動(dòng)，從而使物料迅速離開(kāi)爐筒內(nèi)壁由爐筒前端向后端移動(dòng)，煅燒溫度為I區(qū)800°C、2區(qū)750°C、3區(qū)700°C，煅燒時(shí)間為O. 5小時(shí)，從出料口得到氧化銅粉，氧化銅粉用不銹鋼盤收集后在30 40°C的溫度下冷卻，并經(jīng)100目過(guò)篩得氧化銅成品，產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)收率為99. 56%，活性26S，雜質(zhì)元素質(zhì)量濃度為Fe ^ 12ppm, Pb ^ 2 ppm, Ni ^ 6 ppm, Zn ^ 9 ppm,達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。實(shí)施例5
以標(biāo)準(zhǔn)陰極銅、液氨、純度> 99. 9%的二氧化碳為原料，采用HZD-80型回轉(zhuǎn)電爐煅燒的生產(chǎn)工藝如下
在20m3的帶有冷卻盤管的濃氨水制備槽，泵入14米3去離子水，開(kāi)啟液氨鋼瓶閥門，使通入制備槽的液氨壓力為O.1MPa，通氨氣7小時(shí)，制備得到濃度為102g/L的濃氨水，關(guān)閉液氨鋼瓶閥門；開(kāi)啟位于制備槽中但不與濃氨水相連通的冷卻水管的閥門通入溫度小于15°C的冷卻水，然后打開(kāi)二氧化碳鋼瓶閥門，使通入的二氧化碳?jí)毫刂圃贠. 2MPa，碳化度控制在120%，制得碳酸銨物質(zhì)的量濃度為3. 6mol/L的碳化氨水裝入貯存容器；在直徑1. 5米、高度5米的化銅池中裝入62. 5 X 103mol標(biāo)準(zhǔn)陰極銅板，從碳化氨水貯存容器中泵入3. 2m3含有11. 52 X IO3 mol碳酸銨的碳化氨水入化銅池，封閉化銅池蓋，打開(kāi)化銅池出氣閥門，打開(kāi)壓縮空氣進(jìn)口閥，鼓入空氣反應(yīng)，鼓入的空氣壓力控制在1. 01 X IO5Pa 10 X IO5Pa,鼓空氣10小時(shí)后，此時(shí)檢測(cè)到銅液中銅離子濃度達(dá)95g/L時(shí)，關(guān)閉壓縮空氣進(jìn)口閥，得到3. 2m3的銅氨液，加入雙氧水32 kg，反應(yīng)3小時(shí)；開(kāi)啟化銅池出料泵，將銅氨料液泵入精密袋式過(guò)濾器,過(guò)濾掉化銅時(shí)產(chǎn)生的銅屑和含鐵化合物雜質(zhì),濾液打入15m3貯液槽中，向化銅池內(nèi)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)陰極銅，確保銅的物質(zhì)的量為62. 5X 103moI ；
將貯液槽的濾液打入外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜中，開(kāi)啟外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜外加熱蒸汽閥門，蒸汽的壓力為O. 26MPa，同時(shí)開(kāi)啟外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜刮板攪拌器，使攪拌的速度為30r/min，打開(kāi)壓縮空氣進(jìn)口閥門，使壓縮空氣從頂部進(jìn)入，在攪拌的同時(shí)進(jìn)行蒸氨，當(dāng)反應(yīng)后的混合料液中銅尚子濃度小于15g/L時(shí)，反應(yīng)完成，出料；
在直徑為I米的離心機(jī)墊入濾布后，啟動(dòng)離心機(jī)將外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜產(chǎn)生的混合料液緩慢放入離心機(jī)，每次放入200 kg，待混合料液中的母液甩盡后，用去離子水進(jìn)行五次洗滌后洗滌液氯離子質(zhì)量濃度檢測(cè)為30ppm，關(guān)閉離心機(jī)出料，母液和前三次洗滌液合并去化銅池，最后兩次洗滌后的洗滌液加入濃氨水制備槽制備成濃度為85 135g/L的濃氨水；將經(jīng)離心機(jī)甩盡液體后得到的濕物料裝入不銹鋼盤，送入烘箱，烘箱溫度控制在6(T10(TC，烘到物料含水< 2%時(shí)出料；烘干后的物料粉碎、100目過(guò)篩、分析、稱重、包裝，即得到高純堿式碳酸銅；
開(kāi)啟回轉(zhuǎn)電爐，使電爐爐筒旋轉(zhuǎn)，打開(kāi)I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)加熱開(kāi)關(guān)，進(jìn)行三階段預(yù)熱，第一階段I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度200°C，爐筒轉(zhuǎn)速lr/min，恒溫30min，第二階段將I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度升高到500°C，爐筒轉(zhuǎn)速lr/min，恒溫30min，第三階段再升高溫度到I區(qū)670°C、2區(qū)660°C、3區(qū)650°C，爐筒轉(zhuǎn)速lr/min，恒溫30min ;然后將高純碳酸銅通過(guò)螺旋喂料機(jī)加入爐筒，加料速度控制在lkg/min，爐筒轉(zhuǎn)速lr/min，爐筒旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，中空腔體隨爐筒一起旋轉(zhuǎn)，中空腔體內(nèi)的球體在中空腔體內(nèi)作撞擊爐筒的運(yùn)動(dòng)，從而使物料迅速離開(kāi)爐筒內(nèi)壁由爐筒前端向后端移動(dòng)，煅燒溫度為I區(qū)510°C、2區(qū)505°C、3區(qū)500°C，煅燒時(shí)間為5小時(shí)，從出料口得到氧化銅粉，氧化銅粉用不銹鋼盤收集后在30 40°C的溫度下冷卻，并經(jīng)100目過(guò)篩得氧化銅成品，產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)收率為99. 53%，活性26S，雜質(zhì)元素的質(zhì)量濃度為Fe ( 10ppm, Pb < 6 ppm, Ni ^ 6PPm, Zn ^ 7 ppm,達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳實(shí)施方案，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上作出的簡(jiǎn)單的替換均屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)制備高純低氯電鍍級(jí)氧化銅的方法，其特征在于包括以下步驟 (O在制備容器內(nèi)預(yù)先裝入水，向制備容器內(nèi)通入液氨，使制備容器內(nèi)氨水濃度達(dá)85 135g/L，然后通入高純二氧化碳制備碳化氨水，同時(shí)開(kāi)啟冷卻水管閥門通水冷卻，將得到的碳化氨水打入貯存容器； (2)將銅料裝入化銅池中，由貯存容器向化銅池注入步驟(I)所得的碳化氨水； (3)封死化銅池蓋，鼓入空氣反應(yīng)，當(dāng)檢測(cè)到銅氨液中銅離子濃度達(dá)85 120g/L時(shí)，停止鼓空氣，向銅氨液中加入雙氧水充分反應(yīng)后出銅氨料液； (4)將步驟(3)所得的銅氨料液打入過(guò)濾器過(guò)濾，將濾液注入貯液容器； (5)將步驟(4)所得的貯液容器中的濾液打入外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜中，開(kāi)啟外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜外加熱蒸汽閥門，蒸汽的壓力為O. 05 O. 3MPa,同時(shí)開(kāi)啟外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜刮板攪拌器，使攪拌的速度為O.1 80r/min，打開(kāi)外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜壓縮空氣進(jìn)口閥門，使壓縮空氣從頂部進(jìn)入，攪拌的同時(shí)進(jìn)行蒸氨，得到含有堿式碳銅的混合料液，當(dāng)混合料液中銅離子濃度小于15g/L時(shí)，反應(yīng)完成，出料； (6)啟動(dòng)離心機(jī)將步驟(5)得到的含有堿式碳酸銅的混合料液放入離心機(jī)，甩盡原有的液體后再用去離子水洗滌后出料； (7)將步驟(6)中離心機(jī)所出料裝入烘箱，當(dāng)物料含水<2%時(shí)出料； (8)將步驟(7)所得烘干后的物料粉碎，100目過(guò)篩，分析，稱重，包裝，得到高純堿式碳酸銅； (9)開(kāi)啟連續(xù)制備電鍍級(jí)氧化銅的內(nèi)壁無(wú)結(jié)垢回轉(zhuǎn)電爐，將步驟(8)得到的高純堿式碳酸銅加入回轉(zhuǎn)電爐內(nèi)煅燒得氧化銅粉并進(jìn)一步冷卻、過(guò)篩得到氧化銅成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)制備高純低氯電鍍級(jí)氧化銅的方法，其特征在于所述步驟(I)中水的裝入量為制備容器的1/2 3/4液位，向制備容器內(nèi)通入液氨的壓力為O.05 O. 2MPa ;所述裝入制備容器的水為去離子水；所述通入二氧化碳的壓力為O. 05 O.2MPa，碳化度控制在80 140% ;所述冷卻水管中通入的冷卻水的溫度小于15°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)制備高純低氯電鍍級(jí)氧化銅的方法，其特征在于所述步驟(2)中銅料的銅含量> 99. 5% ;所述化銅池中的銅的物質(zhì)的量大于注入化銅池中的碳化氨水所含的碳酸銨的物質(zhì)的量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)制備高純低氯電鍍級(jí)氧化銅的方法，其特征在于所述步驟(3)中鼓入空氣反應(yīng)的時(shí)間為5 12小時(shí)，銅氨液中加入的雙氧水的質(zhì)量與銅氨液的體積比為I 10 kg /立方米，加入雙氧水后的反應(yīng)時(shí)間為2 6小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)制備高純低氯電鍍級(jí)氧化銅的方法，其特征在于所述過(guò)濾器為精密袋式過(guò)濾器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)制備高純低氯電鍍級(jí)氧化銅的方法，其特征在于所述步驟(5)中外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜包括電機(jī)、減速機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸、釜體、釜蓋，電機(jī)與減速機(jī)連接，驅(qū)動(dòng)軸上端與減速機(jī)的輸出軸連接，電機(jī)、減速機(jī)和輸出軸組成傳動(dòng)系統(tǒng)并通過(guò)軸封固定于釜蓋上；驅(qū)動(dòng)軸上間隔設(shè)置有轉(zhuǎn)架，轉(zhuǎn)架末端安裝有刮板；釜蓋上設(shè)有物料進(jìn)口和壓縮空氣進(jìn)口 ；釜蓋安裝在釜體上，釜蓋與釜體之間設(shè)有圓形封頭，釜體外壁纏繞有不銹鋼盤管，不銹鋼盤管上端設(shè)有蒸氣入口，下端設(shè)有蒸氣冷凝水出口，釜體底部?jī)?nèi)壁設(shè)置支座，釜體底部設(shè)有出料口 ；固定于釜蓋上的驅(qū)動(dòng)軸下端通過(guò)軸承固定于釜體底部的支座上；工作時(shí)，開(kāi)啟設(shè)于反應(yīng)釜銅質(zhì)盤管上的蒸汽入口閥門，同時(shí)開(kāi)啟電機(jī)，使驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)架和刮板旋轉(zhuǎn)，然后將步驟(4)所得的含有銅氨化合物的濾液從物料進(jìn)口打入釜體，并打開(kāi)位于釜蓋上的壓縮空氣進(jìn)口，通入壓縮空氣，含有銅氨化合物的濾液在釜體內(nèi)邊加熱邊攪拌，發(fā)生蒸氨反應(yīng)，生成含有堿式碳酸銅的混合料液，并從釜體底部的出料口出料，加熱過(guò)后的低溫蒸汽及冷凝水由銅質(zhì)盤管下端的蒸氣冷凝水出口排出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)制備高純低氯電鍍級(jí)氧化銅的方法，其特征在于所述步驟(6)中用離心機(jī)甩盡步驟(5)得到的含有堿式碳酸銅的混合料液中的原有液體后再用去離子水洗滌至少三次，直至洗滌液中的氯離子質(zhì)量濃度小于或等于60ppm，甩出的原有液體和前三次洗滌液合并加入化銅池，三次洗滌后的洗滌液加入濃氨水制備容器制備成濃度為85 135g/L的濃氨水。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)制備高純低氯電鍍級(jí)氧化銅的方法，其特征在于所述烘箱溫度為6(Tl00°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)制備高純低氯電鍍級(jí)氧化銅的方法，其特征在于所述一種連續(xù)制備電鍍級(jí)氧化銅的內(nèi)壁無(wú)結(jié)垢回轉(zhuǎn)電爐包括螺旋喂料機(jī)、窯頭箱、驅(qū)動(dòng)裝置、爐筒、前支撐輪、電加熱保溫爐膛、后支撐輪、窯尾箱和底座，爐筒由前支撐輪、后支撐輪支撐，爐筒的前后兩端分別安裝于窯頭箱和窯尾箱中，爐筒中心線與水平面呈一定角度，爐筒位于窯頭箱中的一端高于位于窯尾箱中的另一端；驅(qū)動(dòng)爐筒旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置于窯頭箱與前支撐輪之間；前支撐輪、后支撐輪之間的爐筒筒身外壁設(shè)有電加熱保溫爐膛，所述電加熱保溫爐膛由外殼、保溫層、電加熱元件、熱電偶測(cè)溫裝置組成，爐筒外壁設(shè)有保溫層，保溫層上由外殼包裹，保溫層和爐筒外壁間設(shè)有電加熱元件以及均勻布置多個(gè)熱電偶測(cè)溫裝置；爐筒內(nèi)腔位于電加熱保溫爐膛的部分由加料端向出料端依次設(shè)有I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)，電加熱保溫爐膛由底座支承；螺旋喂料機(jī)位于窯頭箱前端，出料口位于窯尾箱下端，螺旋喂料機(jī)與出料口分別與爐筒兩端口連通；前支撐輪、后支撐輪分別與電加熱爐膛間的爐筒外壁上設(shè)置至少一個(gè)撞擊裝置，所述的爐筒撞擊裝置包括中空腔體和球體，中空腔體為一端開(kāi)口、一端封閉，開(kāi)口端固定于爐筒外壁，球體活動(dòng)置于中空腔體內(nèi)，爐筒旋轉(zhuǎn)過(guò)程中球體在中空腔體中上下運(yùn)動(dòng)形成與爐筒外壁呈間隙撞擊的狀態(tài)，中空腔體垂直設(shè)置于爐筒外壁；工作時(shí)，開(kāi)啟回轉(zhuǎn)電爐，使電爐爐筒旋轉(zhuǎn)，同時(shí)給爐筒預(yù)熱，所述預(yù)熱為三階段預(yù)熱，第一階段I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度為200°C，筒體轉(zhuǎn)速設(shè)置為I 3r/min，恒溫30min ;第二階段將將I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度升高到500°C，轉(zhuǎn)速不變，恒溫30min ;第三階段I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)溫度升高到500 800°C，且溫度由進(jìn)料口向出料口遞減，遞減幅度為相鄰兩區(qū)間相差5°C 50°C，保溫30 min ;再將高純碳酸銅以I 5kg/min的加料速度通過(guò)螺旋喂料機(jī)加入爐筒煅燒，所述煅燒在空氣氣氛中進(jìn)行，煅燒時(shí)每個(gè)區(qū)溫度設(shè)置為500 800°C，煅燒時(shí)間O. 5 5 h，煅燒時(shí)爐筒轉(zhuǎn)速I 5r/min，爐筒旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，中空腔體隨爐筒一起旋轉(zhuǎn)，中空腔體內(nèi)的球體在中空腔體內(nèi)作撞擊爐筒的運(yùn)動(dòng)，從而使物料迅速離開(kāi)爐筒內(nèi)壁，由爐筒前端向后端移動(dòng)，從出料口得到氧化銅，并進(jìn)一步冷卻得氧化銅粉。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)制備高純低氯電鍍級(jí)氧化銅的方法，其特征在于所述煅燒時(shí)各區(qū)溫度由進(jìn)料口向出料口遞減，遞減幅度為相鄰兩區(qū)間相差5°c 50°C;所述氧化銅粉進(jìn)一步冷卻的溫度為3(T40°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種連續(xù)制備高純低氯電鍍級(jí)氧化銅的方法，該方法以純銅、液氨和高純二氧化碳為原料通過(guò)外盤管內(nèi)攪拌式反應(yīng)釜生產(chǎn)高純堿式碳酸銅，避免由傳統(tǒng)方法生產(chǎn)堿式碳酸銅原料可能帶來(lái)氯等雜質(zhì)等問(wèn)題，提高了堿式碳酸銅的純度，高純堿式碳酸銅再通過(guò)連續(xù)制備電鍍級(jí)氧化銅的內(nèi)壁無(wú)結(jié)垢回轉(zhuǎn)電爐煅燒得到高純低氯電鍍級(jí)氧化銅，克服了推板窯靜態(tài)煅燒時(shí)低溫部分堿式碳酸銅沒(méi)有燒透含量不足，而高溫部分氧化銅已燒死，失去活性、雜質(zhì)多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)不連續(xù)、周期長(zhǎng)、能耗高、成本大等缺點(diǎn)，保證了產(chǎn)品活性，產(chǎn)品質(zhì)量高、能耗少，成本小，也更為環(huán)保。
文檔編號(hào)C01G3/02GK103011251SQ20121055910
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者徐金章, 劉后傳, 許明才 申請(qǐng)人:泰興冶煉廠有限公司