一種由孔雀石制備活性氧化銅的方法
【專利說明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種由孔雀石制備活性氧化銅的方法，屬于金屬礦深加工與電子應(yīng)用材料領(lǐng)域。
二、【背景技術(shù)】
[0002]孔雀石是一種重要的氧化銅礦物，化學式為CuCO3.Cu (OH)2，各組分的理論含量分別為:Cu071.9%、C0219.9%、Η208.2%ο 因天然的孔雀石常含有 Ca、Fe、S1、T1、Pb、Mn 和 V等雜質(zhì)，致使其CuO含量一般在3?60%之間，多屬于低品位氧化銅礦。我國低品位孔雀石分布較廣，廣東、湖北、江西、內(nèi)蒙古、安徽等地均探明有較為豐富的儲量。隨著我國高品位硫化銅礦床不斷的開發(fā)利用，銅資源不斷的減少，低品位氧化銅礦的開發(fā)利用越來越受到了人們的關(guān)注。
[0003]目前已有文獻報道了孔雀石開發(fā)利用的方法，如:(1)許瑩曾研宄了由孔雀石生產(chǎn)硫酸銅的方法。該法的工藝過程包括:孔雀石礦粉碎過60目篩，稀硫酸浸取孔雀石粉礦，液固分離，濾液中加鐵粉置換，液固分離，將濾餅海綿銅(粗銅)浸泡在硫酸溶液中進一步除鐵，液固分離，將濾餅海綿銅(精銅)粉碎、干燥、700?800°C下煅燒3?4小時得氧化銅，將氧化銅溶解在硫酸溶液中，再將此溶液濃縮、結(jié)晶、離心分離，即可得質(zhì)量符合要求的硫酸銅產(chǎn)品。(2)石榮銘曾開展了由低品位銅礦(即孔雀石礦)生產(chǎn)氧化銅和高純?nèi)趸F的研宄。此法的工藝過程包括:孔雀石礦粉碎至60?80目的粉體，硫酸溶液浸取孔雀石粉礦，液固分離，濾液中加鐵粉置換，液固分離，將濾餅(粗銅)浸泡在硫酸溶液中進一步除鐵，液固分離，將濾餅(精銅)干燥、500°C左右煅燒，即得氧化銅產(chǎn)品；鐵粉置換后的濾液經(jīng)凈化除雜、PH調(diào)節(jié)、濃縮、冷卻結(jié)晶、液固分離、干燥、與碳酸鈉混合煅燒，即制得高純?nèi)趸F。從前述內(nèi)容中不難發(fā)現(xiàn)，孔雀石現(xiàn)有利用技術(shù)存在著工藝流程較復雜、原材料消耗較多、開發(fā)的產(chǎn)品附加值不高等不足。本發(fā)明擬開發(fā)由孔雀石制備活性氧化銅的方法，迄今尚未見此方面的文獻報道。
[0004]活性氧化銅是應(yīng)用于電子工業(yè)領(lǐng)域的一種新材料，主要是為了滿足印制電路板(PCB)制造中采用水平電鍍銅技術(shù)的需要而開發(fā)的，是一種朝陽產(chǎn)品，其市場需求量較大。目前公開報道的制備活性氧化銅的方法很多，其中最具代表性的方法是以電解銅、濃氨水、碳酸氫銨等為原料，先在一定條件下使?jié)獍彼吞妓釟滗@混合溶液與電解銅反應(yīng)得到銅氨絡(luò)合溶液，再將此溶液經(jīng)過加熱、蒸氨、分離、洗滌、干燥、煅燒制得活性氧化銅。該法具有技術(shù)研發(fā)成熟度較高、生產(chǎn)過程穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量較好等優(yōu)點，但因其使用的原料均為工業(yè)品，尤其是電解銅，因其價格高，且波動大，導致產(chǎn)品的生產(chǎn)成本偏高、市場競爭力不強等。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是針對孔雀石開發(fā)利用現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，旨在提供一種由孔雀石制備活性氧化銅的方法，以期減少其利用過程中的原材料消耗、簡化生產(chǎn)工藝，同時制得高性能的活性氧化銅產(chǎn)品。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案如下:
[0007](I)向球磨機中投入8-12噸粒狀孔雀石礦，泵入15-18立方米的碳化氨水、40_60千克質(zhì)量濃度為30%的雙氧水，關(guān)閉球磨機加料蓋。碳化氨水中的氨濃度為100?120克/升、碳酸氫錢濃度為700?840克/升。
[0008](2)起動球磨機、研磨6-8小時后停機，取樣分析，當研磨液中的銅離子濃度彡65g/L即可出料。
[0009](3)將球磨機中物料泵入箱式壓濾機中過濾，用去離子水洗滌濾餅直至洗滌液為無色，前三次洗滌液與濾液合并得到銅氨液，將銅氨液泵入銅氨液澄清槽中，余下的洗滌液泵入濃氨水制備桶中。
[0010](4)銅氨液靜置澄清后將上清液泵入精密過濾器過濾，收集濾液。
[0011](5)向6立方米的反應(yīng)釜中，裝入4-5立方米步驟(4)得到的濾液，攪拌下通入空氣，用0.2-0.4MPa的蒸汽加熱至80_95°C，反應(yīng)6_8小時，取樣分析反應(yīng)釜液體中銅離子濃度，當銅離子濃度降到5克/升以下時，停止反應(yīng)。
[0012](6)打開反應(yīng)釜底閥，將物料過濾后用去離子水洗滌濾餅直至洗滌液為無色，前三次洗滌液與濾液合并送入碳化氨水配制槽，余下的洗滌液送至濃氨水制備桶。
[0013](7)將步驟(6)得到的濾餅于80_95°C干燥至含水量蘭3%，隨后送入自轉(zhuǎn)窯爐中，加料速度控制在2-4kg/min，爐溫控制在300-750°C，爐筒轉(zhuǎn)速l_3r/min，出料后即得活性氧化銅。
[0014]本發(fā)明方法涉及的主要化學反應(yīng)方程式為:
[0015]CuCO3.Cu (OH) 2+7NH3.H20+NH4HC03— 2Cu (NH 3) 42++2CO廣+9H20
[0016]3Cu (NH3) 42++3C032>H20 — 2CuC03.Cu (OH) 2 I +12NH 3 t +CO 2 i
[0017]2CuC03.Cu(OH) 2—3Cu0+2C02 丨 +H2O i
[0018]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:
[0019]1、本發(fā)明方法可使孔雀石中的氧化銅得到充分有效的利用，銅的回收率大于98%，并生產(chǎn)出市場需求旺盛、附加值較高的活性氧化銅產(chǎn)品。
[0020]2、本發(fā)明采用一步法完成了孔雀石的粉碎、過篩、浸取、凈化等四個過程，有效地簡化了孔雀石加工工藝、減少了原材料消耗、降低了氧化銅生產(chǎn)成本。
四、【具體實施方式】
[0021]實施例1:
[0022]1、向球磨機中投入8噸粒狀孔雀石礦，泵入15立方米的碳化氨水、40千克質(zhì)量濃度為30%的雙氧水，關(guān)閉球磨機加料蓋。碳化氨水中的氨濃度為100克/升、碳酸氫銨濃度為700克/升。
[0023]2、起動球磨機并研磨6小時后停機，取樣分析，當研磨液中的銅離子濃度多65g/L即可出料。
[0024]3、將球磨機中物料泵入箱式壓濾機中過濾，用去離子水洗滌濾餅直至洗滌液為無色，前三次洗滌液與濾液合并得到銅氨液，將銅氨液泵入銅氨液澄清槽中，余下的洗滌液泵入濃氨水制備桶中。
[0025]4、銅氨液靜置澄清后將上清液泵入精密過濾器過濾，收集濾液。
[0026]5、向6立方米的反應(yīng)釜中，裝入4立方米步驟4得到的濾液，攪拌下通入空氣，用0.2MPa的蒸汽加