从有机硅废触体中提铜的工艺的制作方法
一种从废硅胶触点中提取铜的方法
[专利摘要]本发明涉及有机硅单体生产中副产物的应用，特别是一种从有机硅废触点中提取铜的工艺。 具体步骤如下：将生产水和硫酸注入反应罐A，将有机硅废液接触物输送至反应罐A，加入氧化剂，反应完成后输送至过滤装置。 分离出的固体残渣的主要成分是硅。 分离出的含铜离子酸性滤液送至反应罐B，加入还原铁粉，反应完毕后输送至过滤装置，分离出铜粉，分离出的含亚铁酸性滤液离子被送到反应槽C内，添加碱性物质来中和沉淀的铁元素。 反应完成后，输送至过滤装置。 分离出的沉积物中的过滤水返回以替代生产水并继续循环利用。 本发明最后将过滤后的水返回步骤a，继续作为生产水循环利用。 整个过程无废水排放，不会污染环境。
【专利说明】从废旧硅胶触点中提取铜的工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及副产物在有机硅单体生产中的应用，特别是一种从有机硅废料触点中提取铜的方法。
【背景技术】
工业有机硅单体大多采用直接法生产，即以铜和氯化铜或氧化铜为催化剂，氯甲烷与硅粉反应生成以二甲基二氯硅烷为主的混合氯甲烷。 硅烷。 甲基氯硅烷单体中用量最大的是一甲基二氯硅烷，占甲基氯硅烷的80%以上。 因此，如何提高直接法中一甲基二氯硅烷的含量一直是研究热点，也是直接法的技术关键。 工业上直接合成甲基氯硅烷采用流化床反应器，平均周期为30～50天。 为了保证催化系统的效率，必须在反应循环过程中不断添加新的铜催化剂，并且必须通过旋风分离系统不断地提取表面活性降低的铜粉。 当单体产物转化率和选择性下降到一定水平时，反应循环结束，床层中剩余的所有固体物质必须排出，主要是硅粉和铜粉。 上述两部分固体工业废料称为有机硅废料。 由于废物触点粒径小，铜粉活性高，暴露在空气中会引起氧化，甚至燃烧。
[0003] 由于废弃接触体中含有相当量的铜元素，如果能够将其回收利用，其效益将是显而易见的。 如果处理不当，将会对环境造成污染，并带来安全隐患。
[0004] 氯甲烷是直接合成甲基氯硅烷的主要原料，由氯化氢与甲醇在氯化锌水溶液催化下反应制得。 为了满足要求，氯甲烷在参与反应之前需要使用浓硫酸干燥系统进行脱水和干燥。 以10万吨/年单体生产装置计算，硫酸干燥系统每年产生废硫酸约1500吨。 由于废硫酸浓度在75-85%左右，且含有水分和杂质，销售和处理困难，成为有机硅单体生产的制约因素。
[0005] 目前，针对上述有机硅废弃物触点的处理方法有以下几种：
(一)三氯氢硅或四氯化硅的制备：如文中所述，利用有机氯硅烷产生的废触点制备三氯氢硅。 由于废料触点中含有其他杂质，因此成品率和收率也会受到影响。 率，目前还没有实际应用。
(2)氨浸法：CN B中提到，将有机含铜废催化剂浸入碳酸铵或碳酸氢铵溶液中，铜氨溶液负压蒸发氨，过滤后得到氧化铜。 根据实施例，该方法处理的铜的回收率低于氧化还原法。 同时该方法需要负压氨蒸发和吸收装置，对设备要求较高。 高温煅烧制备氧化铜需要消耗大量能源。
[0007] (3)氧化还原法：如A所述，将废弃接触体用含有氧化剂的盐酸溶液酸化，中和后用铁丝代替铜。 该方法提到废液可用于制备氯盐，但废液中还含有尚未完全置换的铜等离子体，后续处理势必会对环境产生影响。 该方法提到首先中和酸，然后替换铜。 酸、碱用量过多，会增加处理废液接触的成本。 该方法提到用铁丝代替铜丝。 实际生产中，用铁丝代替铜，反应速度慢，反应不充分，生产效率低。
(4)其他方法：A中提到的，用草酸溶液作为浸出剂和沉淀剂。 该方法无法处理含铜、氧化亚铜、氧化铜的三元铜系废接触体，采用高温煅烧。 制备氧化铜需要消耗大量能量。
[发明内容]
[0009] 本发明的目的是提供一种从有机硅废料触点中提取铜的方法。
为实现本发明上述目的所采用的技术方案是：
一种从有机硅废触点中提取铜的工艺，按以下步骤进行：a． 酸浸、氧化、过滤：
将500-1500质量份生产水和150质量份浓度为70%-98%质量的硫酸I在搅拌下注入反应罐A中，并通过接触器输送280-320质量份有机硅废液。粉体输送装置。 在反应罐A中加入1～150质量份氧化剂，反应1～4小时，控制反应温度为10～80℃，控制pH值为0.5～2。反应完成后，固液混合物输送至过滤装置，分离出的固渣主要成分为硅粉，铜含量小于0.5%质量比；
b. 更换铜和过滤：
将步骤a分离出的含有铜离子的酸性滤液送至反应罐B，加入15～60质量份的还原铁粉； 反应温度控制在20～80℃，反应时间0.5～4小时。 反应完成后，固液混合物料输送至过滤装置，分离出的铜粉纯度达99%以上，可进一步熔炼、电镀生产高纯铜；
C、中和、沉淀铁元素、过滤、废水回收：
将步骤b分离出的含亚铁离子的酸性滤液送至反应罐C，加入1～100质量份的碱性物质，中和沉淀的铁元素。 控制终点pH为4～8，反应时间0.5～2小时。 反应完成后，固液混合物料被输送至过滤装置。 分离出的沉积物的主要成分是氢氧化亚铁和硫酸盐。 过滤后水的pH=4?8； 过滤后的水返回步骤a以替代采出水。 继续循环。
[0011] 在本发明的工艺流程中，步骤c过滤后的水返回步骤a继续作为生产用水循环利用。 整个过程无废水排放，不会污染环境。
本发明的优选方案是：
步骤a中使用的氧化剂为次氯酸钠、氯酸钠、过氧化氢中的一种或多种。
[0013] 步骤b中的反应温度为30-60°C。
[0014] 步骤c中添加的碱性物质为氯碱工业副产品的氧化钙、氢氧化钙或电石渣。
[0015] 步骤a中的硫酸采用有机硅单体工厂的副产品：废硫酸。
[0016] 步骤a、b、c中的反应罐均为锥底反应罐，带有耙式搅拌，可以实现固液相充分接触反应，且出料方便； 反应罐采用耐酸耐腐蚀材料制成。
[0017] 步骤a、b、c中的过滤装置为离心过滤机或压滤机或真空过滤机，其中步骤a、b中的过滤装置采用耐酸腐蚀材料制成。
[专利图]
【图片说明】
[0018]图1是从废料触点中提取铜的流程图。
【详细方式】
[0019] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明:
示例1：
将700公斤生产水加入耐腐蚀罐反应器A中，开始搅拌，缓慢加入有机硅装置副产品浓硫酸150公斤； 浓度为82%（质量比浓度），将300公斤废触点加入酸溶液中，混合均匀后，开始缓慢加入30公斤30%双氧水，3小时内添加完毕，继续反应1小时。 反应完成后，用耐酸泥浆泵将固液混合物输送至过滤装置。 分离出的固体残渣主要成分为硅粉，铜含量小于0.5%（质量比），送至冶炼厂进一步回收硅。
反应方程式：
CuO+2H+—Cu 2++H20
Cu20+2H+-2e— 2Cu 2++H20
Cu_2e—Cu 2+
固液混合物料经耐腐蚀过滤装置过滤后，液相进入耐腐蚀罐式反应器B。固体残渣主要为硅粉，外销。 在耐腐蚀罐式反应器B中，依次加入15kg还原铁粉，搅拌1小时。 反应方程式：
铁+铁2++铜
含铜物料经耐腐蚀过滤装置过滤后，收集到15.6公斤铜。 液相进入耐腐蚀罐式反应器C，缓慢加入100公斤生石灰。 Fe 2++ 20Γ— Fe(OH) 2 ； Fe 2+ 经过过滤装置过滤后，滤饼成分为氢氧化亚铁和硫酸钙沉淀，对外销售。 产生废水720公斤，返回系统继续使用。
[0021] 根据ICP元素分析，废渣中铜含量为0.4% (质量分数)，铜粉纯度为99.3% (质量分数)。
实施例2：
将700公斤生产水加入耐腐蚀罐反应器A中，开始搅拌，缓慢加入有机硅装置副产浓硫酸200公斤：浓度82%（质量比），加入300公斤废物接触酸溶液。 混合均匀后，缓慢加入20公斤30%双氧水，3小时内加完，继续反应1小时。
[0023] 反应完成后，采用耐酸泥浆泵将固液混合物料输送至过滤装置。 分离出的固体渣主要成分为硅粉，铜含量小于0.5%，送至冶炼厂进一步回收硅。
反应方程式：
CuO+2H+—Cu 2++H20
Cu20+2H+-2e— 2Cu 2++H20
Cu_2e—Cu 2+
固液混合物料经耐腐蚀过滤装置过滤后，液相进入耐腐蚀罐式反应器B。固体残渣主要为硅粉，外销。 将15公斤还原铁粉连续加入耐腐蚀罐式反应器B中，搅拌2小时。 反应方程式： Fe+ (^2+-Fe 2++ Cu
含铜物料经耐腐蚀过滤装置过滤后，收集到铜14.8公斤。 液相进入耐腐蚀罐式反应器C，缓慢加入120公斤生石灰。 Fe 2++ 20Γ— Fe(OH) 2 ； Fe 2+ 经过过滤装置过滤后，滤饼成分为氢氧化亚铁和硫酸钙沉淀，对外销售。 产生废水730公斤，返回系统继续使用。
[0025] 根据ICP元素分析，废渣中铜含量为0.4% (质量比)，铜粉纯度为99.1% (质量分数)。
【权利要求】
1.一种从有机硅废料触点中提取铜的方法，其进行如下： 酸浸、氧化、过滤：将500-1500质量份生产水70%-98在搅拌下注入反应罐A中，加入1.150质量份质量百分比浓度为1.150质量份的硫酸，280.320质量份将大量有机硅废触点通过粉体输送装置输送至反应罐A，加入1.150质量份氧化剂，反应1.4小时，控制反应温度10-80℃，控制pH值为0.5-2。 反应完成后，固液混合物被输送至过滤装置。 分离出的固体残渣主要成分为硅粉，铜含量小于0.5%质量比； b. 铜置换过滤：将步骤a中分离出的含有铜离子的酸性滤液送至反应罐B，加入15～60质量份的还原铁粉； 反应温度控制在20～80℃，反应时间0.5～4小时，反应完成后，将固液混合物料输送至过滤装置。 分离出来的铜粉纯度达到99%以上，可进一步冶炼、电镀生产高纯铜； C、中和、沉淀铁元素、过滤、废水回收：将步骤b中分离出的含亚铁离子的酸性滤液送至反应罐C，加入1～100质量份的碱性物质，中和沉淀的铁元素。 控制终点pH为4～8，反应时间0.5～2小时，反应完成后，将固液混合物料输送至过滤装置。 分离出的沉积物的主要成分是氢氧化亚铁和硫酸盐。 过滤后水的pH=4?8； 过滤后的水返回步骤a。 更换生产用水并继续循环利用。
2.根据权利要求1所述的从有机硅废触点中提取铜的工艺，其特征在于：步骤a中使用的氧化剂为次氯酸钠、氯酸钠、过氧化氢中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的从有机硅废触点中提取铜的工艺，其特征在于：步骤b中的反应温度为30-60℃。
4.根据权利要求1所述的从有机硅废触点中提取铜的工艺，其特征在于：步骤c中添加的碱性物质为氯碱工业浮渣的氧化钙、氢氧化钙或电石副产物。
5.根据权利要求1所述的从有机硅废触点中提取铜的工艺，其特征在于：步骤a中的硫酸采用有机硅单体厂副产品废硫酸。
6.根据权利要求1所述的从有机硅废触头中提取铜的工艺，其特征在于：步骤a、b、c中的反应罐均为带有耙式搅拌的锥底反应罐，可以实现固液分离。相充分接触反应，有利于放电； 反应罐采用耐酸耐腐蚀材料制成。
7.根据权利要求1所述的从有机硅废触点中提取铜的工艺，其特征在于：步骤a、b、c中的过滤装置为离心过滤机或压滤机或真空过滤机，其中步骤a、b、c中的过滤装置为离心过滤机或压滤机或真空过滤机。 a和b由耐酸材料制成。
[文件号码]/
[发表日期] 2015年3月25日 申请日期：2014年12月9日 优先权日：2014年12月9日
【发明人】李晓明、王志杰、任海涛、陈春江、孙长江、严超、乔艳辉、赵友春、李全昌、王春英、李先奇申请人：唐山三友硅业有限公司