硫酸铜制造技术.doc

武汉鑫星铜冶设备技术有限公司 本公司源起于武汉冶炼厂高新技术开发部，沿承武汉新星冶化技术研究所，公司致力于贵重金属的精炼技术以及精炼装备的开发领域，是国内首家发明、生产和制造微泡中和槽溶铜装置的公司。现今生产的微泡中和槽溶铜装置达到了常温常压下利用空气作为氧化剂的高速溶铜的目的，同时解决了铜锡镍等合金湿法浸出以及其它部分合金湿法分离的难题；本公司研发、生产和制造的结晶机实现了硫酸铜的低能耗、高效率结晶；海绵铜置换机能够置换出95品位及以上的海绵铜。本公司技术实力雄厚，以魏明星工程师为主要技术领头人，先后拥有发明专利：00114344.1，发明专利：92102908，实用新型专利：92209866以及地下电缆分线技术等发明专利。主营产品：微泡中和槽（溶铜釜-处理铜锡镍金属及其合金）、硫酸铜结晶机、海绵铜置换机、沉降器、简易液下泵等。产品一：硫酸铜生产线产品介绍：经我公司多年研究，以含铜物料为原料生产硫酸铜的生产工艺和专用设备达到较为完善的程度，具有下述特点：1、年（以300天计）额定生产能力已开发出300吨、600吨、1200吨、2400吨、4800吨等四种规模（实际生产能力为额定生产能力的1.25倍）。2、正常条件下产品质量可达GB437-93农用级优等品、合格品要求。3、产品综合电耗150kw.h；铜回收率99.5%；酸耗（96%）0.42吨；水耗1.5吨。4、无须配套锅炉、空压机等其他单体辅助设备，生产线占地小、投资省、用人少，生产过程有一定自动化程度。5、操作环境、环保指标优异。6、可提供全套设计和非标设备供货，并负责安装指导、人员培训、调试达标及一年免费服务。处理原料：含铜物料及金属，可为合金粉末、合金丝条、合金块。 主要设备：微泡中和槽、结晶机等目的：实现无废气（焚烧炉除外）、废水排放适用方向：含铜物料处理、分离等。产品二：中和槽/溶铜釜/反应釜设备优势：1.单体可运行，不需要其他空压机，锅炉等配套设施2.效率高，自热运行，常温常压设备3.占地面积小4.自动除油等功能5.占用原料量少，占用资金少6.操作简单，纯机械化，维修简单7.可提供一年免费合约内的技术支持一、技术简介由于金属铜的化学性质稳定，在非氧化性酸液中铜的溶解是非常困难的，加氧化剂是目前通行的融铜方法。在生产实践中“中和槽”等溶铜设备就是在稀硫酸中通入空气（最廉价的氧化剂）来实现铜的溶解。一般认为，铜在通空气的酸液中溶解是典型的电化学反应过程，适量通入空气保证溶液的氧化电位应能使反应顺利进行，但事实上使用“中和槽”溶铜仍然是比较慢的（溶解速度一般每立方米每小时2kg左右）。我们认为，除电化学过程外，应当还有其他过程，如铜的表面直接被空气氧化成氧化铜，继而氧化铜与酸进行反应。众所周知，铜在空气中表面是比较容易氧化的，而氧化铜与酸反应更是典型的酸碱反应，因此只要为铜的表面氧化提供更好的条件，溶铜速度是可能大幅度提高的。微泡中和槽是基于上述思想经大量实验研制成功的一种新型溶铜设备，其关键措施是将通入中和槽的空气以微气泡形式与酸液乳化混合，微气泡与铜料有了充分接触的机会，氧化速度提高，从而使设备溶铜速度比常规中和槽提高五倍左右。由于微泡中和槽工作时氧化剂（空气）的利用率能达到30%以上，所以不再需要通入过多的空气，从而减少了反应热量损失，即使在低酸度（H2SO430g/l）条件下微泡中和槽仍能实现自热反应（甚至自热启动）。同时由于通气量小，微气泡有液面覆盖作用，使排除的反应尾气环保指标大为改善。微泡中和槽除用于溶铜外，在多种合金的浸出方面也有较好的使用前景。实践证明，微泡中和槽在铜镍，铜钴，铜锡等多元合金的浸出方面也取得了可喜进展。微泡中和槽技术为湿法冶金综合回收提供了新的工艺路线和设备选择。微泡中和槽作为一种固液气三相反应设备，对固体物料的物理尺寸也有较好的适应能力，依据物料的尺寸不同（块、片、丝、粒、粉）可分别以固定床、半固定床、流化床状态工作，具备了一定的通用性。二、设备主要技术经济指标溶铜速度：12kg/hm3； 电耗（吨铜）：400kwh；直收率：99.9%； 烟气（H2SO4）：50mg/m3三、设备规格尺寸及价格型号规格溶铜能力（kg/d）反应容积（m3）外形尺寸长宽高（m）设备重量（kg）电机功率（kw）参考价格（万元）WRT-0.2525011.4*1.2*3.511005.5WRT-0.550021.6*1.4*4.0160011WRT-1.0100042.1*1.8*4.5220018.5(22)WRT-2.0200082.8*2.4*5.8290037(45)WRT-4.04000163.5*3.0*7.0380075释义：W微泡 R溶铜 T通用（指块、片、丝、粒、粉物料尺寸）产品三：高效海绵铜置换机-QQZ型氢 搅拌气浮式置换装置设备优势：1、占地面积小2、效率高，常温常压设备3、操作简单，纯机械化4、产出海绵铜品位高，可达95以上5、铁铜摩尔耗量基本持平发明专利号：92102908实用新型专利号：92209866QQZ型氢搅拌气浮式置换装置使用说明书当您准备购置QQZ型氢搅拌气浮式置换装置前请阅读此说明书，将使您对该技术成果有更多的了解。当您读完这本说明书后，您会发现您的工作又多了一个好帮手。概述从含铜溶液中提取海绵铜，铁置换沉淀法是简单易行的工艺方法。“敞口流槽”、“圆锥置换沉淀器”、“氮搅拌置换槽”、“水平置换器”等都是实现这一工艺的设备。上述设备分别存在劳动强度大，置换速度慢，需要用氮气气源，铁耗酸量高，设备造价昂贵，产品品位不够高等缺点。为克服这些缺点，达到提高置换速度、降低铁耗、酸耗、能耗，提高产品品位等目的，近年来有人提出用氢气作为搅拌动力的设想。但由于需用氢气气源等诸多问题，这一设想未能得到工业实践。中国发明专利“利用反应氢搅拌与气浮法提取铜粉及置换装置”，中国实用新型专利“氢搅拌气浮式置换装置”，是上述设想变为现实。在免除了辅助氢气源的同时，使各项技术经济指标也达到了令人满意的程度。典型的置换前液是含Cu2+的稀硫酸溶液，用铁作置换剂，一般情况下存在如下化学反应：Cu2+Fe=Cu+Fe2+（1）Fe+2H+=Fe2+H2 （2）（1）式是置换工艺的目的，（2）式是不可避免的副反应。Fe+1/2O2+2H+=Fe2+H2O（3）Cu+1/2O2+2H+=Cu2+H2O（4）2Fe2+1/2O2+2H+=2Fe3+H2O（5）Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+（6）2Fe2+Fe=3Fe2+（7）（3）（7）式是由于氧的参与所带来的副反应，或使酸耗、铁耗增加，或造成铜的返溶。特别是铁耗太高时铁中带进的杂质将明显的影响海绵铜的质量。基于上述分析，根据如下原理产生本发明。1、选择*搅拌方式，在保证反应的动力过程的同时，努力降低搅拌能耗。 2、*，循环使用反应中产生的*气作搅拌气源，达到避免副反应的效果。 3、利用微气泡的悬浮作用使铜粉与铁粉分离。 4、利用磁选分离铜粉中的少量单质铁进一步提高产品质量。氢搅拌气浮式置换装置的生产实践证明：一般情况下，生产（置换）能力达到50Kg/m3h左右，回收率大于99%，电耗小于100KWh/1000Kg（Cu），铁耗量在理论值的1.5倍以内，海绵铜粉质量可达95%以上。该设备可实现连续生产，建议半连续生产，操作简单，维护方便，不失为一种高效、高产品质量、低能耗、低造价的新型置换装置。结构、工作原理QQZ型氢搅拌气浮式置换装置是一种釜式湿法冶金设备。设备由反应器、缓冲器、循环泵、喷射器、磁选器等几个部分组成（参见附图一）。反应器是实现置换工艺的主要部件。使用、维护及有关操作（一）使用：合理的使用氢搅拌气浮式置换装置是取得良好经济技术指标的关键，用户根据本装置的特点，应拟定正确的技术操作规程并严格执行。5、置换前液准备：置换前液是本工序的原料，为了达到良好的指标，必须严格把原料质量关。一般情况下，置换前液的含铜量应达到5-10g/l左右，过低的浓度将降低设备生产能力，置换前液的硫酸浓度也应控制在1-50g/l范围内，过低的酸度可能引起有关杂志共同沉淀，过高酸度将明显增加铁耗，溶液中可被铁置换的其他杂质也应尽可能降低，否则将同时被铁置换后进入铜粉而影响产品质量。值得特别指出的是，置换出的铜粉一般都是采用沉淀过滤与残液进行分离的，置换前液中如果含有较多的水不溶物将大大降低铜粉的质量。特别是置换前液中水不溶物与铜离子达到相当比利时，要获得高质量的铜粉是不可能的，置换前液中氯离子，亚硒酸，氢氟酸等均会造成设备的腐蚀或产生有毒气体，也应严格控制，置换前液的温度控制在20-60即可。6、铁料的准备铁料是本工序的辅料，也应把好质量关，本设备对铁料的物理尺寸虽无严格的要求，但一般来说，太大的物理尺寸将使化学反应的表面积减少，从而降低设备的正常生产能力。适用于本装置使用的铁料有薄板裁剪的废边条、冲压废料、车屑、碎铁块等。规模生产时一般专门铸造置换用铁块，这时铁块块度应小于50mm。本装置不能使用铁粉做置换剂。铁料的含铁量也至关重要，铁料中（水）酸不溶物最终将混入铜粉，降低铜粉品位，铁料质量除严格把关外，投料前最好进行一次除油除锈，为获得高质量的铜粉创造条件。7、开机方法设备安装无误，原辅料准备完毕即可准备开机。（1）关闭缓冲器放液口，循环泵出口阀门，接通进液管、开启进液阀门向釜内进清水。（2）.（3）（4）.4、停机方法（1）.（2）.（3）.（4）.（5）.（二）维护及有关操作（1）（2）（3）（4）.（5）.（6）.（7）（8）（9）（10）（11）四、运输与安装.五、产品型号规格型号规格置换能力（t/d）外形尺寸长宽高重量（t）电机功率（KW）参考价格（万元）QQZ-0. 50.51.9*1.0*3.20.652.2QQZ-1.01.02.3*1.2*3.80.95.5QQZ-2.02.02.8*1.4*4.31.211QQZ-4.04.03.2*1.8*5.11.622QQZ-8.08.03.8*2.4*6.32.545产品四：硫酸铜结晶机-HQJ型回转式 强制结晶机设备优势：1、能耗低2、效率高3、操作简单4、维修方便HQJ型回转式强制结晶机HQJ型回转式强制结晶机使用说明书一、概述HQJ型回转式强制结晶机为一系列不同产品型号的统称，其系列产品的生产能力从2t/d至10t/d不等。请用户自行选择定制。HQJ型回转式强制结晶机是由开式U型水槽、转鼓、减速机等部件组成，该机具有结构简单，能耗低，生产能力大，体积小，结晶颗粒可调，使用维护方便等特点，是取代立式搅拌结晶机、带式结晶机的一种价格低廉的连续结晶机械。HQJ型回转式强制结晶机为CuSO45H2O产品生产设计，主要工艺介质过流部件采用1Cr18Ni9Ti（俗称321钢）材质组成，这个设备的材质在一定范围内也可以用于其他盐类（如硫酸镍、硝酸铜）等产品的生产。二、结构及工作原理HQJ型回转式强制结晶机是一种卧式结晶机械，其主要部件为开式U型水槽、圆柱形转鼓、减速机三大部分。1.水槽：2转鼓。3.减速机械：三、安装使用1.安装：本结晶机适用于二楼平台安装，以便台下安装过滤设备。安装时结晶机横断面应调整水平，水槽热端（结晶前液进入端）支座下应使用厚橡胶板将热端垫高3040毫米。安装完成后机体应作电器接零处理。2.使用：本结晶机在工艺条件合适（如进液Cu2+160g/l，H2SO475100g/l，温度7580）时最大生产能力可达到标准规格1.5吨/日，工艺条件恶化时结晶能力将受到限制。1）开机方法设备安装无误后可开启冷却水（初期注入速度可每小时5m左右），当水槽被灌满（冷却水排出口开始溢流）时开启结晶机使其连续运转，同时开始向转鼓内导入结晶前液（初期导入速度可控制在每小时2m左右）。当2号温度计比1号温度计高出12度时可同时加快前液导入速度和冷却水导入速度（当前液Cu2+80g/l、H2SO4180g/l、液温5055时前液导入最大速度约4m/h）。应当指出：适当提高结晶前液的Cu2+浓度（太高时反萃取工序因结晶堵塞无法进行）有利于结晶机生产能力的提高。2）正常运行：适当调整结晶前液的导入速度和冷却水的流量（当拍出的晶浆温度不高于当时室温5度时尽可能加快流速），保持1号2号温度计温差在12之间，设备进入正常运行期间应保持巡视。每隔48小时检查或清除进液口、晶浆排出口的堵塞物。3）停机：计划停机按下列步骤进行。A.停止向结晶机导入结晶前液，暂停结晶机旋转，并使其停在合适的方向以便分别将两捞勺调整（90）到捞瓢状态。B.重新启动结晶机直至转鼓内晶浆基本排尽（时间约23小时）。C.向结晶机前液导入口注入约0.3m清水，将捞勺调回到捞网方位，继续运转结晶机约30分钟后停机。D.关闭冷却水（冷却塔可在停止注入结晶前液时同时停机）。E.开启水槽上的冷却水排空阀，冷却水排净后关闭。四、拆卸与组装正常