[发明专利]一种制备超细氯化亚铜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化还原法制备氯化亚铜纳米颗粒的方法，属于化学工业的无机合成技术领域。

背景技术

氯化亚铜产品是一种重要的化工原料，它可用于制备酞菁颜料、可做杀虫剂和防腐剂中的添加剂、石油化工中的脱硫脱色剂、硝化纤维的脱硝剂、肥皂和脂肪的凝聚剂、有机合成中的催化剂、染料工业中的还原剂及应用于电池、电镀和医药行业中。

目前工业生产氯化亚铜主要有以下几种方法：

1、废铜空气氧化法：以铜丝（铜片、铜粉）与盐酸、氯化钠为原料，通入空气进行反应，制得前驱体Na[CuCl₂]溶液再水解生成氯化亚铜。

2、氧化铜法：以氧化铜、盐酸、氯化钠和铜粉为原料，加热反应制得前驱体Na[CuCl₂]溶液，再水解生成氯化亚铜。

3、废铜氯气法：又可分为干法和湿法。干法工艺复杂，不易控制；湿法也是先生成前驱体Na[CuCl₂]，再水解生成氯化亚铜。

4、铜盐法：又可分为两种。一种是以铜粉、铜碎料为还原剂，在盐酸条件下先制得前驱体Na[CuCl₂]，再水解生成氯化亚铜。另一种是以亚硫酸钠或二氧化硫为还原剂，在盐酸介质条件下直接制备氯化亚铜。

以上几种方法均有其不足之处。废铜氯气法主要是设备投资大，工艺复杂，且使用到剧毒的氯气，不易控制；其他方法在Na[CuCl₂]水解时使用了大量的水，废水回收能耗高，而一般厂家均不予回收，既浪费原料又污染环境；用亚硫酸钠或二氧化硫还原法工艺虽相对简单，但成本高，并产生大量的酸雾污染环境。

此外，中国专利CN101070181A中公布了一种氯化亚铜晶体的水热还原法制备工艺，该方法将硫酸铜和氯化钠配成了混合水溶液，并转移入耐压耐腐蚀反应釜中，然后加入还原剂甲醛，密闭加热至130℃-170℃，水热还原反应3-12小时，生成氯化亚铜晶体，冷却后过滤，将滤出的氯化亚铜晶体按照常规方法洗涤、干燥处理，得到目标产品。该发明的制备工艺需要用到有毒有害的致癌物甲醛，且反应温度高达130℃以上，反应设备在反应过程中承压，在要求制备工艺环保和节能的今天，显然不具有优越性。

中国专利CN1583571A中公布了一种氯化亚铜晶体的静压水热水解法制备技术，该技术用硫酸铜与氯化钠配成混合溶液，调节好酸度后转入反应釜，再加入过量紫铜粉，加热至沸进行回流反应。当二价铜离子全部被还原成一价后，加入盐酸至生成的氯化亚铜晶体刚好溶解，抽滤去除剩余的金属铜粉。将滤液转入耐压反应釜，并加入等体积水，密闭加热至105℃-150℃，静压水热水解2-24小时，使溶液中的[CuCl₂]^-离子充分水解生成氯化亚铜晶体，再经抽滤、洗涤、干燥等处理。该发明的制备工艺需要用到盐酸，酸雾会导致相关的设备腐蚀、人员防护等一系列问题，且反应温度高达105℃以上，反应设备在反应过程中承压。

中国专利CN1850612A中公布了一种氯化亚铜晶体的水热还原法制备技术，该技术用一定浓度的水溶性二价铜盐和水溶性氯化物配成了混合溶液，静置后滤去不溶性杂质，用相应酸调节混合液的[H+]浓度，将料液转入耐压耐腐蚀反应釜中，然后再计量加入还原剂，密闭加热至大于或等于50℃，水热反应<48小时，直接得到氯化亚铜晶体，冷却后过滤，滤出的晶体经酸洗、水洗、醇洗、干燥等方法处理得到目标产品，滤出的母液经处理后可循环使用。该发明的制备工艺需要用到酸来调节混合液的[H⁺]浓度，同样，酸雾会导致相关的设备腐蚀、人员防护等一系列问题；另外，反应设备在反应过程中承压。

上述几种制备方法均存在下列两个共性问题：①使用的原料有毒或者会产生酸雾，对环境造成污染；②反应温度普遍偏高，反应设备在反应过程中承压，反应时间较长，生产过程能耗普遍较高。在要求制备工艺环保和节能的今天，显然不具有优越性。因此有必要对氯化亚铜的生产工艺进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种经济且环保的氯化亚铜纳米颗粒的常压制备工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种制备超细氯化亚铜的方法，其特征是：

1）向含二价铜离子和氯离子的二甲基亚砜有机溶液中加入还原剂，在温度为15℃-80℃条件下，反应0.5-8h；

2）将所得浑浊液离心、洗涤、干燥，即得氯化亚铜粉。

作为优选，所述还原剂和二价铜离子的摩尔比为1-5:1。