[发明专利]从有机硅废料中提铜的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种从有机硅废料提铜的方法，尤其是指从有机硅单体生产中产生的废触体、浆渣水解废渣、废酸水中的提取铜单质的工艺方法。降低有毒重金属对环境的危害，同时实现资源的重复利用。

背景技术

有机硅被誉为工业味精，它对工业和我们日常生活的影响日益剧增，我国的有机硅发展从20世纪50年代就已经开始，但是最近10年是我国有机硅发展最快，技术进步最大的10年。随着我国经济的发展，社会对有机硅产品的需求量也越来越大，有机硅单体的生产也越来越大；目前我国的有机硅单体产能已经超过150万吨/年。

目前，我国最通常使用的机硅单体生产过程如下：氯甲烷和硅粉在流化床铜系催化剂和270℃左右的温度作用下生成甲基氯硅烷，其中主要产物是二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、三甲基氯硅烷、甲基二氯硅烷等。在合成氯硅烷过程中会产生一些沸点较高成分极其复杂的氯硅烷液态物质，这些物质会夹带部分催化剂粉末形成一种黑色的油状物质被排除反应体系，这就是浆渣。由于浆渣是一种易燃、易水解、有强烈刺激性的物质所以浆渣必须就近处理，目前浆渣的处理手段主要是水解，即将浆渣水解，使其中的氯硅烷与水反应生成一种黑色的固体粉末以便作进一步的处理，这种水解后的固体粉末就是浆渣水解废渣。废触体即是废催化剂，当流化床使用一段时间后随着二甲基二氯硅烷选择性的降低则需要对催化剂进行更换，更换下来的催化剂即是废触体，有刺激性，处理起来很难。废触体或浆渣水解废渣，主要成分是硅粉、铜单质、亚铜化合物、二价铜化合物、三价铁化合物，其中铜的含量一般为7～8%；这些铜如果不提取对环境的危害也将很大，而且对较为昂贵的铜来说也是资源的极大浪费。有机硅单体水解后产生的废酸，氯化氢含量一般都在15%以上，外观为黄色或黄绿色透明液体，其中含有较多的Cu²⁺，Fe³⁺等离子。

如今国内部分小厂家也在从事从有机硅废料中提取铜的生产，但是生产方式较为粗犷，只是利用酸对废料进行了酸化，没有深层次地将废料中的亚铜和单质铜提出来，提取完成后的废渣中铜含量依然较高，铜的纯度较低，不利于环保。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种从有机硅生产中的废料提取铜的方法，该方法能提高铜的纯度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：从有机硅废料中提铜的方法，包括如下步骤：

a、研磨：将废触体和∕或浆渣水解废渣进行研磨；

b、酸化：向盐酸溶液中加入可溶性氧化剂，再用含有可溶性氧化剂的盐酸溶液对研磨后的废触体和∕或浆渣水解废渣进行酸化处理；

c、中和：用碱性化合物对酸化处理后的料浆进行中和，调节至弱酸性；

d、过滤：将中和后的浆料过滤，取滤液；

e、置换和后处理：用活泼金属将滤液中的铜置换出来，然后烘干得到产品。

其中，上述方法所述盐酸溶液为有机硅生产中产生的废盐酸。

其中，上述方法废盐酸中氯化氢浓度16～22%。

其中，上述方法废触体和浆渣水解废渣中铜含量按重量百分比计≥6%。

其中，上述方法所述可溶性氧化剂为硝酸钙、过氧化氢或次氯酸中的至少一种。

其中，上述方法所述碱性化合物为碳酸钙、碳酸钠、氢氧化钠或碳酸氢钠中的至少一种。

其中，上述方法所述活泼金属为铝、铁或锌中的至少一种。

其中，上述方法所述弱碱性是指pH值为2～6。

其中，上述方法原料用量为：盐酸溶液100重量份、可溶性氧化剂1～20重量份、废触体和∕或浆渣水解废渣20～50重量份、碱性化合物50～100重量份、活泼金属1～30重量份。

本发明方法具体可以按照以下方式进行实施：从有机硅废料中提铜的方法，包括如下步骤：

a、将20～50重量份的废触体和∕或浆渣水解废渣加入球磨机中研磨4小时以上，使固体研磨为细微粉末；废触体和浆渣水解废渣中铜含量按重量百分比计6～10%；

b、将100重量份的有机硅生产中产生的废盐酸和1～20重量份的可溶性氧化剂搅拌均匀，备用；废盐酸中氯化氢浓度16～22%；可溶性氧化剂为硝酸钙、过氧化氢或次氯酸中的至少一种；

c、将研磨后的废触体和∕或浆渣水解废渣加入到步骤b配制好的酸中，快速搅拌，反应2～4小时；

d、将碱性化合物慢慢加入步骤c反应后的体系中，调节pH值到2～6，然后过滤取滤液备用；碱性化合物为碳酸钙、碳酸钠、氢氧化钠或碳酸氢钠中的至少一种；