[发明专利]一种从金属废料中回收再生高纯铜的方法

说明书

本发明涉及一种从金属废料中回收再生高纯铜的方法，步骤包括将金属废料预先碾碎后，用盐酸浸泡除去混杂在金属废料中的铁，再用稀硫酸除去金属废料中混杂的锌，最后采用浓硫酸环境中，加入质量浓度27.5％的双氧水、水杨酸和去离子水制备溶解液，在加热加氧环境中与金属废料中的铜和铝反应，将混合铜、铝单质转化为铜离子和铝离子，在混合有铜离子和铝离子的混合溶液中添加NaOH，使得铜离子与氢氧根结合生成Cu(OH)₂沉淀，用稀硫酸溶解Cu(OH)₂后再进行电积处理即可获得高纯度的铜，本发明的优点在于在转变为离子态的液相处理前先分步除去了金属废料中最有可能包含的数种杂质金属，使得后期液相反应和电积处理时受到的干扰最小化，大大提高了再生铜的纯度。

技术领域

本发明涉及废金属回收领域，尤其涉及一种从金属废料中回收再生高纯铜的方法。

背景技术

近年来，各个国家越来越重视原料利用的可持续性，再利用和回收的设想在选择选择材料和设计产品时起着重要作用，如果管理得当，回收有扩大资源利用的潜力，而且能使能耗、排放物和废物处理将至最低，因此回收越来越被认为是原生金属生产必要和有益的补充。

铜既是一种古老的金属，又是一种充满生机和活力的现代工程材料，其延展性好，导热性和导电性高，因此常用于电缆和电气、电子元件中，也可以用作建筑材料。此外，铜也是耐用的金属，可以多次回收而无损其机械性能。现代工业中，避免不了金属废料的产生，这些金属废料包括镀铜槽渣和污泥、铜废催化剂、铜蚀刻液污泥、镀铜污泥、含铜废石、铜氧化污泥等，如果直接将这些金属废料丢弃，一是会造成严重的重金属环境污染，二是资源浪费，因此，需要一种能够从金属废料中回收再生金属铜的方法。

传统的铜回收再生工艺多采用火法炼铜，该工艺只能处理含铜量较高的废渣，且回收再生过程中能耗较高，增加了铜回收再生成本，环境污染严重，铜的回收率较低，再生铜的纯度较差。

对于常见的金属废料，含量最多的金属杂质主要为锌、铁、铝和锡，因此可以设计一种预先分离这几种大组分干扰物的提炼方法，可以大大提高回收铜的纯度。

发明内容

发明目的：本发明的目的是给出一种从金属废料中回收再生高纯铜的方法。

为解决上述问题并达到上述发明目的，本发明通过以下设计结构及技术方案来实现：

一种从金属废料中回收再生高纯铜的方法，包括以下步骤：

S1、将金属废料碾碎至50～150目的金属颗粒；

S2、将金属颗粒浸入pH1～3的盐酸环境中，以180r/min的转速搅拌使之充分反应至金属颗粒表面无气泡产生，即所含的铁充分与盐酸反应后过滤混合物；

S3、将S2中过滤所得的滤渣投入0.1mol/L的稀硫酸，以180r/min的转速搅拌使之充分反应至金属颗粒表面无气泡产生，即所含的锌充分与稀硫酸反应后过滤混合物；

S4、取18.4mol/L的浓硫酸环境中，再加入质量浓度27.5％的双氧水和水杨酸，双氧水和水杨酸的质量比为100：1，以25：1的比例向浓硫酸、双氧水和水杨酸的混合物中加水混合均匀制得溶解液，将S3中的混合物投入溶解液中，加热至70℃，保持70℃并持续通入氧气反应70～100min，反应完成后将混合物过滤，取滤液；

S5、在S4获得的滤液中加入过量NaOH，充分搅拌使得溶液中的铜离子完全沉淀，而铝离子与过量NaOH反应时首先生成Al(OH)₃，而后Al(OH)₃继续与NaOH反应，生成水合偏铝酸即HAlO₂·H₂O，HAlO₂·H₂O溶于水，因此沉淀物中只有Cu(OH)₂，同时少数残留的锌离子也会生成锌酸根离子溶解在水中；