[发明专利]一种硫化铜废剂的再生方法

说明书

本发明涉及一种硫化铜废剂的再生方法，包括硫化铜制备非活性氧化铜、废气SO₂氧化制硫酸溶液、硫酸铜溶液的制备、碱式碳酸铜的制备、陈化处理、得到活性氧化铜、硫酸铵精制等步骤，通过特定的步骤和参数设置，实现了对废剂的有效利用，整个生产流程催化氧化充分、无废液排出、也无固废产生，从而实现了废剂的进一步资源化。

技术领域

本发明属于工业废弃物综合治理领域，具体涉及一种硫化铜废剂的再生方法。

背景技术

高炉煤气精脱硫是近几年的新兴技术，水解后的高炉煤气含有少量硫化氢和大量二氧化碳，为提高选择性采用硫酸铜溶液脱硫，该工艺最终产物为高纯度硫化铜废弃物。由于铜具有较高的价值。为硫化铜的回用带来了很大的意义。如硫化铜可以用于制备具有优越的光学、电学性能的纳米硫化铜，应用于太阳能电池、气敏传感器、催化等领域，但纳米硫化铜的制备条件苛刻，步骤复杂，不适合大量硫化铜的处理。

现有技术中，中国专利公开文本CN105478001A公开了将铜锌废剂溶于碱液中，得到溶解液。但是该专利文本溶解废剂的方法中硫化铜废剂未能充分分解，不能实现废剂的全部回收，其次该方法采用氧化剂次氯酸钠(NaClO)或Fenton试剂；次氯酸钠(NaClO)具有以下问题：1、氧化剂原料自身问题，次氯酸钠危险性高易爆炸，其次引入氯，对系统的腐蚀性提高。2、氧化产物问题，次氯酸钠在碱性或中性条件下，将S^2-氧化成单质硫，体系内产生危废。Fenton试剂由双氧水和铁，体系内引入铁离子，由于铁和铜的性质相近，很难分离，因此降低产品纯度。

发明内容

基于以上现有技术的缺陷，本发明提供了一种硫化铜废剂的再生方法。

具体通过如下技术方案实现：

一种硫化铜废剂的再生方法，包括如下步骤：

(1)硫化铜制备非活性氧化铜：将过滤后产生的硫化铜废剂置入到干燥腔内，在110～130℃的风温下，通过鼓风干燥将硫化铜干燥至含水量为3～8wt％，然后将干燥后的硫化铜废剂置入到焙烧炉内，在空气气氛中进行有氧焙烧，炉内升温至750～900℃，焙烧2～6h，得到非活性氧化铜物料和废气SO₂。

(2)废气SO₂氧化制硫酸溶液：将步骤(1)得到的废气SO₂通过装有V₂O₅催化剂的固定床，设置固定床的温度为350～500℃，使得废气SO₂在350～500℃反应温度下被氧化成SO₃，然后将氧化成的SO₃加入到吸收液中形成硫酸溶液，所述吸收液为外排废液或硫酸溶液。

或将步骤(1)得到的废气SO₂通入到双氧水中，形成硫酸溶液；所述双氧水的质量百分比浓度为10～30wt％。

(3)硫酸铜溶液的制备：将步骤(1)得到的非活性氧化铜物料与步骤(2)得到的硫酸溶液按摩尔比为1:(1.05-1.2)进行混合，使得非活性氧化铜物料与硫酸溶液发生复分解反应，反应后得到硫酸铜溶液。

(4)碱式碳酸铜的制备：将固体碳酸铵或固体碳酸氢铵中的一种或两种与步骤(3)得到的硫酸铜溶液进行混合，并使得混合液的pH为6.8～7.2；设置混合液中硫酸铜与碳酸铵的摩尔比为1:(1.05-1.2)，硫酸铜与碳酸氢铵的摩尔比为1:(2.1-2.4)。

(5)陈化处理：将步骤(4)的混合液升温至50-80℃，保温并陈化1～4h，保温陈化结束后进行固液分离，得到固态的碱式碳酸铜和硫酸铵溶液。

(6)得到活性氧化铜：对步骤(5)分离后得到的碱式碳酸铜进行鼓风干燥，在110～130℃的风温下，通过鼓风干燥将碱式碳酸铜干燥至含水量为3～8wt％，然后将干燥后的碱式碳酸铜置入到焙烧炉内，在300～400℃的温度下焙烧2～5h，在空气气氛中进行进行有氧焙烧，得到活性氧化铜。