[发明专利]利用废铜生产碱式氯化铜的方法

说明书

技术领域

本发明属于饲料添加剂技术领域，尤其涉及一种饲料添加剂碱式氯化铜的制备方法。

背景技术

铜在维持机体正常代谢和免疫力方面有重要作用，饲喂试验表明，饲料中添加高铜能提高动物的日增重、采食量及饲料效率，具有促进生长的作用。目前用作饲料中铜源的物质主要是硫酸铜和碱式氯化铜，硫酸铜因其对其他微量元素的拮抗作用和高溶解性而被大量排出，加重了对环境的污染，现今使用硫酸铜作为饲料添加剂的生产厂家已变得越来越少，而碱式氯化铜因其具有水溶性低、氧化还原力弱、不破坏饲料中营养成分等优点被越来越多地应用到饲料中，但是目前市面上的碱式氯化铜大多是用含铜蚀刻废液作为原料进行生产，该工艺简单，成本低，但是蚀刻液中含有高浓度污染物，如氨氮、二噁英、多氯联苯等，虽然氨氮可以通过有效的方法除去，但二噁英和多氯联苯含量少、化学性质稳定，很难被除去。因此用含铜蚀刻废液作为原料进行生产造成了二恶英和多氯联苯在碱铜中的残留，进而沉积在动物体内，造成潜在的危害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺步骤简单、成本低、生态环保、产品质量稳定、产品安全性好的利用废铜生产碱式氯化铜的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种利用废铜生产碱式氯化铜的方法，包括以下步骤：

（1）制备氯化铜：将废铜添加到含盐酸的反应液中（反应液中还可优选含有氯化铜），然后于反应釜中加热，在一定温度下进行溶铜反应，反应完成后进行除杂，得到氯化铜溶液；前述溶铜反应的化学方程式如下：

2Cu + 4HCl + O₂ = 2CuCl₂ + 2H₂O

（2）制备碱式氯化铜：利用上述制得的氯化铜溶液与碱进行二次反应，所述氯化铜与碱的摩尔比为1∶（0.1～3），反应完成后制得碱式氯化铜溶液，经洗涤、离心、烘干后即得碱式氯化铜成品；前述二次反应的化学方程式如下：

2xCuCl₂ + 3M(OH)_x = xCu₂(OH)₃Cl +3MCl_x。

上述的利用废铜生产碱式氯化铜的方法中，所述废铜可以是铜工业生产过程中产生的各种铜废料，也可以是铜制品使用后被废弃的各种铜制废品，但优选是指铜材加工产生的铜屑、铜粉、废弃的铜电线或漆包线等。

上述的利用废铜生产碱式氯化铜的方法中，所述反应液中盐酸的质量浓度优选控制在50%以下。

上述的利用废铜生产碱式氯化铜的方法中，所述反应液中还优选含有铜离子，所述反应液中铜离子的初始浓度优选为2.5g/L～25g/L。反应液中含有的铜离子能起到氧化剂的作用，适宜浓度的铜离子能进一步加快溶铜反应的速度。

上述的利用废铜生产碱式氯化铜的方法中，所述溶铜反应中优选添加有CH84催化剂，所述CH84催化剂包含锰、钒、铜、铁、钛中任意一种金属的化合物或包含前述化合物的任意组合，所述CH84催化剂的添加量按每升反应液添加4g～50g计。

上述的利用废铜生产碱式氯化铜的方法中，所述溶铜反应中的加热方式优选为蒸汽加热，所述溶铜反应的反应温度优选控制在20℃～160℃。

上述的利用废铜生产碱式氯化铜的方法中，所述除杂优选用CH60碱性除杂剂（石灰乳溶液），所述CH60碱性除杂剂的用量优选为2.0g/L～60.0g/L，除杂时溶液的pH值优选控制为3.0～7.0。

上述的利用废铜生产碱式氯化铜的方法中，所述二次反应时的pH值优选控制在4～10，反应温度优选控制在30℃～90℃。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1. 利用废铜为原料生产碱式氯化铜，不仅能有效回收废铜，减少资源浪费，而且能在降低生产成本的情况下，避免碱式氯化铜产品中存在二噁英和多氯联苯等有害物质的残留，极大地提高了饲料的安全性；

2. 在本发明的技术方案中，中间反应（即溶铜反应）生成的氯化铜湿料无需进行干燥、包装和运输，可直接用于碱式氯化铜的合成生产，这进一步简化了工艺流程，降低了生产成本；

3. 在本发明优选的技术方案中，上述的溶铜反应是采用蒸汽加热方式，并以空气作为氧化剂，以CH84作为催化剂，在含一定Cu²⁺浓度的稀盐酸溶液进行溶铜反应，该工艺条件下不仅溶铜率高，且工艺简单可行，成本低，不会对环境造成污染。