[发明专利]一种同时制备氧化亚铜和氯化镍的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属氧化物的制备方法，尤其涉及一种同时制备氧化亚铜和氯化镍的方法。

背景技术

氧化亚铜（Cu2O）粉末是一种无机化工原料，广泛用于船舶防污涂料、玻璃瓷釉着色剂、有机合成催化剂、农药杀菌剂及电子材料等。作为一种p型半导体材料，氧化亚铜在也在太阳能电池、储氢电池、锂离子电池、光催化等领域表现出良好的应用前景。氯化镍广泛用于电镀、防毒面具用氨吸收剂，还用作催化剂及镍化合物。目前，氯化镍主要采用液相法制备。

目前，制备氧化亚铜主要有固相法、电解法和液相还原法，固相法是将铜粉与氧化铜混合，在煅烧炉内加热到800-9000C煅烧成氧化亚铜，再粉碎制成成品。电解法是以浇铸铜板为阳极，紫铜板为阴极，铬酸钾为添加剂，氯化钠为电解液制成。液相法主要有葡萄糖还原法、肼还原法、亚硫酸盐还原法、铜还原法等。液相还原法制备氧化亚铜相比固相法和电解法，其产品纯度高、分散性好、粒径可控等优点，是目前制备氧化亚铜的主要方法。

中国发明专利90105244.2公开了一种采用亚硫酸钠作还原剂在氯化钠存在下还原五水硫酸铜制备氧化亚铜的方法。中国发明专利201010119206.8公开了一种氧化亚铜的制备方法，其将金属铜或还原剂与氯化钠和含铜化合物在30-2000C下进行反应制备得到氧化亚铜。中国发明专利201510013497.5公开了一种在氯化铜体系下制备氧化亚铜的方法，其采用印刷线路板回收的酸性蚀刻废液的氯化铜为铜源，亚硫酸盐和碱金属氯化物为还原剂，在碱以及惰性气体存在下制备了氧化亚铜。中国发明专利201610201276.5公开了一种紫色氧化亚铜的制备方法，其采用铜为还原剂，在表面活性剂、氢氧化钠或氢氧化钾或氨水存在下，将铜盐还原制备出氧化亚铜。中国发明专利201610345864.6公开了一种氧化亚铜的绿色制备方法，该方法以烷基胺为溶剂、粒子稳定剂和还原剂，采用超声技术制备了氧化亚铜。中国发明专利201410337558.9公开了一种采用碳酸镍和盐酸反应后进行浓缩制备优级纯氯化镍的制备方法。这些制备氧化亚铜的方法均以各种类型的铜盐为铜源，采用不同的还原剂均可制备出氧化亚铜，然而，采用的铜盐中的阴离子与还原剂或者添加剂形成的产物如氯化物、硫酸盐等通过过滤、洗涤等方式排放，造成环境污染，处理成本高。采用印刷电路板蚀刻废液中的氯化铜为铜源，成本低，如何在制备氧化亚铜的同时不造成氯化物污染物是本发明致力解决的问题。

发明内容

为解决以上存在的问题，本发明提出一种同时制备氧化亚铜和氯化镍的方法，该方法具有成本低，产品纯度高且无氯化物排放污染问题。

为实现上述目的，本发明同时制备氧化亚铜和氯化镍的制备方法为：将氯化亚铜盐酸溶液和铜粉混合，在搅拌情况下加热至80-1000C，加入碳酸镍或氢氧化镍，反应0.5-8h后，过滤，将过滤的沉淀物在真空烘箱或惰性气体保护下干燥得到氧化亚铜，滤液通过加热浓缩结晶得到氯化镍晶体。其中，镍盐中镍的摩尔量与氯化亚铜盐酸溶液中氯的摩尔量之比为1：2，铜粉与氯化亚铜的摩尔比为1：1。

所述的氯化铜盐酸溶液的pH值为1-5之间，pH值小于1，则具有较多的盐酸，大于5则氯化铜易水解成氢氧化铜沉淀；

所述的氯化铜盐酸溶液中氯化铜的含量为0.1-2mol/L，低于0.1mol/L，产量太低，高于2mol/L，则生成的氧化亚铜颗粒太小，难以过滤，且易吸附氯化镍而造成纯度降低。

所述的加热温度为80-1000C，低于800C，不能得到氧化亚铜沉淀，水溶液温度也不能高于沸点1000C；

所述的反应时间为0.5-8h，低于0.5h则部分氯化铜和铜未反应完全，氯化镍中会存在大量的铜而纯度较低，高于8h则氧化亚铜粒径大且易被氧化为氧化铜，此外，能耗也较高。

本发明的制备方法操作简单，易于控制，氧化亚铜得率>98.5%,六水合氯化镍晶体得率>98%,产品纯度高，大大降低了液相还原法制备氧化亚铜的成本以及解决了氯化物排放的难题。

具体实施方式

实施例1：将0.1mol/L pH=5的氯化亚铜盐酸溶液100ml，加入铜粉0.6355g，搅拌下加热至1000C，加入碳酸镍1.18g，反应0.5h，过滤，沉淀在600C下真空干燥得到氧化亚铜（含量98.5%），滤液在1000C下浓缩结晶，得到六水合氯化镍晶体（含量98%）。