[发明专利]从铜铁合金中回收金属铜的方法

说明书

本发明提供一种从铜铁合金中回收金属铜的方法，该方法包括以下步骤：步骤1.原料预处理：将铜铁合金块经过适当破碎、筛分，得到原料粉沫；步骤2.化学处理：将原料粉沫用氧化性酸处理，使铜铁单质转化成铜铁离子进入溶液，并过滤掉少量不溶物；步骤3.化学还原：在室温下向含铜铁离子的混合溶液中缓慢加入水合肼和双氧水，并不断搅拌，加入水合肼完毕需继续室温搅拌1小时，静置，得到深红色的铜泥；步骤4.除杂及铜的回收：将深红色的铜泥过滤，适当温度下酸浸泡洗涤，干燥得纯铜粉。本方法方便操作，过程简单，单次回收达到99.2％，并且回收纯度高达99.3％。

技术领域

本发明属于化学、化工过渡金属的分离技术领域，具体涉及一种从铜铁合金中回收金属铜的方法。

技术背景

铜是国民经济发展不可或缺的重要元素，随着铜行业的过度发展，铜资源也濒临枯竭。因此，从废物中回收铜，是铜发展的一个必然趋势。含铜废物主要是家电产品的电子元器件，废旧金刚石刀头等，特别是废弃的金刚石刀头含铜量高达50％以上，它的回收具有环保效益的同时也带来经济效益。

目前回收铜的方法有二种，一种是有机溶剂萃取法，它是将待分离物质转化成离子型溶液，采用M5640或Tn做萃取剂，通过多级萃取和反萃达到铜铁分离的目的(陈淑萍等，矿冶工程；张艳华等，CN 103160691 A)。此方法使用范围较广，特别适用于含多种金属成份的合金和矿物，但需要使用有机溶剂作为稀释剂如煤油等，工业上大规模使用存在火灾安全隐患，另外萃取出来的是铜的盐溶液，还需要进一步的还原为单质铜。另一种方法是置换或还原法，即采用还原剂来还原铜离子使其成为单质铜析出(杨天足，CN 104046785 B；苏发兵，CN 102784643 B)，此方法工艺简单，操作方便，但置换出的铜粉易包裹铁粉，使得铜含量偏低，采用还原剂还原无法完全控制还原态，最终得到的是不同还原态的混合物且反应温度较高。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种从生产、生活中产生的铜铁废弃物中回收金属铜的方法，方便操作，过程简单，并且回收纯度高。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

本发明提供一种从铜铁合金中回收金属铜的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.原料预处理：将铜铁合金块经过适当破碎、筛分，得到原料粉末；步骤2.化学处理：将原料粉末用氧化性酸处理，使铜铁单质转化成铜铁离子进入溶液，并过滤掉少量不溶物；步骤3.化学还原：在室温下向含铜铁离子的混合溶液中缓慢加入水合肼和双氧水，并不断搅拌，加入水合肼完毕需继续室温搅拌1小时，静置，得到深红色的铜泥；步骤4.除杂及铜的回收：将深红色的铜泥过滤，适当温度下酸浸泡洗涤，干燥得纯铜粉。

本发明提供的从铜铁合金中回收金属铜的方法，还可以具有以下特征：在步骤2中采用的氧化性酸为30wt.％～50wt.％(质量浓度)的硝酸。

本发明提供的从铜铁合金中回收金属铜的方法，还可以具有以下特征：在步骤3中，室温下同时加入体积比为5～10：2的80wt.％水合肼和30wt.％双氧水。

本发明提供的从铜铁合金中回收金属铜的方法，还可以具有以下特征：在步骤3中，80wt.％水合肼与混合溶液中Cu²⁺的质量比为1～2.5：3。

本发明提供的从铜铁合金中回收金属铜的方法，还可以具有以下特征：在步骤4中，酸浸泡洗涤温度为50～80℃，采用的酸为以硫酸根离子计的摩尔浓度为1～2mol/L的硫酸溶液，浸泡时间为30～60min。

本发明提供的从铜铁合金中回收金属铜的方法，在整个工艺过程中不宜有氯根的存在，可通过对原料的选择加以控制，避免产品单质铜的纯度下降。

发明的作用与效果