[发明专利]一种从含碘、铜废料中回收碘化亚铜的方法

说明书

本发明涉及一种由带有含碘、铜废料中直接获得碘化亚铜的废料回收方法，用氨水络合的方法，将铜离子和碘离子一并溶解在液相中，过滤除去其它杂质，再通过调节pH并加入还原剂的方法令溶液中的铜离子和碘离子形成碘化亚铜，可以有效规避二氧化硅带来的影响，并且所有反应均可在室温下完成。本发明可以从含碘、铜废料中回收99％以上的碘化亚铜，其纯度亦在99％以上。

技术领域

本发明涉及含碘、铜废料资源循环利用的方法，特别是从含碘、铜废料中回收碘化亚铜的方法。

背景技术

对于一般含碘、铜废料，传统的工艺回收是通过碱煮的方法得到碘化钠溶液，再进一步从碘化钠溶液中提取碘，铜则与其他杂质一起作为含铜废料进一步处理。这个方法是在废料中的其他成分不与碱反应的前提下，可以高效地将碘提取；然而当废料中含二氧化硅等易与碱发生反应的物质时，如生产氧头孢类抗生素过程中产生的含碘化亚铜废料，主要成分碘化亚铜、氧化亚铜、二氧化硅等，回收碘的收率和纯度都会受到影响。理论上来说，碘化物相对二氧化硅，会优先与碱发生反应，故可以依据碘含量计算出碱的用量，并在足以发生反应的温度下(实际约80℃即可反应，工业中为了易于控温，一般采用回流温度，即100℃)缓慢向废料中加入碱来控制反应进行的程度，从而规避二氧化硅带来的影响。但在实际操作中，针对物料分布不均匀的化工废料，这一做法是很难实现的，在实验室条件下，其实验结果尚且不具备可重现性。因此，针对含二氧化硅的含碘废料，碱煮的方法并不适用。

还有一种理论可行的回收方法是将碘离子氧化为碘单质提出。例如在酸性条件下，向废料中加入过氧化氢充分反应，将其中的碘离子氧化为碘单质，再通过水汽蒸馏的方式将碘提出；得到碘后，再将含铜废液做处理。这一方法在实验室条件下，可以得到纯度90％以上的碘。但是过程中涉及水汽蒸馏，温度较高；并且出于成本考虑，所用的氧化剂一般为过氧化氢。在实际反应过程中，过氧化氢反应往往具有滞后性，即投入反应体系后一段时间才会发生反应。如果反应条件控制不当或是投料过快，过氧化氢就会在反应体系中累积，并在达到一定温度时剧烈分解，容易形成冲料。据实验经验，当反应体系的固相和液相总体积达到反应容器总体积的三分之一时，就有很高的冲料风险。一旦发生冲料，泄露的成分会包含高温的碘蒸气和氧气，很容易引起一系列连锁事故。

另外，在以往的碘回收策略里，大多是将碘以碘单质或碘化钠、碘化钾的形式提取并回收。譬如王俊俐和张亚文发表的《从碘化亚铜废液中提取碘的实验方法研究》，就是将废液中的碘化亚铜用硝酸氧化，然后再通过升华把碘提取出来；台山化工厂黎戊贤提出的方法则是加入铁粉和碳酸钾，从而将碘化亚铜转化为碘化钾。此外，先前的研究中，还有学者以次氯酸钠和铁粉作为氧化剂来氧化碘离子进而提取碘单质。

值得一提的是，二价铜离子和碘离子在还原气氛下可以生成氧化亚铜，这是一个非常基本的无机反应。但在以往的废液回收工艺中，鲜有将碘化亚铜直接作为回收产物提取的。许炎妹，韩周祥和岳庆先在《含碘废液中碘的回收》中提出的回收策略，甚至是先用铜和硫代硫酸钠将碘以碘化亚铜的形式提出，进而再用铁粉做还原剂制得碘单质。如果确实需要碘单质，这样的回收方式自然无可厚非；但是单纯从工业利益的角度，未免画蛇添足。一方面平添了成本，增加了工序；另一方面还在一定程度上降低了原子利用率，违背了绿色化学的准则。

从安全性和收率两方面来看，现有的含碘废料回收技术都有很大的改进空间。

现今的大多数含碘、含铜废料回收策略里，忽略了铜所能带来的经济价值，只注重碘的提取，铜则作为一个廉价的副产物产出。实际上，碘化亚铜本身就具有很高的经济价值和实用价值，可以作为有机合成催化剂、树脂改性剂等。如果能由含碘、铜废料中直接回收获得碘化亚铜，不仅提高了原子利用率，还能节省后续再制作的工艺成本。

发明内容

针对这些问题，本发明提出了能在室温下反应的，可由带有含碘、铜废料中直接获得碘化亚铜的废料回收方法。该方法可以将废料中所含的碘、铜尽可能地提出，并把剩余物料无害化。同时，由于绝大部分涉及反应可在室温下完成，也在一定程度下节约了能源。