利用含铜蚀刻废液合成碱式碳酸铜新工艺研究

利用含铜蚀刻废液生产硫酸铜的工艺控制分析摘要】利用温州地区含铜蚀刻废液生产工业硫酸铜，对中和、压滤、浆化、酸化等工艺因素控制进行探讨找到最佳工艺条件。

产品质量能达到GB437—2009要求。

【关键词】含铜蚀刻废液；硫酸铜；工艺控制前言：含铜蚀刻废液分为碱性蚀刻废液和酸性蚀刻废液，两者在国家危险废物名录中归于第HW22类，2015年温州地区的含铜蚀刻废液产生量在5500吨，酸性蚀刻废液主要含氯化铜和盐酸，碱性蚀刻废液主要是铜氨络离子，含铜量平均在120g/L。

利用含铜蚀刻废液生产的硫酸铜，俗名胆矾、石胆、胆子矾、蓝矾。

硫酸铜是制备其他铜化合物的重要原料。

1实验部分1.1中和1.1.1主要原料：⑴浙江欧珑电气有限公司的碱性蚀刻废液，其主要成分为：Cu2+:83.35g/L；⑵浙江欧珑电气有限公司的酸性蚀刻废液，其主要成分为：Cu2+:129.63g/L；1.1.2实验步骤：取300毫升碱性蚀刻废液于烧杯中，在搅拌下缓慢加入酸性蚀刻废液，控制PH6.0-5.0，使之发生中和沉淀反应，从而使铜的回收利用率达到最高。

中和反应如下：Cu(NH3)42++3H++Cl-+H2O → Cu(OH)Cl↓+4NH4+CuCl42-+NH3·H2O → Cu(OH)Cl↓+4NH4++3Cl-中和反应后取沉淀上清液测定铜离子浓度（g/L）1.1.3实验结果表明：PH值对废液中铜离子回收是有影响的，经过对不同PH值的上清液测定，5.2-5.5的PH值的铜离子含量浓度最低，低于PH值5.2残余的铜离子比较多，沉淀不完全，铜的回收率也低。

高于PH值5.5，生成的沉淀部分溶解，铜的回收率也低，上清液中残余的铜离子相对变高。

因此，PH值控制在5.2-5.5比较合理。

另外酸性蚀刻废液用量变化随PH降低而用量增多，这与碱性蚀刻废液中的游离氨和酸性蚀刻废液中的盐酸含量相关，故无需考虑控制，对铜的回收没有影响。

1.2浆化沉淀压滤充分水洗后的滤饼（含铜量27%左右）需要卸入打浆罐加入比例的水进行打浆，然后加入浓硫酸溶解滤饼，PH控制在2.5左右即可，冷却结晶，过滤风干承重，得数据如下表：实验表明，用水量少，硫酸铜晶体中的结晶水达不到5个，颜色偏绿，产率低；用水量大，母液多，母液的过饱和度不高，结晶易溶解，因此产率也低。

用碳铵及氨水与铜反应制备碱式碳酸铜和活性氧化铜实验报告一、实验目的用氨水、碳酸氢铵直接与铜反应制备碳酸铜，再焙烧碳酸铜直接得活性氧化铜以达到降低成本的目的。

二、实验步骤1.称取定量的铜（过量）放入反应釜中，加入碳酸氢铵、氨水，其中铜：碳酸氢铵：氨水（25%）=1:1.5：（2.5～3）。

2.在加入碳酸氢铵、氨水之前，加入定量的铜氨络合物溶液，保证加入碳酸氢铵、氨水后溶液铜离子含量在40～60g/L。

3.开循环及空气压缩机，压缩空气进入反应釜中加压反应。

压力保持在1.5～2公斤。

温度随着反应将近1小时后升至50～60℃，保持在此温度下反应。

温度高于65℃时，须开冷却水冷却。

4.温度在50℃反应1小时后，若铜离子含量大于85g/L、比重大于1.13时，微开放气阀，放氮气。

但必须保持压力有1.5～2公斤。

5.每小时检测溶液溶度，在反应将近5～6小时后，比重达到1.17～1.20、铜离子在140g/L以上时，即可以出料。

6.过滤，过滤后的溶液置于四口瓶中，减压通空气赶氨，赶氨温度保持在70-80度。

至容器中有大量的碳酸铜沉淀出现且溶液不呈蓝色时（母液中铜离子在4到7g/L），即可分离。

赶氨时间大约须10～12小时。

赶氨过程中，须接尾气回收装置，尾气用洗水配的碳铵饱和溶液吸收氨。

最好用二级吸收。

7.赶氨后通过抽滤、洗涤，洗至洗水不呈蓝色为止。

抽干的碳酸铜置于烘箱中在105℃温度下烘2～3小时。

过200目筛，过筛后的产品即为碱式碳酸铜成品。

剩下的大颗碳酸铜需破碎。

母液套入下次反应使用。

8.碳酸铜成品置于马弗炉中，先在220℃时活化2小时，然后升温至400℃焙烧10到11小时，即可得合格的活性氧化铜产品。

三、实验数据1）铜片反应收率：6.4/（6.5×0.996）=98.9%铜：碳酸氢铵：25%氨水=1:46:2.982）铜条反应铜条收率：25.84/(26.4×0.991)=98.77%铜：碳酸氢铵：25%氨水=1:1.409:2.543)赶氨碳酸铜4）烧至氧化铜总收率=铜反应收率×赶氨得碳酸铜收率×焙烧收率=98.77%×98.53%×99.14%=96.48%四、实验总结1.反应过程中放气过早，有大量氨气跑出，必须到铜离子到一定浓度时才可以排氮气。

（化学）初中化学化学综合题及其解题技巧及练习题(含答案)及解析一、中考化学综合题1．常见的酸(盐酸、硫酸、硝酸)和常见的碱(氢氧化钠、氢氧化钾)完全反应时，所得的溶液呈中性。

已知固体A 是一种纯净物，B 是一种无色中性液体，C 和D 是两种常见的溶液。

将固体A 与液体B 混合进行如下实验(实验过程中的各步反应均恰好完全)：请回答下列有关问题：(1)操作a 的方法叫做______________。

(2)有色溶液与D 溶液反应的化学方程式为________________________________。

(3)若无色中性液体B 是纯净物，则该中性液体的化学式为__________________。

(4)若无色中性液体B 是含一种溶质的溶液，则该溶质可能是______或_______。

【答案】过滤 CuCl 2+2NaOH ═Cu(OH)2↓+2NaCl H 2O 氯化钠(或NaCl) 硫酸钠(或Na 2SO 4)【解析】【分析】【详解】(1)根据操作a 得到的物质为固体和液体，可以得出操作a 为过滤；故填：过滤。

(2)固体A 加入无色中性溶液后得到蓝色溶液，可以推测固体A 为铜盐的溶液，而中性液体B 可以为水或是不与铜盐反应的中性溶液，最后得到的是氯化钠溶液，可以判断操作a 后的有色溶液为氯化铜，那么D 为氢氧化钠溶液，而白色沉淀只能为硫酸钡，所以可以判断A 为硫酸铜，那么C 为氯化钡溶液，所以操作b 后的蓝色沉淀为氢氧化铜，故可以知道有色溶液与D 的反应为氢氧化钠和氯化铜的反应，它们反应生成了氢氧化铜和氯化钠；故填：22CuCl +2NaOH=Cu(OH)+2NaCl(3)若无色中性液体B 是纯净物，则该液体为水；故填：H 2O 。

(4)若无色中性液体为含一种溶质的溶液，则该溶质可以是氯化钠，硫酸钠等中性物质的溶液；故填：氯化钠、硫酸钠。

2．铜及其化合物在生产、生活中都有广泛的应用。

一、铜的性质及其应用兔首和鼠首均为青铜器（铜、锡合金），表面呈绿色，这是铜器长期暴露在空气中生成了铜锈（铜锈俗称铜绿）。

实验碱式碳酸铜的制备
【实验目的】
1.制备碱式碳酸铜留用
2.熟练乙醇析晶及抽率操作
【实验原理】
硫酸铜与碳酸氢钠在溶液中反应得到碱式碳酸铜反应离子方程式：2Cu2+ + 4HCO3- == Cu2(OH)2CO3·H2O↓ + 3CO2↑
【实验试剂】
五水合硫酸铜（AR）、碳酸氢钠（AR）
【实验仪器】
电炉（1kW）、蒸发皿（500mL）、烧杯（100mL）、烧杯（250mL）、布氏漏斗（100mm）、抽滤瓶（250mL）、注射器（20mL）、玻璃棒、电子秤（100g/0.01g）等
【实验步骤】
一、分别称取10.0g五水合硫酸铜和7.0g碳酸氢钠（理论6.72g，稍过量）。

准备150ml沸水。

将五水合硫酸铜与碳酸氢钠共同投入约150mL沸水，剧烈搅拌，并撤离热源。

有草绿色沉淀生成，冷却至室温。

用倾析法（过滤）分离晶体和溶液，用约20mL无水乙醇洗涤晶体数次，抽率，风干。

称重并计算产率。

二、称取4.2gNaHCO3，6.2gCuSO4·5H2O，先将固体研细，然后混合，投入100mL沸水中，搅拌，防止暴沸，反应完全后撤离热源，看到有草绿色沉淀生成。

洗涤至不含硫酸根离子，抽滤至干，得到草绿色晶体．该晶体的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2·H2O．注意：因反应产物与温度、溶液的酸碱性等有关，因而同时可能有蓝色的2CuCO3·Cu(OH)2、2CuCO3·3Cu(OH)2和2CuCO3·5Cu(OH)2等生成，使晶体带有蓝色。

含铜蚀刻废液利用处置方案背景在现代制造业中，蚀刻技术被广泛应用于电子、半导体、光电等领域。

在这些领域中，含铜蚀刻废液是其中一种常见的工业废液。

含铜蚀刻废液中的铜离子含量高，且具有一定毒性。

因此，如何对含铜蚀刻废液进行有效的处置和利用，成为了制造业中的重要问题。

含铜蚀刻废液的特性1.铜离子含量高2.具有一定毒性3.含有大量氢氟酸4.酸性较强处置方案1. 中和法中和法是含铜蚀刻废液处理的一种有效方式。

其主要原理是将含铜蚀刻废液和碱性物质混合，使其酸度降低到较为安全的范围内。

在中和法中，常用的碱性物质有氢氧化钠、氢氧化钙等。

中和法处理后的含铜废水，可通过过滤等方式进行净化后，得到清洁的水，再将其排放到环境中。

2. 电沉积法电沉积法是另一种常用的含铜蚀刻废液处理方式。

即利用电化学沉积原理，将废液中的铜离子沉积在电极上。

在电沉积的过程中，铜离子可以被还原成金属铜，从而达到废液净化的目的。

其优点是不需添加任何化学药剂，对环境污染小。

3. 分离法分离法是利用特定分离膜将含铜蚀刻废液中的铜离子与其他离子分离开来，达到净化的目的。

该方法操作简单，对环境的污染较小。

但是，由于分离膜的成本较高，分离法的应用范围受到一定的限制。

废液利用方案1. 铜的回收利用含铜蚀刻废液中的铜离子经过净化后可以进行回收利用。

一种常见的方法是通过化学物质将其还原成金属铜。

这种方法是一种经济实惠的方式，可将废液中的铜利用起来，同时也能减少对环境的污染。

2. 用于金属表面处理含铜蚀刻废液可以用于金属表面的处理。

特别是对铜及其合金的表面，其含有大量的铜离子，可在表面上形成保护膜，具有防腐、耐光、抗氧化等功能。

3. 用于其它行业含铜蚀刻废液经过净化后，可以用于其它行业。

如农业中的肥料、制造生产中的金属表面处理、矿山等。

结论含铜蚀刻废液处理和利用对环境保护具有重要意义，同时也与企业的可持续发展密切相关。

中和法、电沉积法、分离法是常用的处理方法，选用一种方法要考虑经济、环保、技术等多个方面的因素。

碱式碳酸铜的制备一、实验原理为了适于碱式碳酸铜的生成和离取, 根据碱式碳酸铜的性质和铜盐的性质, 选用硫酸铜溶液和碳酸钠溶液。

其反应方程式如下:水浴加热2CuSO4 + 2NaCO3 + H2O ＝＝＝Cu2 (OH) 2CO3 + CO2 ↑+ 2NaSO4反应过程中, 反应温度、反应物浓度及反应物配比对反应物均有影响。

二、仪器与药品：数显恒温水浴锅；气流烘干机；烘干箱；抽滤装置；烧杯；容量瓶；硫酸铜溶液；碳酸钠溶液；钡盐溶液.反应溶液的配置：配置0.5mol·L -1 的CuSO4溶液和0.5mol·L-1Na2CO3溶液各250mL。

静置，以备用称取固体药品硫酸铜31.2110g 和碳酸钠13.2488g , 分别倒入两个250mL 的烧杯中, 用100mL 蒸馏水溶解, 再转入250mL容量瓶中, 配成250mL 溶液。

三、制取碱式碳酸铜的最佳条件反应温度: 50 ℃; 反应物浓度: 0.5mo l／L 的CuSO4 溶液和0.5mo l／LNa2CO3 溶液, 及反应物配料比: CuSO4 溶液: Na2CO3 溶液1 : 1.2。

四、制备过程设计1 取60mL0.5mo l／L 的CuSO4 溶液置于150mL 烧杯中, 再取72mL 0.5mo l ／L Na2CO3 溶液于另一个150mL 烧杯中。

将两个贴有标签的烧杯同时放到50 ℃恒温水浴中加热, 几分钟后取出。

2 将两个烧杯取出, 将CuSO4 溶液倒入Na2CO3 溶液中, 用玻璃棒搅拌, 静置, 待沉淀完全。

减压抽滤，收集产品，并用少量冷水洗涤至洗涤液内不含SO42-为止（用Ba2+检验）。

将所得产品烘干，称量，计算产率。

3 用蒸馏水洗涤沉淀数次, 直到沉淀中不含硫酸根离子为止(可取上层清液少许置于小试管中, 滴加几滴BaCl2 溶液, 观察有无白色沉淀) , 抽滤。

4 将产品在烘箱中(100 ℃) 烘干, 待冷至室温后称量, 并计算产率。

酸碱性蚀刻液再生及铜回收系统1.引言蚀刻液是一种用于蚀刻金属表面的溶液，常用于电子设备制造行业中的电路板制作。

然而，传统的蚀刻液使用后会产生大量废液，其中含有酸碱性物质及金属离子等有害物质。

为了回收利用这些资源，并减少对环境的影响，发展酸碱性蚀刻液再生及铜回收系统是一种重要的研究方向。

2.酸碱性蚀刻液再生技术2.1过滤2.2中和2.3电析酸碱性蚀刻液中所含有的金属离子可以通过电析的方法进行回收。

电析是利用电流通过液体中的金属离子，将其电化学还原成金属沉积在电极上。

通过这种方法，可以将酸碱性蚀刻液中的金属资源回收利用，同时减少对环境的污染。

3.铜回收系统技术在酸碱性蚀刻液再生过程中，铜是一种常见的金属资源。

铜回收系统技术主要包括电解、溶剂萃取等方法。

3.1电解电解是一种通过电流的作用将溶液中的金属离子还原成金属的方法。

在铜回收系统中，可以利用电解的方法将酸碱性蚀刻液中的铜离子电化学还原成铜金属。

这种方法具有高效、环保的特点，能够有效地回收利用酸碱性蚀刻液中的铜资源。

3.2溶剂萃取溶剂萃取是通过溶剂选择性地吸附和分离溶液中的特定成分的方法。

适当选择合适的溶剂，可以实现对酸碱性蚀刻液中的铜离子的吸附和回收。

这种方法具有操作简单、回收率高的特点，是一种常用的铜回收系统技术。

4.酸碱性蚀刻液再生及铜回收系统的优势4.1资源回收利用通过再生技术可以将酸碱性蚀刻液中的酸碱物质和金属离子回收利用，减少对自然资源的消耗。

4.2环境友好再生系统能够有效地处理和减少酸碱性蚀刻液中的废液，减少对环境的污染。

4.3经济效益通过再生和回收技术，可以降低酸碱性蚀刻液的成本，提高资源利用效率，从而带来经济效益。

5.结论酸碱性蚀刻液再生及铜回收系统是一种重要的研究方向，通过过滤、中和和电析等方法可以实现酸碱性蚀刻液的再生和回收利用。

通过电解和溶剂萃取等方法可以实现酸碱性蚀刻液中的铜离子的回收。

这些技术具有资源回收利用、环境友好和经济效益等优势，对于推动电子设备制造行业的可持续发展具有重要意义。

碱式碳酸铜的制备及铜含量测定
碱式碳酸铜的制备及铜含量测定
设计实验要求：
1. 查阅有关资料，设计制备2g Cu2(OH)2CO3的实验方案。

2. 设计方案，探究实验的最适体积配比、最适反应温度。

3. 鉴定产品中铜的含量。

设计报告内容：
一、实验目的
1. 掌握水溶液反应法制备产品
2. 学习如何确定最优反应条件
3. 掌握鉴定铜类化合物的方法
二、实验原料
三、实验原理
1. 基本原理：
2. 反应方程式：
3. 物料计算：
4. 流程图：
四、实验步骤
五、参考文献
1. 催学桂,张晓丽主编.基础无机化学实验(无机及分析部分) [M] .山东:山东大学出版社 ,2000 ,8.
2. 北京师范大学无机化学教研室等主编.无机化学实验(高等学校试用教材) [M] .北京:高等教育出版社 ,1980 ,2.
3. 武汉大学等编.无机化学 - 下册(高等学校教材) [M] .北京:高等教育出版社 ,199
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