硝酸除铜工艺

铜和稀硝酸的反应方程式反应方程式：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。

铜是一种金属元素，也是一种过渡元素，化学符号Cu。

纯铜是柔软的金属，表面刚切开时为红橙色带金属光泽，单质呈紫红色。

延展性好，导热性和导电性高，因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料，也可用作建筑材料，可以组成众多种合金。

铜用途交通设备交通设备是铜的第三大市场，约占总数的13%，与二十世纪60年代基本相同。

尽管交通的重要性没有改变，但是铜的使用形式却发生了很大的变化。

许多年来，自动散热器是这方面最重要的终端用户；然而，铜在自动电器和电子产品中的使用飞速增长，而在热交换器市场中的使用则有所下降。

小轿车的平均使用寿命是10-15年，几乎所有的铜（包括散热器和配线）都是在它的整体拆卸和回收前来进行回收的。

医学医学中，铜的杀菌作用很早就被认知。

自20世纪50年代以来，人们还发现铜有非常好的医学用途。

后来，墨西哥科学家也发现铜有抗癌功能。

新世纪，英国研究人员又发现，铜元素有很强的杀菌作用。

相信不久的将来，铜元素将为提高人类健康水平做出巨大贡献。

电器和电子市场电器和电子市场约占总数的28%。

1997年，这两个市场成为铜消耗的第二大终端用户，拥有25%的市场份额。

在许多电器产品（例如：电线、母线、变压器绕组、重型马达、电话线和电话电缆），铜的使用寿命都相当地长，只有经过20到50年以后，里面的铜才可以进行回收利用。

其他含铜的电器和电子产品（比如：小型电器和消费电子产品）使用寿命则比较短，一般是5～10年。

商业性电子产品和大型电器产品通常要回收的，因为它们除含有铜以外，还有其他珍贵的金属。

尽管如此，小型的电子消费产品的回收率还是相当低的，因为它们里面几乎没有多少铜元素。

铜与硝酸反应的实验现象探究铜与浓稀硝酸反应的实验，是中学化学教材中两个非常重要的演示实验，由于硝酸的浓度不同，反应现象不同，硝酸的还原产物也不相同。

⑴铜与浓硝酸反应取一支试管，加入一小块铜片，滴入浓硝酸后，立即有气泡产生，反应剧烈，放出红棕色气体，溶液很快变成绿色；⑵铜与稀硝酸反应取一支试管，加入一小块铜片，滴入稀硝酸后，也有气泡产生，反应缓慢，反应开始阶段，试管内气体呈红棕色，随着反应的进行，试管内气体逐渐变浅，最终呈无色，溶液变成蓝色。

综上可见，铜与浓稀硝酸反应，除了在反应现象和气体产物上有明显不同以外，还有一个明显不同，就是反应后生成的溶液颜色明显不同。

对这个问题存在着不同的解释，但同学们通过对以下这个例题的分析与解答，不仅能够更好地认识铜与浓、稀硝酸反应现象的不同，也会对反应后溶液颜色的不同有新的理解。

例题铜与浓硝酸和铜与稀硝酸反应，产物不同，实验现象不同。

为此，某高二化学学习兴趣小组在教师的指导下开展了积极的实验探究活动，他们为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO，设计了如图所示的实验装置。

⑴请根据他们的思路，选择下列药品，完成该实验，并叙述实验步骤。

药品：稀硝酸、稀盐酸、锌粒、碳酸钙固体。

步骤：①检查装置的气密性；②；③；④待反应完全后，将右边的导管插入试管内接近液面；⑤；⑥用注射器向试管内推入空气（或氧气）。

⑵推入氧气或空气的目的是。

⑶分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到溶液前者呈绿色，后者呈蓝色，某同学提出这可能是Cu2+浓度差引起的，你同意吗？原因是。

另一同学提出溶液呈绿色是Cu2+溶液颜色与NO2气体颜色复合的结果，请设计一个实验证明之（简述实验方案与实验现象）。

分析：此题探究的内容有两个：一是对如何能观察到铜与稀硝酸的反应产物NO呈无色进行探究，其关键是如何有效排除试管内的空气，使生成的NO不被氧化，又能很方便地检验出无色NO的存在；二是对铜与浓硝酸反应溶液呈绿色的原因进行探究，其关键是如何能通过实验证明浓硝酸与铜反应后的溶液呈绿色不是铜离子浓度差引起的。

LIX984从高酸硝酸铜体系中萃取回收铜试验研究吴小明;沈强华;陈雯【摘要】针对高浓度硝酸-硝酸铜体系,采用LIX984两段萃取回收铜.对影响萃取的主要因素进行优化试验,得出的一次萃取最佳试验条件为:水相初始pH值为2.0、萃取剂体积浓度为30％、油液相比(O/A)为2∶1、萃取温度为25℃、萃取时间为4 min;二次萃取最佳试验条件为:水相初始pH值为2.0、萃取剂体积浓度为10％、相比为1∶1、萃取温度为25℃、萃取时间为2 min,铜的总回收率达到99.5％.该工艺相比于硝酸铜电积、沉淀法和置换法,有流程简单、成本低、铜回收率高且无二次污染等优点.【期刊名称】《矿冶》【年(卷),期】2015(024)004【总页数】5页(P60-64)【关键词】LIX984;萃取;HNO3-Cu(NO3)2体系【作者】吴小明;沈强华;陈雯【作者单位】昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093【正文语种】中文【中图分类】TF804.2;TF811目前，从硝酸铜废水中回收铜的方法，主要有沉淀—电解法、置换—电解法〔1〕。

沉淀—电解法所采用的沉淀剂为碳酸钠，原理是将碳酸钠加入硝酸铜废液中，将Cu2+等沉淀析出，沉淀后清洗、烘干，再用氢气还原，将还原后的粗铜熔炼浇铸成板，再进行电解提纯。

这种方法的缺点是回收过程繁琐，流程长。

置换—电解法是用铁粉置换，置换出的铜粉清洗后再烘干，熔炼浇铸成板后，电解提纯。

它的缺点也是回收过程繁琐，流程长。

某黄金冶炼企业炭浆氰化法提金流程中，铜随金一起发生氰化反应到浸出液中，到活性炭解吸液电积产出金泥用硝酸溶分，才完成金与铜的分离。

金泥经硝酸溶解，铜、银及绝大多数贱金属进入溶液，采用盐酸沉银后，该企业是用铁屑置换硝酸液中的铜，获得海绵铜。

这种回收铜的方法有铁屑耗量大，海绵铜品质波动大、价值不高的不足。

铜与稀硝酸的反应实验演示操作方法按图装好实验装置，并检验这一装置气密性。

在烧瓶里放3－－4片铜片，再打开漏斗活塞，将稀硝酸放入烧瓶，直至浸没铜片为止，观察现象，然后再把烧瓶加热，用排水法收集一试管气体。

实验现象铜片中假如稀硝酸不加热时，仅有少量气泡产生，当给烧瓶加热时，产生大量气泡，试管中收集到气体为无色，在水面下用拇指堵住试管口，把试管从水中取出，并使管口向上，放开拇指，试管口处气体变为红棕色。

烧瓶内溶液呈蓝色。

实验结论铜与稀硝酸在不加热时反应缓慢，在加热时反应速度较快，有无色NO气体生成，同时生成硝酸铜，反应方程式：3Cu ＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2 ＋2NO ↑＋4H2O实验考点1、金属与稀硝酸反应规律；2、金属活动性顺序表中H后面的金属与氧化性酸的反应特点与计算。

经典考题1、0.3molCu与足量的稀HNO3完全反应时，被还原的HNO3的物质的量是A、0.8molB、0.6molC、0.4molD、0.2mol试题难度：易2、向1L0.5mol/L的H2SO4溶液中加入10.1gKNO3和12.8gCu 充分反应后产生的气体在标态下的体积为( )A、2.24LB、3.36LC、4.48LD、5.60L试题难度：中3、已知锌和稀硝酸反应时，每有1mol硝酸反应，就有0.8mol电子转移，此时硝酸的还原产物可能是什么物质？并写出有关化学方程式。

试题难度：难1 答案：D解析：直接考查方程式，硝酸同时体现氧化性和酸性，3摩尔铜参加反应时被还原的硝酸是2摩尔。

2 答案：A解析：根据铜和稀硝酸反应的离子方程式进行计算，硫酸提供氢离子，硝酸钾提供硝酸根离子，判断硝酸根不足，根据硝酸根进行计算可得。

3 答案：还原产物可能是N2O或是NH4NO3。

4Zn＋10HNO3＝4Zn（NO3）2＋N2O↑＋5H2O4Zn＋10HNO3＝4Zn（NO3）2＋NH4NO3＋3H2O解析：利用电子得失守恒计算，10摩尔硝酸参加反应就有8摩尔电子转移，即有4摩尔的金属锌参加反应，同时生成4摩尔硝酸锌，那么体现酸性的硝酸就是8摩尔，只有2摩尔的硝酸得8摩尔电子，平均每摩尔硝酸得电子4摩尔，产物为N2O ，当然还有一种可能是只有其中的1摩尔硝酸得到8摩尔电子到－3价，最后产物为硝酸铵。