專利名稱：靜壓濕法制備氧化亞銅技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氧化亞銅制備技術(shù)，特別是一種氧化亞銅晶體的水熱還原法制備技
術(shù)，屬于化學(xué)工業(yè)的無機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氧化亞銅產(chǎn)品是一種重要的無機(jī)化工原料，深紅色或深棕色結(jié)晶性粉末。氧化亞 銅在涂料工業(yè)用作船舶防污底漆涂料殺菌劑，在玻璃工業(yè)用作紅玻璃和紅瓷釉著色劑，還 可以作為陶瓷和搪瓷的著色劑，農(nóng)業(yè)用作殺菌劑，飼料添加劑。由于具有半導(dǎo)體性質(zhì)，可用 于制造各種銅鹽、分析試劑及用于電器工業(yè)中的整流電鍍，還可用作涂層、塑料和玻璃表面 改性材料以及有機(jī)工業(yè)催化劑等。氧化亞銅因其優(yōu)越的光催化性能，被應(yīng)用于廢水處理，此 外還可用作光分解水的催化劑、光電子轉(zhuǎn)換材料、鋰離子電池的負(fù)極材料和鎮(zhèn)流器材料等。
目前工業(yè)生產(chǎn)氧化亞銅主要有以下幾種方法
(1)電解法其不足是電耗高、生產(chǎn)效率低。
(2)利用亞硫酸鹽、葡萄糖、水合肼、硼氫化鈉、抗壞血酸和次亞磷酸鈉在常壓下還
原二價(jià)銅鹽法其不足是原料昂貴，對環(huán)境不友好，另外，亞硫酸鹽、水合肼、硼氫化鈉和次
亞磷酸鈉等由于其本身的毒性及不穩(wěn)定性，會給生產(chǎn)、儲藏和運(yùn)輸過程帶來麻煩。
(3)干法目前其產(chǎn)量占我國氧化亞銅總量的80%以上。干法制取氧化亞銅是將
銅粉和氧化銅混合密閉煅燒制取氧化亞銅，其不足是產(chǎn)品純度不高 本技術(shù)制備氧化亞銅具有合成工藝簡單，對環(huán)境友好，是一種經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)比較
理想的制備工藝。 發(fā)明內(nèi)容實(shí)施步驟 該技術(shù)的實(shí)施由計(jì)量配料、加熱反應(yīng)、分離、后處理等步驟組成。主要內(nèi)容為向耐 壓耐腐蝕反應(yīng)釜中注入一定體積的飽和二價(jià)銅鹽(如CuS0》溶液，再計(jì)量加入NaOH溶液和 甲酸溶液，密閉加熱，一步反應(yīng)得到氧化亞銅晶體，冷卻后分離出的氧化亞銅晶體經(jīng)洗滌、 干燥等方法處理得到目標(biāo)產(chǎn)物。 實(shí)施例一 將飽和硫酸銅溶液、NaOH溶液和甲酸溶液，按照物質(zhì)的量比(摩爾比) 為rv : n0H : nHC00H=l : 4 : 1.2的比例依次轉(zhuǎn)移入耐壓耐腐蝕反應(yīng)釜中，密閉加熱至 13(TC，水熱還原反應(yīng)6小時(shí)，生成氧化亞銅晶體，冷卻后過濾，將濾出的氧化亞銅晶體，按 照常規(guī)方法洗滌、干燥處理得到目標(biāo)產(chǎn)品氧化亞銅晶體，產(chǎn)品經(jīng)XRD法測試，符合氧化亞銅 晶體的標(biāo)準(zhǔn)圖譜。 實(shí)施例二 將飽和硫酸銅溶液、NaOH溶液和甲酸溶液，按照物質(zhì)的量比(摩爾比) 為rv : n0H : nHC00H=l : 4 : 1.2的比例依次轉(zhuǎn)移入耐壓耐腐蝕反應(yīng)釜中，密閉加熱至 145t:，水熱還原反應(yīng)5小時(shí)，生成氧化亞銅晶體，冷卻后過濾，將濾出的氧化亞銅晶體，按 照常規(guī)方法洗滌、干燥處理得到目標(biāo)產(chǎn)品氧化亞銅晶體，產(chǎn)品經(jīng)XRD法測試，符合氧化亞銅 晶體的標(biāo)準(zhǔn)圖譜。 實(shí)施例三將飽和硫酸銅溶液、NaOH溶液和甲酸溶液，按照物質(zhì)的量比(摩爾比)為rv : n0H : nHC00H=l : 4 : 1.2的比例依次轉(zhuǎn)移入耐壓耐腐蝕反應(yīng)釜中，密閉加熱至 16(TC，水熱還原反應(yīng)5小時(shí)，生成氧化亞銅晶體，冷卻后過濾，將濾出的氧化亞銅晶體，按 照常規(guī)方法洗滌、干燥處理得到目標(biāo)產(chǎn)品氧化亞銅晶體，產(chǎn)品經(jīng)XRD法測試，符合氧化亞銅 晶體的標(biāo)準(zhǔn)圖譜。 實(shí)施例四將飽和硫酸銅溶液、NaOH溶液和甲酸溶液，按照物質(zhì)的量比(摩爾比) 為rv : n0H : nHC00H=l : 4 : 1.4的比例依次轉(zhuǎn)移入耐壓耐腐蝕反應(yīng)釜中，密閉加熱至 14(TC，水熱還原反應(yīng)5小時(shí)，生成氧化亞銅晶體，冷卻后過濾，將濾出的氧化亞銅晶體，按 照常規(guī)方法洗滌、干燥處理得到目標(biāo)產(chǎn)品氧化亞銅晶體，產(chǎn)品經(jīng)XRD法測試，符合氧化亞銅 晶體的標(biāo)準(zhǔn)圖譜。 實(shí)施例五將飽和硫酸銅溶液、NaOH溶液和甲酸溶液，按照物質(zhì)的量比(摩爾比) 為rv : n0H : nHC00H=l : 4 : 1.6的比例依次轉(zhuǎn)移入耐壓耐腐蝕反應(yīng)釜中，密閉加熱至 15(TC，水熱還原反應(yīng)3小時(shí)，生成氧化亞銅晶體，冷卻后過濾，將濾出的氧化亞銅晶體，按 照常規(guī)方法洗滌、干燥處理得到目標(biāo)產(chǎn)品氧化亞銅晶體，產(chǎn)品經(jīng)XRD法測試，符合氧化亞銅 晶體的標(biāo)準(zhǔn)圖譜。 實(shí)施例六將飽和硫酸銅溶液、NaOH溶液和甲酸溶液，按照物質(zhì)的量比(摩爾比) 為rv : n0H : nHC00H=l : 4 : 1.0的比例依次轉(zhuǎn)移入耐壓耐腐蝕反應(yīng)釜中，密閉加熱至 135t:，水熱還原反應(yīng)5小時(shí)，生成氧化亞銅晶體，冷卻后過濾，將濾出的氧化亞銅晶體，按 照常規(guī)方法洗滌、干燥處理得到目標(biāo)產(chǎn)品氧化亞銅晶體，產(chǎn)品經(jīng)XRD法測試，符合氧化亞銅 晶體的標(biāo)準(zhǔn)圖譜。 實(shí)施例七將飽和硫酸銅溶液、NaOH溶液和甲酸溶液，按照物質(zhì)的量比(摩爾比) 為rv : n0H : nHC00H=l : 4 : 2.0的比例依次轉(zhuǎn)移入耐壓耐腐蝕反應(yīng)釜中，密閉加熱至 135t:，水熱還原反應(yīng)3小時(shí)，生成氧化亞銅晶體，冷卻后過濾，將濾出的氧化亞銅晶體，按 照常規(guī)方法洗滌、干燥處理得到目標(biāo)產(chǎn)品氧化亞銅晶體，產(chǎn)品經(jīng)XRD法測試，符合氧化亞銅 晶體的標(biāo)準(zhǔn)圖譜。 實(shí)施例八將飽和硫酸銅溶液、NaOH溶液和甲酸溶液，按照物質(zhì)的量比(摩爾比) 為rv : n0H : nHC00H=l : 5 : 1.2的比例依次轉(zhuǎn)移入耐壓耐腐蝕反應(yīng)釜中，密閉加熱至 12(TC，水熱還原反應(yīng)4小時(shí)，生成氧化亞銅晶體，冷卻后過濾，將濾出的氧化亞銅晶體，按 照常規(guī)方法洗滌、干燥處理得到目標(biāo)產(chǎn)品氧化亞銅晶體，產(chǎn)品經(jīng)XRD法測試，符合氧化亞銅 晶體的標(biāo)準(zhǔn)圖譜。 由以上8個實(shí)施例可以看出，本發(fā)明技術(shù)所使用的還原劑甲酸(HC00H)的物質(zhì)的 量是料液中銅離子的物質(zhì)的量的1 2倍，在所述由硫酸銅和氫氧化鈉混合的料液中，氫 氧化鈉物質(zhì)的量是硫酸銅物質(zhì)的量的4 5倍，水熱還原反應(yīng)的最佳溫度范圍為120°C 160°C。
權(quán)利要求
靜壓濕法制備氧化亞銅技術(shù)，其特征是本發(fā)明技術(shù)所使用的氫氧化鈉物質(zhì)的量是二價(jià)銅離子物質(zhì)的量的4～5倍，還原劑甲酸(HCOOH)的物質(zhì)的量是料液中銅離子的物質(zhì)的量的1～2倍，在耐壓耐腐蝕反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱還原反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為3～6小時(shí)，最佳溫度范圍為120℃～160℃。生成氧化亞銅晶體，冷卻后過濾，將濾出的氧化亞銅晶體按照常規(guī)方法洗滌、干燥處理，得到目標(biāo)產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓濕法制備氧化亞銅技術(shù)，其特征是所述還原劑甲酸物質(zhì)的量是所述料液中的二價(jià)銅離子物質(zhì)的量的1 2倍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的靜壓濕法制備氧化亞銅技術(shù)，其特征是在所述由硫酸銅和氫氧化鈉混合的料液中，氫氧化鈉物質(zhì)的量是二價(jià)銅離子物質(zhì)的量的4 5倍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3所述的靜壓濕法制備氧化亞銅技術(shù)，其特征是水熱還原反應(yīng)的最佳溫度范圍為120°C 160°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4所述的靜壓濕法制備氧化亞銅技術(shù)，其特征是水熱還原反應(yīng)的時(shí)間為3 8小時(shí)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5所述的靜壓濕法制備氧化亞銅技術(shù)，其特征是在耐壓耐腐蝕反應(yīng)釜中進(jìn)行靜壓水熱還原反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明是一種經(jīng)濟(jì)且環(huán)保的靜壓濕法生產(chǎn)氧化亞銅的新技術(shù)，技術(shù)實(shí)施過程主要包括計(jì)量配料、溶解、反應(yīng)、分離、后處理等步驟。即在飽和水溶性二價(jià)銅鹽(硫酸銅等)的水溶液中加入一定濃度的氫氧化鈉和甲酸配成混合溶液，在耐壓耐腐蝕反應(yīng)釜中，密閉加熱至120℃～160℃進(jìn)行靜壓水熱還原反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為3～8小時(shí)，直接得到氧化亞銅晶體，分離后進(jìn)行洗滌干燥處理。
文檔編號C01G3/02GK101698497SQ20091021206
公開日2010年4月28日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者李振興, 王興隆, 王寶羅 申請人:鹽城師范學(xué)院