Производство медного купороса из медного лома - Курсовая работа

3.2.2 Очистка и грануляция медного лома 3.2.3 Растворение меди в серной кислоте (натравка)Из медного лома и отходов меди (стружки, высечки, проволоки, опилок и т.д.) с окислением меди кислородом воздуха, электролизом или раствором хлорной меди; Из окиси меди, получаемой из белого матта; Из окисленных медных руд, содержащих незначительное количество меди, переработка которых на металлическую медь плавкой в печах является не экономичной; Наиболее промышленное значение имеет башенный способ производства медного купороса, использующий медный лом и отходы металлообрабатывающих заводов. При башенном способе производства медь в виде медного лома и других отходов переплавляют в печах для очистки от различных примесей.Основным сырьем для получения медного купороса служат серная кислота и металлическая медь. Серная кислота должна употреблять требованиям ГОСТ 2184 - 59 (таблица 2). Состав различных сортов серной кислоты (в %) Составные части Контактная H2SO4 Башенная H2SO4 Регенерированная H2SO4 техническая Техническая улучшенная олеум Металлическую медь употребляют в виде: 1) сортного лома и отходов меди;Она с достаточной скоростью растворяется в горячей концентрированной серной кислоте, но осуществлять этот процесс нерационально, так как при этом половина затрачиваемой кислоты восстанавливается до SO2, окисляя медь в окись меди, которая и растворяется в серной кислоте, образуя медный купорос. Медный лом предварительно переплавляют для рафинирования (очистки от примесей Fe, Zn, Al, Pb и т.д.) и придания ему формы, удобной для растворения - пустотелых гранул, обладающих большой поверхностью, что ускоряет растворение в кислоте в 5-10 раз. По мере расходования растворенной закиси меди новые ее количества переходят с поверхности в раствор, и медь подвергается дальнейшему окислению. Вследствие взаимодействия закиси меди с некоторыми окислами (например, с окисью железа с образованием феррита меди) часть ее так же переходит в шлак и содержание в нем Cu2O достигает 30 - 40%. Образующийся сульфат закиси меди легко окисляется в сульфат окиси меди: 2Cu2SO4 2H2SO4 O2 = 4CUSO4 2H2OВ данной курсовой работе были рассмотрены производство медного купороса из медного лома, основные его характеристики, а также сырье, для получения продукта.

Содержание

Введение

1. Характеристика медного купороса

2. Способы производства медного купороса

3. Башенный способ получения медного купороса

3.1 Сырье для получения медного купороса

В данной курсовой работе были рассмотрены производство медного купороса из медного лома, основные его характеристики, а также сырье, для получения продукта. Была рассмотрена технологическая схема, ее основные реакторы и стадии производства. Также были произведены технологические расчеты: составлены материальные и тепловой балансы основных стадий, на основе которых были получены следующие данные: CUSO4*5H2O - 98%

H2SO4 - 0,25%

Нерастворимый в воде остаток - 0,1%

Полученные результаты соответствуют требованиям к расчетной части работы.

Введение

Среди неорганических веществ медный купорос является одним из наиболее эффективных препаратов для борьбы с болезнями плодовых деревьев, виноградников и других растений. Чаще всего его используют в смеси с известью и другими наполнителями.

Медный купорос получают разными способами, но самый основной - башенный способ (получение из медного лома), главным сырьем которого является медь и серная кислота.

Медный купорос является важнейшей солью меди и находит широкое применение в промышленности и сельском хозяйстве. Он служит исходным материалом для производства различных солей меди.

В сельском хозяйстве он применяется для предохранения растений от вредителей и некоторых заболеваний и является составной частью ядохимикатов: бордосской жидкости и препарата АБ.

Смесь водного раствора медного купороса с известью (1 кг CUSO4*5H2O и 0,75 кг свежегашеной извести на 100л воды) известна под названием бордосской жидкости, представляющей собой суспензию основного сульфата меди 3Cu(OH)2*CUSO4 и CASO4. Основная соль полностью разрушается в щелочной среде. Для образования суспензии стойкой основной соли молярное отношение CUO : CAO должно быть равным 1:0,75, а весовое отношение 1:0,53 или весовое отношение CUO : Ca(OH)2, равным 1:0,7. В связи с частичной карбонизацией извести при хранении и перевозках, при изготовлении бордосской жидкости принимают весовое отношение медного купороса к извести 1:0,75.

При смешении раствора медного купороса с раствором соды получается бургундская жидкость - суспензия основного карбоната меди 3Cu(OH)2*2CUCO3. Преимущество ее перед бордосской жидкостью является хорошая прилипаемость и отсутствие комков, забивающих распылительные устройства. Медный купорос применяют для изготовления парижской зелени. Также его используют в гальванических элементах в качестве электролита, в гальванотехнике, для консервирования дерева, для изготовления некоторых минеральных красок, в производстве искусственного волокна и при обогащении руд.

1. Характеристика медного купороса

Пятиводный кристаллогидрат сульфата меди CUSO4·5H2O (хальконтит), называемый медным (синим) купоросом, образует асимметричные ярко- синие кристаллы триклиноэдрической системы с плотностью 2,29г/см3. Как и другие соли меди, медный купорос ядовит. При нагревании он плавится (110°) с потерей части кристаллизационной воды и переходит в трехводный (голубого цвета) и одноводный (белого цвета) сульфат меди. Выше 258° образуется безводный сульфат меди белого цвета, сильно гидроскопичный. При 819 - 860° CUSO4 разлагается по реакции: 2CUSO4 = SO3 CUO·CUSO4 а при 897 - 934° полностью диссоциирует на CUO и SO3. При обычной температуре кристаллы медного купороса на воздухе не выветриваются.

Насыщенный водный раствор медного купороса содержит при 0°- 12,9%, при 20°- 17,4 %, при 55°- 29,9 %, при 100° - 42,4 % CUSO4. Безвариантное равновесие CUSO4·5H2O CUSO4·3H2O раствор пар существует при 96° и 540 мм рт. ст. Растворимость медного купороса в присутствии свободной серной кислоты понижается; в растворе образуется комплексный ион [Cu(SO4)2]2-. При повышенных температурах из кислых раствор кристаллизуется CUSO4·3H2O.

В системе CUSO4 - FESO4- H2SO4- H2O в интервале 27 - 97° и диапазоне концентраций H2SO4 от 7 до 37 г/л и FESO4 (в вес.%):0 - 2,6, 2,7 - 4,7 и 8,5 - 9,2. С повышением температуры растворимость твердого раствора уменьшается, а содержание FESO4 в нем возрастает. В растворах с увеличенной кислотностью повышается содержание FESO4 в кристаллах, но понижается их растворимость.

Требования к качеству медного купороса представлены в таблице 1:

Таблица 1. Состав медного купороса (в %)

По ГОСТ 5.1688-72 (со знаком качества) Марка А Марка Б

Сорт ? Сорт ?? Сорт ??? сушеный Не сушеный сушеный Не сушеный

CUSO4·5H2O не менее 99,0 95,0 98 94 94 92 96

В пересчете на Cu,не менее 25,19 24,17 24,9 23,9 23,9 23,4 -

Железо Fe, не более 0,035 0,03 0,06 0,03 0,1 0,3 0,02

Свободная H2SO4 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

Нерастворимый в воде остаток, не более 0,05 0,04 0,1 0,05 0,04 0,1 0,05

Мышьяк As, не более 0,005 0,001 0,015 0,015 0,015 0,03 0,015

Медный купорос ? и ?? сортов марки А предназначаются для сельского хозяйства, ??? сорта - для обогатительных предприятий, марки Б - для предприятий искусственного волокна. Тарой для медного купороса служат деревянные бочки, фанерные барабаны или ящики с бумажными или полиэтиленовыми вкладышами, а также двойные полиэтиленовые и джутовые мешки и четырехслойные бумажные мешки.1. Позин М.Е. Технология минеральных солей Ч 1, Л: 1974. 794 с.

2. Дыбина П.В. Расчеты по технологии неорганических веществ, М: 1967. 594с.

3. Ахметов Т.Г. Химическая технология неорганических веществ, М: 2002. 688с.

4. Вассерман И.М. Производство минеральных солей. 1962.628с.

5. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Технология неорганических веществ»

Размещено на