氯化銅
實(shí)驗(yàn)室制氯化銅溶液:CuO+2HCI=CuCl2+H2O
工業(yè)制氯化銅:
銅是畜禽生產(chǎn)中不可缺少的重要元素,一般使用硫酸銅,其應(yīng)用缺陷是眾所周知的。堿式氯化銅具有不吸濕結(jié)塊,流動(dòng)性好,不氧化破壞飼料中的脂肪和維生素,生物利用率高的優(yōu)點(diǎn)。堿式氯化銅的生物學(xué)有效性和生物安全性明顯高于硫酸銅。它不僅可降低飼料成本,而且可大大減少銅排泄對(duì)環(huán)境造成的污染,對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境有重要意義。
電子工業(yè)含銅廢液的處理大多采用電解法、氧化還原法、中和沉淀法等,一般以CUS04,5H20的形式回收。研究利用堿性蝕刻廢液和酸性蝕刻廢液制取納米級(jí)的新型飼料添加劑堿式氯化銅,通過對(duì)蝕刻廢液的處理工藝探討,找到了利用蝕刻廢液的較佳方法。
1 材料與方法
1.1 主要原料
堿性蝕刻廢液,含Cu2+5 2.1 2夢(mèng)L,Cl- 102.81g /L,pH值9.8;酸性蝕刻廢液,含Cu2+9 2 .4g/L,Cl一70.8 g/L,pH值0.82。
1.2 反應(yīng)原理及工藝流程
將銅酸、堿性蝕刻廢液混合,發(fā)生中和反應(yīng),沉淀出來的物質(zhì)經(jīng)過濾,洗滌,干燥,即得產(chǎn)物堿式氯化銅。其反應(yīng)方程式:
1.3 試驗(yàn)步驟
取一定量的堿性蝕刻廢液于反應(yīng)容器中,在攪拌和適宜溫度下,緩慢加入一定濃度的酸性蝕刻廢液,使之發(fā)生中和沉淀反應(yīng),控制在適當(dāng)pH值范圍內(nèi),從而使銅的回收利用率達(dá)到最高。繼續(xù)攪拌反應(yīng),靜置,然后過濾,洗滌,干燥,即得堿式氯化銅產(chǎn)品。產(chǎn)品中銅的含量采用間接碘量法測(cè)定;氯的含量采用氯離子選擇性電極法測(cè)定;重金屬(以Pb計(jì))及砷含量按飼料級(jí)硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)中的方法測(cè)定。
2 結(jié)果與討論
2.1 廢液加入順序?qū)桃悍蛛x的影響
方法一 : 取堿性蝕刻廢液于反應(yīng)器中,在攪拌中緩慢加入酸性蝕刻廢液,并調(diào)節(jié)至適當(dāng)pH值,攪拌反應(yīng),靜置沉淀,觀察分離狀況。
方法二 : 取酸性蝕刻廢液于反應(yīng)器中,在攪拌中緩慢加入堿性蝕刻廢液,并調(diào)節(jié)至適當(dāng)pH值,攪拌反應(yīng),靜置沉淀,觀察分離狀況。
試驗(yàn)結(jié)果表明,在相同的條件下,方法一反應(yīng)后得到的反應(yīng)物固液分層明顯,沉淀效果較好;方法二反應(yīng)后產(chǎn)生了膠體現(xiàn)象,溶液分層不明顯。因此,采
用方法一進(jìn)行下面的試驗(yàn)。
2.2 pH值對(duì)廢液中CuZ+離子回收的影響
對(duì)堿性蝕刻廢液用酸性廢液調(diào)節(jié)不同的pH值,經(jīng)過濾后測(cè)定濾液中殘余CuZ+的含量,結(jié)果見表1。
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表1數(shù)據(jù)表明,pH值對(duì)廢液中Cu2+離子回收率有重要影響,pH值過小,殘余的Cu2+多,沉淀不完全,銅的回收率低;pH值過大,生成的沉淀部分溶解,銅的回收率也低。pH值應(yīng)控制在6.0-6.5范圍內(nèi)。
2.3 產(chǎn)品的組成與質(zhì)量分析
用上述方法制得的產(chǎn)物經(jīng)測(cè)定(括號(hào)內(nèi)為計(jì)算值),Cu的重量占59.2 3% (59.51% ), C1的重量占16.72 % (1 6.60 % ),其組成符合分子式Cu2(OH)3C1。若用堿式氯化銅表示,其含量為99.53%,純度很高。而產(chǎn)品中的重金屬(以Pb
計(jì))含量為4.6 m g/kg;砷(以Pb計(jì))含量為2.8m/kg,符合飼料級(jí)硫酸銅中的指標(biāo)要求,可以用作飼料添加劑。
2.4 產(chǎn)品的溶解度與吸水率
制得 的堿 式氯化銅是呈細(xì)砂狀,顆粒均勻,流動(dòng)性好,不吸潮,不結(jié)塊的綠色結(jié)晶粉末,在空氣中穩(wěn)定。Cu2( OH)3Cl 難溶于水,但在酸性溶液中易于溶解。在動(dòng)物體內(nèi)易于溶解、吸收,生物利用率比硫酸銅高1.05一1.15倍。
2.5 物相與形貌表征
產(chǎn)物的 XRD圖譜表明,產(chǎn)物是具有六方晶系的單一物相,與六方晶系的堿式氯化銅圖譜(JCPDS 19 -0389)一致。堿式氯化銅產(chǎn)品是粒徑約60 nm、長度約600 nm的納米棒。
3 結(jié)論
根據(jù)以上試驗(yàn),得到了印刷電路板堿性、酸性腐蝕液的再生和回收銅的新方法。此法可綜合利用廢棄資源,既得到飼料添加劑,又可以把銅沉淀后的氯化鉸母液調(diào)整,繼續(xù)用于印刷電路板的生產(chǎn),消除了環(huán)境污染,給生產(chǎn)廠家?guī)砹撕芎玫纳鐣?huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)電子工業(yè)和飼料工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
(1)危險(xiǎn)性概述
危險(xiǎn)性類別:第8.3類 其它腐蝕品
侵入途徑:吸入、食入
健康危害:對(duì)眼、皮膚和呼吸道有刺激性。遇熱產(chǎn)生銅煙塵,吸入引起金屬煙霧熱。口服引起出血性胃炎及肝、腎、中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害及溶血等,重者死于休克或腎衰。
環(huán)境危害:對(duì)環(huán)境有害。
燃爆危險(xiǎn):不燃,無特殊燃爆特性。(2)急救措施
皮膚接觸:脫去污染的衣著,用大量流動(dòng)清水沖洗。如有不適感,就醫(yī)。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。如有不適感,就醫(yī)。
吸 入:迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。呼吸、心跳停止,立即進(jìn)行心肺復(fù)蘇術(shù)。就醫(yī)。
食 入:用0.1%亞鐵氰化鉀洗胃。給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。
?。?)消防措施
危險(xiǎn)特性:本身不能燃燒。遇鉀、鈉劇烈反應(yīng)。具有腐蝕性。
有害燃燒產(chǎn)物:無意義。
滅火方法:本品不燃。根據(jù)著火原因選擇適當(dāng)滅火劑滅火。
滅火注意事項(xiàng)及措施:消防人員必須穿全身耐酸堿消防服、佩戴空氣呼吸器滅火。盡可能將容器從火場(chǎng)移至空曠處。噴水保持火場(chǎng)容器冷卻,直至滅火結(jié)束。(4)泄漏應(yīng)急處理
應(yīng)急行動(dòng):隔離泄漏污染區(qū),限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵口罩,穿防腐、防毒服。穿上適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)服前嚴(yán)禁接觸破裂的容器和泄漏物。盡可能切斷泄漏源。用塑料布覆蓋泄漏物,減少飛散。勿使水進(jìn)入包裝容器內(nèi)。用潔凈的鏟子收集泄漏物,置于干凈、干燥、蓋子較松的容器中,將容器移離泄漏區(qū)。
(5)操作處置與儲(chǔ)存
操作注意事項(xiàng):密閉操作,局部排風(fēng)。防止粉塵釋放到車間空氣中。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn),嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡,穿橡膠耐酸堿服,戴橡膠耐酸堿手套。避免產(chǎn)生粉塵。避免與鈉、鉀接觸。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲(chǔ)存注意事項(xiàng):儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。防止陽光直射。包裝必須密封,切勿受潮。應(yīng)與鈉、鉀、食用化學(xué)品等分開存放,切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。(6)接觸控制/個(gè)體防護(hù)
接觸限值:
MAC(mg/m3): 未制定標(biāo)準(zhǔn) PC-TWA(mg/m3): 未制定標(biāo)準(zhǔn)
PC-STEL(mg/m3): 未制定標(biāo)準(zhǔn) TLV-C(mg/m3): 未制定標(biāo)準(zhǔn)
TLV-TWA(mg/m3): TLV-STEL(mg/m3):
監(jiān)測(cè)方法:火焰原子吸收光譜法。
工程控制:密閉操作,局部排風(fēng)。
呼吸系統(tǒng)防護(hù):空氣中粉塵濃度超標(biāo)時(shí),必須佩戴過濾式防塵呼吸器。緊急事態(tài)搶救或撤離時(shí),應(yīng)該佩戴空氣呼吸器。
眼睛防護(hù):戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。
身體防護(hù):穿橡膠耐酸堿服。
手 防 護(hù):戴橡膠耐酸堿手套。
其他防護(hù):工作場(chǎng)所禁止吸煙、進(jìn)食和飲水,飯前要洗手。工作完畢,淋浴更衣。保持良好的衛(wèi)生習(xí)慣。(7)理化特性
外觀與性狀:黃棕色吸濕性粉末。
pH值: 無意義 熔點(diǎn)(℃): 498(分解)
沸點(diǎn)(℃): 993(轉(zhuǎn)變?yōu)槁然瘉嗐~) 相對(duì)密度(水=1): 3.386
相對(duì)蒸氣密度(空氣=1): 無資料 臨界壓力(MPa): 無意義
辛醇/水分配系數(shù): 無資料 閃點(diǎn)(℃): 無意義
引燃溫度(℃): 無意義 爆炸下限[%(V/V)]: 無意義
爆炸上限[%(V/V)]: 無意義
溶解性:易溶于水,溶于丙酮、醇、醚、氯化銨。
主要用途:用作電鍍添加劑,玻璃、陶瓷著色劑,催化劑,照相制版及飼料添加劑等。(8)穩(wěn)定性和反應(yīng)性
穩(wěn)定性:穩(wěn)定
禁配物:鈉、鉀。
避免接觸的條件:潮濕空氣。
聚合危害:不聚合
分解產(chǎn)物:氯化氫、氧化銅。(9)毒理學(xué)資料
急性毒性:
LD50:大鼠經(jīng)口LD50(mg/kg): 140
致突變性:微生物致突變:釀酒酵母100 umol/L。DNA損傷:大腸桿菌50 umol/L/2D。(10)廢棄處置
廢棄物性質(zhì):危險(xiǎn)廢物
廢棄處置方法:在污水處理廠處理和中和。重復(fù)使用容器或在規(guī)定場(chǎng)所掩埋。
廢棄注意事項(xiàng):處置前應(yīng)參閱國家和地方有關(guān)法規(guī)。(11)運(yùn)輸信息
危險(xiǎn)貨物編號(hào):83503
UN編號(hào):2802
包裝類別:Ⅲ類包裝
包裝標(biāo)志:腐蝕品;有毒品
包裝方法:塑料袋或二層牛皮紙袋外全開口或中開口鋼桶;螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶(罐)外普通木箱;(內(nèi)包裝禁用金屬容器)。
運(yùn)輸注意事項(xiàng):起運(yùn)時(shí)包裝要完整,裝載應(yīng)穩(wěn)妥。運(yùn)輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴(yán)禁與活性金屬、活性金屬、食用化學(xué)品、等混裝混運(yùn)。運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸車輛應(yīng)配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。運(yùn)輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋,防高溫。公路運(yùn)輸時(shí)要按規(guī)定路線行駛,勿在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。
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