RU2051104C1 – Způsob výroby oxychloridu měďnatého – Patenty Google

Číslo publikace RU2051104C1 RU2051104C1 SU5036702A RU2051104C1 RU 2051104 C1 RU2051104 C1 RU 2051104C1 SU 5036702 A5036702 SU5036702 A2051104 SU1 C2051104 1 C2051104 RU 1C1992 Autorita RU Rusko Klíčová slova ze stavu techniky roztok mědi alkalický vyčerpaný cucl Datum stavu 04-09-1992 Číslo přihlášky Jiné jazyky Angličtina (cs) Vynálezce V.I. Ivanova O.V. Mishina L.A. Trofimová O.G. Tagiltsev Původní pověřenec Ladoga Plant Datum priority (Datum priority je předpoklad a není právním závěrem. Google neprovedl právní analýzu a neposkytuje žádné prohlášení ohledně přesnosti uvedeného data.) 04-09-1992 Datum podání 04 -09-1995 Datum zveřejnění 12-27-1992 04-09-1992 Přihláška podaná Ladoga Plant podaná Critical Ladoga Plant 04-09-5036702 Priorita na SU2051104 priorita Kritický patent/RU1C1995/ru udělena Critical Application 12-27 udělena Critical -1995-12 Zveřejnění publikace RU27C2051104 Kritický patent/RU1C2051104/ru

snímky

Krajiny

• Úprava vody oxidací nebo redukcí (OBLAST)
• Odstranění specifických látek (OBLAST)

Abstraktní

Způsob výroby oxychloridu měďnatého Oblast techniky Vynález se týká způsobu výroby oxychloridu mědi z odpadních kyselých a alkalických leptacích roztoků pro výrobu desek s plošnými spoji. Cílem je zvýšit obsah mědi v hotovém výrobku s minimálním obsahem mědi v odpadní vodě (odpadní vodě). Jako výchozí kyselý leptací roztok se používá odpadní roztok z výroby desek plošných spojů o složení g/l: soli mědi (CuCl₂,CuCl) pro měď 120 200; kyselina chlorovodíková (HCl) 30 150; voda (H₂O) zbytek, ke kterému se před smícháním přidá 30% roztok peroxidu vodíku (H).₂O₂) v poměru 30-60 ml na 1 litr odpadního roztoku a jako výchozí alkalický roztok amoniaku komplexní soli mědi se používá použitý alkalický leptací roztok z výroby desek plošných spojů obsahující komplexní sůl mědi [ Cu(NH₃)₄Cl, [Cu(NH₃)₂]Cl v množství 30-150 g/l pro měď, která se před mícháním předehřeje na 40-90°C při míchání se výsledný kyselý roztok přidává do alkalického roztoku, dokud není pH směsi 3,5-6,0; a po zastavení uvolňování plynných látek se výsledná suspenze udržuje na 40–90 °C, dokud koncentrace mědi v odpadní vodě nedosáhne 1–2 g/l. Navržený způsob umožňuje získat oxychlorid měďnatý s obsahem mědi 53–56 % a zabránit uvolňování iontů mědi a jejích komplexních sloučenin do životního prostředí. 1 stůl

Popis

Vynález se týká technologie anorganických fungicidů, zejména způsobu výroby oxychloridu měďnatého (COM), který se používá k potírání chorob rostlin.

Je známý způsob použití koncentrátů s obsahem mědi, podle kterého se koncentráty s obsahem mědi (odpadní roztoky leptání desek plošných spojů) používají při výrobě přípravků na ochranu rostlin s obsahem mědi a roztoky obsahující měď ve formě chlorid měďnatý (CuCl₂), se přímo při výrobě těchto přípravků zpracovávají 40% alkalickým roztokem (NaOH) za vzniku hydroxidu měďnatého. Pokud je měď ve formě komplexu měď-amoniak, pak metoda zahrnuje destrukci tohoto komplexu oxidací chlorem za vzniku CuCl₂ a následné zpracování mědi ve formě (Cu II) alkálií (NaOH).

Nevýhodou této metody je vysoká spotřeba alkálií a velká spotřeba vody na promývání činidla od iontů NaCl /1/.

Nejblíže navrhovanému způsobu je způsob výroby oxychloridu měďnatého [2], při kterém se oxychlorid měďnatý získává reakcí leptacích roztoků měď-amoniak pro výrobu desek plošných spojů se složkou obsahující chlór, kterou je kyselina chlorovodíková, a tzv. interakce se provádí při pH 5,8-6,3.

Nevýhodou této metody je použití čistého činidla ve formě kyseliny chlorovodíkové; sraženina vzniklá v důsledku této metody je jemně krystalická, a proto je v odpadní vodě po filtraci pozorován vysoký obsah mědi (koncentrace mědi [Cu +2 ] >> 2 g/l).

Účelem vynálezu je získat z odpadních kyselých a alkalických leptacích roztoků z výroby desek plošných spojů oxychlorid měďnatý, který lze použít jako fungicid v boji proti chorobám rostlin, zvyšující obsah mědi v hotovém výrobku s minimálním obsahem mědi. ve výtocích (v odpadních vodách).

Cíle je dosaženo tím, že použitý kyselý leptací roztok má složení g/l: soli mědi (CuCl₂, CuCl) pro měď 120-200; kyselina chlorovodíková (HCl) 30-150; voda, zbytek, do kterého byl přidán 30% peroxid vodíku v poměru 30-60 ml na litr odpadního roztoku, se smíchá s odpadním alkalickým měďno-amonným roztokem komplexní měďnaté soli [Cu(NH₃)₄]Cl, obsahující 30-150 g/l mědi, předehřátý na t = 40-80 o C. Při míchání se výsledný kyselý roztok přidává k alkalickému roztoku, dokud pH směsi nedosáhne pH (3,5-6,0), po ustává uvolňování plynných látek, výsledná suspenze se udržuje při 40-90 o C, dokud není koncentrace mědi v odtoku 1-2 g/l.

Při sloučení kyselých a alkalických roztoků na hodnotu pH 3,5-6,0 je komplex měď-amoniak zcela zničen za uvolňování plynů a současně s tvorbou oxychloridu mědi. Reakci tvorby mědi lze znázornit rovnicí:

amonium ⇒ (1)
Při těchto hodnotách pH je zajištěn obsah mědi v rozmezí 54-56 hm. Po zavedení aditiv (sulfitovo-kvasnicové výpalky a dextrin) v souladu s požadavky GOST 13200-75 „Oxychlorid měďnatý, 90% smáčitelný prášek“ je obsah mědi v hotovém výrobku v rozmezí 49-53 hm. který umožňuje použití oxychloridu měďnatého získaného navrhovaným způsobem jako fungicidu nebo meziproduktu pro výrobu prášku, jako je chomecin. Navíc je při těchto hodnotách pH pozorována minimální koncentrace mědi v odpadní vodě.

V navrhované metodě je obsah mědi v oxychloridu měďnatém stanoven podle metody podle GOST 13200-75 „Oxychlorid měďnatý.

Koncentrace mědi v odtoku se stanovuje jodometrickou metodou. V tomto případě se výpočet provádí podle známého vzorce (Zhandareva O.G. Mukhina Z.S. Metody pro analýzu galvanických lázní. M. Oborongiz, 1963, str. 3). Vzhledem k nízkému obsahu mědi v odtoku se titrace provádí 0,01 N roztokem thiosíranu sodného (Na₂S₂O₃) podle vzorce:
Cu 2

g/l, (2) kde A je množství 0,01 N thiosíranu sodného (Na₂S₂O₃), vynaložené na titraci, ml;
Množství roztoku odebraného pro analýzu, ml;
0,6354 teoretický titr 0,01 n. řešení.

Zahřívání roztoku měď-amoniak před smícháním na 40-90 °C se provádí za účelem urychlení procesu destrukce komplexu měď-amoniak a tvorby oxychloridu měďnatého. Udržování teploty v rozmezí 40-90 o C podporuje tvorbu porézního, dobře filtrovaného sedimentu. Při teplotě < 40 o C se tvoří jemně krystalická sraženina. Zahřívání roztoku mědi a amoniaku na >90 o C je nepraktické, protože další zvýšení teploty neurychluje proces tvorby oxychloridu měďnatého, nezvyšuje obsah mědi v hotovém výrobku a nesnižuje koncentraci mědi v odpadní voda.

Přidání peroxidu vodíku je nezbytné pro přeměnu mědi (I) na měď (II). Při provádění procesu leptání mědi v roztocích je spolu s mědí (II) měď (I) přítomna v kyselých leptacích roztocích ve formě chloridu měďnatého (CuCl), v alkalických leptacích roztocích ve formě [Cu(NH₃)₂]Cl.

Přítomnost jednomocné mědi (Cul) v nepřítomnosti oxidačního činidla neumožňuje její přeměnu na požadované složení oxychlorid měďnatý 3CuO ˙CuCl₂˙4H₂O, ve kterém je měď dvojmocná, což snižuje výtěžnost oxychloridu měďnatého a zvyšuje jeho obsah v odpadní vodě. Reakci přeměny mědi (I) na měď (II) lze znázornit rovnicí:
a) pro kyselé roztoky:
2CuCl+H₂O₂+2HCl ___→ 2CuCl₂+ 2H₂NEBO (3)
b) pro alkalické roztoky:
[Cu (NH₃)₂]Cl+CuCl₂+2HCl+H₂O₂ __→ 2CuCl₂+H₂NEBO (4)
Při smíchání kyselých a alkalických leptacích roztoků se rozloží komplex obsahující jednomocnou měď a následně měď (I) v přítomnosti kyseliny chlorovodíkové a peroxidu vodíku (H₂О₂) přechází do mědi (II).

Experimentálně bylo zjištěno, že minimálního obsahu mědi v odpadní vodě se dosáhne přidáním peroxidu vodíku v množství 30 až 60 ml na litr použitého leptacího roztoku kyseliny. Zvýšení koncentrace peroxidu vodíku na více než 60 ml/l nemá vliv na pokles koncentrace mědi v odtoku. Pokud je spotřeba peroxidu vodíku nižší než 30 ml na litr odpadního roztoku, obsah mědi v odpadní vodě se odpovídajícím způsobem zvyšuje. Kromě toho zavedení peroxidu vodíku v rámci specifikovaných limitů podporuje dobré promývání vodou rozpustných chloridů při minimální spotřebě vody, jejíž obsah v hotovém výrobku, pokud jde o ionty chloru, by neměl být vyšší než 0,7-0,8 hm. Obsah ve vodě rozpustných chloridů se stanoví metodou podle GOST 13200-75 (chlorid měďnatý, str. 4).

Při navrženém způsobu se produkt z ve vodě rozpustných chloridů promývá horkou vodou o teplotě 40-80 °C tolikrát, kolikrát je potřeba, aby se dosáhlo jejich obsahu nejvýše 0,7-0,8 hm.

Navržený způsob získávání oxychloridu měďnatého z odpadních kyselých a alkalických leptacích roztoků pro výrobu desek s plošnými spoji díky kombinaci hodnoty pH vypouštěných roztoků, teploty a přítomnosti 30% peroxidu vodíku nám umožňuje získat hotový výrobek, který splňuje požadavky GOST 13200-75 (oxychlorid měďnatý 90 % smáčitelný prášek).

Příklad 1. 300 litrů použitého kyselého roztoku pro leptání desek plošných spojů se nalije do nádoby o objemu 100 litrů, g/l:
soli mědi

pro měď 170
kyselina chlorovodíková (HCl) 107
vodní zbytek
poté se k ní přidá 6 litrů 30% peroxidu vodíku. Směs roztoků se míchá.

Neutralizátor o objemu 1000 litrů vybavený palubním sacím systémem je naplněn 500 litry použitého alkalického roztoku na leptání desek plošných spojů (pH 9-10) ve formě komplexu měď-amoniak o následujícím složení, g/l:
Komplex měď-amoniak

pro měď 39 Amoniak (NH₄OH) 65,5 Amonné soli 7 Voda Zl
Roztok se zahřeje na 40 °C. Poté se do neutralizátoru v několika dávkách za míchání přidá vyčerpaný kyselý roztok s peroxidem vodíku (90 l), dokud není pH směsi 3,5. pH se kontroluje pomocí indikátorového papírku Rifan s limity pH 1,8-3,6.

Když se přidá kyselý roztok k alkalickému, dojde v neutralizátoru k prudké reakci s uvolňováním plynu a zvětšením objemu směsi. Po ukončení vývoje plynu se vytvoří sraženina a odpadní voda, přičemž se teplota směsi udržuje na 40 °C. Reakce se provádí tak dlouho, dokud koncentrace mědi v odtoku nepřesáhne 2 g/l, což je kontrolováno (ve filtrovaném vzorku) jodometrickou metodou. V tomto případě se této koncentrace dosáhne po 30 minutách. Poté se do neutralizátoru nalije horká voda t 40-80 o C, dokud faktor naplnění neutralizátoru není 0,8, směs se míchá 20-30 minut, poté se nechá stát alespoň hodinu, poté se vyčeřený roztok přelit přes filtr do katalyzačního systému zpracovatelského zařízení. K sedimentu se přidá čerstvá porce horké vody t 40-80 o C, znovu se míchá 20-30 minut, suspenze se odebere a stanoví se hmotnostní podíl mědi v oxychloridu a obsah vodorozpustných chloridů podle na metody podle GOST 13200-75 (oxychlorid měďnatý). V tomto případě je obsah mědi 56 hmotn. a obsah ve vodě rozpustných chloridů je 0,8 hmotn. Poté se sraženina filtruje, suší při teplotě 85±5 °C, drtí a balí nebo přidává s přísadami v souladu s GOST 13200-75.

PŘÍKLAD 2. V nádobě o objemu 300 litrů se smíchá 100 litrů vyčerpaného kyselého leptacího roztoku z výroby desek plošných spojů stejného složení jako v příkladu 1 s 30% peroxidem vodíku ve stejném poměru (6 litrů na 100 l odpadního roztoku).

1000 litrů vyčerpaného alkalického roztoku stejného složení jako v příkladu 500 se nalije do neutralizátoru o objemu 1 litrů zahřátého na 90 °C. Poté se do neutralizátoru přidá vyčerpaný kyselý roztok s peroxidem vodíku (2). v několika dávkách za míchání ve 3-74 dávkách l), dokud pH směsi není rovno 6. pH směsi se kontroluje pomocí indikátorového papírku Rifan s mezemi měření 5,8-7,4. Při smíchání kyselých a alkalických roztoků v neutralizátoru dochází k prudké reakci s uvolňováním plynu a zvětšením objemu směsi. Po ukončení uvolňování plynů se vytvoří sraženina a odpadní voda, přičemž teplota směsi se udržuje na 90 o C. Reakce se provádí tak dlouho, dokud koncentrace mědi v odpadní vodě není vyšší než 2 g/l, což se kontroluje ve filtrovaném vzorku pomocí jodometrické metody. V tomto případě se této koncentrace dosáhne po 20 minutách. Poté se provede praní, stanoví se měď a ve vodě rozpustné chloridy v hotovém výrobku, rozdrtí se a přidají se přísady jako v příkladu 1. V tomto případě je obsah mědi v oxychloridu měďnatém 51 hmotn. obsah vodorozpustných chloridů 0,7 hm.

PŘÍKLAD 3. V nádobě o objemu 300 litrů se smíchá 100 litrů vyčerpaného kyselého leptacího roztoku z výroby desek plošných spojů stejného složení jako v příkladu 1 s 30% peroxidem vodíku ve stejném poměru (6 litrů na 100 l odpadního roztoku).

1000 litrů vyčerpaného alkalického roztoku stejného složení jako v příkladu 500 se nalije do neutralizátoru o objemu 1 litrů zahřátého na 70 °C. Poté se do neutralizátoru přidá vyčerpaný kyselý roztok s peroxidem vodíku (2). v několika dávkách, míchání ve 3-81 dávkách l) na pH 5,0. pH se kontroluje pomocí indikátorového papírku Rifan s limity pH 3,6-5,4. Při smíchání kyselých a alkalických roztoků v neutralizátoru dochází k prudké reakci s uvolňováním plynů a zvětšením objemu směsi. Po ukončení uvolňování plynů se vytvoří sraženina a odpadní voda, přičemž teplota směsi se udržuje na 70 o C. Po 20 minutách se stanoví koncentrace mědi v odtoku. V tomto příkladu je koncentrace mědi 1 g/l. Poté se provede praní, stanoví se měď a ve vodě rozpustné chloridy v hotovém výrobku, rozdrtí se a přidají se přísady jako v příkladu 1. V tomto případě je obsah mědi v oxychloridu měďnatém 53 hmotn. obsah vodorozpustných chloridů 0,65 hm.

Hlavní parametry pro výrobu oxychloridu měďnatého, popsané v příkladech 1, 2, 3 a prototypový způsob, jsou uvedeny v tabulce.

Z údajů uvedených v tabulce je zřejmé, že obsah mědi v odpadní vodě po filtraci je u navrhované metody menší než u prototypové metody.

Oxychlorid měďnatý, získaný navrženou metodou z výrobního odpadu (spotřebované kyselé a alkalické leptací roztoky z výroby desek plošných spojů), podléhající likvidaci, splňuje požadavky GOST 13200-75 (oxychlorid měďnatý) a lze jej použít jako fungicid k boji proti chorobám rostlin.

Způsob získávání oxychloridu měďnatého z výrobního odpadu je potvrzen protokoly o zkouškách. Použití navrženého způsobu výroby oxychloridu měďnatého z použitých kyselých a alkalických leptacích roztoků umožňuje zabránit uvolňování iontů mědi a jejích komplexních sloučenin do životního prostředí a snížit ztráty způsobené přírodě.

Nároky (1)

ZPŮSOB VÝROBY OXIDU MĚDĚNÉHO včetně smíchání alkalického měděno-amonného leptacího roztoku pro výrobu desek plošných spojů s kyselým roztokem obsahujícím chlór do určité hodnoty pH směsi, který se na konci reakce vysráží oxychlorid měďnatý 3Cu · CuCl₂ 4H₂O se filtruje, promyje, suší a drtí, vyznačující se tím, že jako výchozí roztok obsahující chlor se použije použitý leptací roztok z výroby desek plošných spojů o složení g/l:
Soli mědi (CuCl₂, CuCl) pro měď 120 200
Kyselina chlorovodíková (HCl) 30 150
Voda (H.₂O) Odpočinek
ke kterému se před smícháním přidá 30% roztok peroxidu vodíku (H).₂O₂) v poměru 30-60 ml na 1 litr odpadního roztoku a jako výchozí alkalický roztok amoniaku komplexní soli mědi se používá použitý alkalický leptací roztok z výroby desek plošných spojů obsahující komplexní sůl mědi [ Cu(NH₃)₄]Cl, [Cu(NH₃)₂]Cl v množství 30-150 g/l pro měď, která se před mícháním předehřeje na 40-90 o C při míchání se výsledný kyselý roztok přidává do alkalického roztoku až do pH směsi 3,5-; 6,0 a poté, co separace zastaví plynné látky, se výsledná suspenze udržuje při 40-90 o C, dokud není koncentrace mědi v eluentu 1-2 g/l.

SU5036702 1992-04-09 1992-04-09 Způsob výroby oxychloridu měďnatého RU2051104C1 (ru)

Prioritní aplikace (1)

Aplikace nárokující si prioritu (1)