从含铜电镀废水制备氯化亚铜及提高其抗氧化性的研究

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目前,中国每年排放约40亿m3的电镀废水,其中含有大量的铜离子,若不进行回收,不仅浪费资源,而且污染环境。本论文从“资源化”的角度出发,利用处理含铜电镀废水得到的硫酸铜,采用亚硫酸盐还原法制备CuCl,对制备过程中的影响因素进行了考察,同时对提高氯化亚铜的抗氧化性能做了研究。通过实验,得到制备CuCl的最佳工艺为:n(CuSO4):n(Na2SO3):n(NaCl)=1:1.33:1.6、反应温度为60℃、pH值为3.5,在此工艺条件下,CuCl的收率在97%以上,纯度在98%以上;放大实验表明:Na2SO3用量控制在CuSO4用量0.85~1.1倍之间,其他条件与实验室条件相同,制得的氯化亚铜纯度在98%以上,产率在80%左右。CuCl的抗氧化实验表明:由于水份的存在,CuCl暴露在空气中和水蒸汽条件下,迅速发生氧化反应生成氯铜矿,在紫外线照射、鼓风干燥条件下基本不发生氧化。通过对CuCl粉表面进行有机包覆处理发现:柠檬酸、硫脲可以提高CuCl的抗氧化性能。其包覆工艺条件为:柠檬酸用量为CuCl粉质量的4%,包覆时间4~8h,反应温度为室温;硫脲用量为CuCl粉质量的2%,包覆时间2~6h,反应温度为室温。红外光谱图分析表明:经沉淀法制备的CuCl,其表面由于水洗、醇洗等步骤生成了大量的羟基,柠檬酸的羧基与CuCl粉表面的羟基反应,吸附在CuCl表面;硫脲分子中的硫与CuCl表面的金属离子形成Cu—S配位键,包覆在CuCl粉表面;TG—DTA曲线显示:柠檬酸包覆的CuCl粉在366.9℃出现的明显的放热过程,并有2.74%的失重,说明粉体表面包覆的有机物在366.9℃附近分解。硫脲包覆的CuCl粉在392.2℃出现的明显的放热过程,并有1.13%的失重。说明粉体表面包覆的有机物在392.2℃附近分解;XRD衍射分析表明:硫脲、柠檬酸的引入未对CuCl粉体的晶体结构产生明显的影响。
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