文档介绍：④用精炼铜废液合成 CuCl 的工艺路线如下: HCl 2 NaCl CuO CuCl ??????????????????铁屑焙烧浓铜粉空气饱和溶液电解铜废液铜粉?? 2 2 H O N 2 CuCl CuCl ???????????????????减压溶液搅拌乙醇抽滤洗涤干燥?产品包装电解铜废液中主要含有金属离子,例如铁元素、镍元素、铜元素等等。这一系列的反应,就是利用废液中的铜元素来制备 CuCl 。这个工艺在化学化工上应用很广,对于 CuC l 的合成过程,包含很多化学原理,化学知识,以下便是我的分析。首先,工艺的背景知识,这个铜族元素有什么性质呢?为什么会用于化学化工生产? 在自然界中铜的分布很广泛,蕴藏量居第 22 位。到目前为止已发现 160 多种铜矿石,它们以三种形式存在于自然界: 单质( 极少)、含氧化合物、如赤铜矿(2 Cu O )、黑铜矿(CuO) 、孔雀石( 2 2 3 Cu OH CO () )等; 第三种是含硫化合物, 如辉铜矿、铜蓝、黄铜矿。其中黄铜矿占地球全部铜矿蕴藏量的 50% , 是铜的主要来源。铜族元素的电子层结构与 IA 主族的外层的电子数相同, 都是 1ns , 而次外层的电子数不同, IA 族为 8 电子结构。铜族的电负性、第一电离能均比碱金属大, 铜族的电荷多, 原子半径和+M 离子半径小, 核对外层电子的吸引力大。接下来看第一步反应过程, ????铁屑电解铜废液铜粉。这一步主要化学原理是氧化还原反应, 铁屑作为还原剂, 将铜离子从游离态转化成单质, 反应的条件较温和, 反应式为 2 2 Cu Fe Cu Fe ? ?? ??、2 2Cu Fe 2Cu Fe ? ?? ??,铁屑的表面积较小,可惜增大物质反应接触面积,从而加快反应速率,而不是用铁块。第二步。 CuO ????焙烧空气铜粉,常温下,铜在干燥空气中较稳定,仅在表面生成一层厚度约为 — ,但不影响铜特征紫红光光泽的氧化亚铜薄膜,加热温度在 1000 ℃以下, 铜与空气中的氧气反应生成黑色 CuO 。其反应式 1273 2 2 2CuO k Cu O ?? ?????以下(黑色) 。焙烧的温度控制在 1273K 左右,而且可以利用空气中的氧气, 当然这种反应对于反应容器的耐温性能要求很高, 不过对于化学上的技术要求,现在完全不成问题。当然目前工业上也采用铜粉氧化法制备 CuO. 将铜灰加入焙烧炉, 加热氧化, 除去铜灰中水分和有机杂质。经冷却、粉碎后在氧化炉内进行二次氧化, 得到粗制的 CuO 。此过程也有 2 2 1 O 2CuO 2 Cu O ? ?(黑色) 。若想得到精制 CuO ,将粗品 CuO 及 1:1 的 2 4 H SO 加入反应器,加热,且不