海綿銅一般都是由含有雜質的硫酸銅溶液,在一定的酸度和一定的溫度等條件下,用鐵屑置換而得,因為置換出的銅粉比較疏松,故為海綿銅。剛置換的海綿銅比較活潑,容易被空氣中的氧氣所氧化,所以在海綿銅中存在一定量的氧化銅。另外在用鐵屑置換過程中,為使銅置換完全,必須加入過量的鐵屑,因此,在海綿銅中也存在一定量的雜質鐵。
一般海綿銅中,銅的含量在80%左右,主要是以金屬銅形式存在。用海綿銅為原料,采用碳酸氫銨一氨水混合溶液浸出時,海綿銅中的金屬銅和氧化銅均能溶解,以銅氨絡合物的形式進入溶液,而鐵則不與碳酸氫銨一氨水混合溶液發(fā)生反應,仍以固體沉淀留在殘渣中,固液分離后,使銅與鐵等氨不溶雜質得到很好分離。
用碳酸氨銨一氨水混合溶液浸出海綿銅時,固液比按1:3較為適宜,在不斷攪拌下,將海綿銅加人碳酸氫銨一氨水混合溶液中,同時向料液中鼓人空氣,開始階段進行常溫攪拌浸出,后期可將料液適當升溫(45℃左右,不要超過50℃),浸出結束后進行固液分離。
在趕氨脫銅過程中,會產(chǎn)生大量氣體逸出,如果控制不好,料液溫度升得過高,氣體泡沫上升過快,就會出現(xiàn)料液冒槽。因此,在加熱趕氨脫銅過程中,一定要警慎操作,并要備有溫度控制裝置,控制料液溫度不要升得過高,如果料液溫度升得過高,不但會出現(xiàn)料液冒槽,還會使生成的堿式碳酸銅強熱分解,生成黑色的氧化銅,影響堿式碳酸銅的產(chǎn)品質量,所以還須要備有補加冷液的裝置,這樣,當料液溫度升至一定高度,料液的泡沫上升過快時,及時補加冷液來調(diào)節(jié)料液的溫度。
另外還必須指出的是,當料液開始升溫的同時,就必須開動攪拌,絕不能等料液升至一定溫度時才開動攪拌,否則,攪拌一開動,會出現(xiàn)大量氣體突然逸出,造成料液冒槽。還有一點要指出的是,由于料液中存在一定量的亞銅氨絡合物,如果采用密閉加熱趕氨脫銅寸,在趕氨脫銅的初期,向料液中鼓人一定量的空氣,使這部分亞銅氨絡合物氧化生成銅氨絡合物。
在加熱趕氨脫銅過程中所逸出的大量氨氣必須回收循環(huán)使用,否則不但會造成原料的浪費,還會給大氣帶來污染。
趕氨脫銅的終點控制是以氨被趕凈為標準,可以采用濕的pH試紙檢測蒸出的蒸汽的pH值在7~7.5,說明料液中的氨已被趕凈,這時停止加熱,改通冷卻水進行攪拌冷卻,當料液的溫度降至室溫時,放料過濾,并用冷的純水洗滌濾餅,甩干后烘干即得成品堿式碳酸銅。過濾的母液及洗水返回氨浸配料循環(huán)使用。