Производство медного купороса из медного лома
Курсовой проект - Химия
Другие курсовые по предмету Химия
Курсовая работа
По общей химической технологии
На тему:
Производство медного купороса из медного лома
Содержание
Введение
. Характеристика медного купороса
. Способы производства медного купороса
. Башенный способ получения медного купороса
.1 Сырье для получения медного купороса
.2 Физико-химические характеристики основных стадий процесса
.2.1Теоретические основы процесса
.2.2 Очистка и грануляция медного лома
.2.3 Растворение меди в серной кислоте (натравка)
.2.4 Кристаллизация медного купороса
.3 Описание технологической схемы
.4. Характеристика используемых химических реакторов
.5 Характеристика отходов, проблемы их обезвреживания и полезного использования
. Расчетная часть
. Области применения теоретических и практических расчетных коэффициентов на основе расчета материального и теплового балансов
Заключение
Библиографический список
Введение
Среди неорганических веществ медный купорос является одним из наиболее эффективных препаратов для борьбы с болезнями плодовых деревьев, виноградников и других растений. Чаще всего его используют в смеси с известью и другими наполнителями.
Медный купорос получают разными способами, но самый основной - башенный способ (получение из медного лома), главным сырьем которого является медь и серная кислота.
Медный купорос является важнейшей солью меди и находит широкое применение в промышленности и сельском хозяйстве. Он служит исходным материалом для производства различных солей меди.
В сельском хозяйстве он применяется для предохранения растений от вредителей и некоторых заболеваний и является составной частью ядохимикатов: бордосской жидкости и препарата АБ.
Смесь водного раствора медного купороса с известью (1 кг CuSO4*5H2O и 0,75 кг свежегашеной извести на 100л воды) известна под названием бордосской жидкости, представляющей собой суспензию основного сульфата меди 3Cu(OH)2*CuSO4 и CaSO4. Основная соль полностью разрушается в щелочной среде. Для образования суспензии стойкой основной соли молярное отношение CuO : СaO должно быть равным 1:0,75, а весовое отношение 1:0,53 или весовое отношение CuO : Ca(OH)2, равным 1:0,7. В связи с частичной карбонизацией извести при хранении и перевозках, при изготовлении бордосской жидкости принимают весовое отношение медного купороса к извести 1:0,75.
При смешении раствора медного купороса с раствором соды получается бургундская жидкость - суспензия основного карбоната меди 3Cu(OH)2*2CuCO3. Преимущество ее перед бордосской жидкостью является хорошая прилипаемость и отсутствие комков, забивающих распылительные устройства. Медный купорос применяют для изготовления парижской зелени. Также его используют в гальванических элементах в качестве электролита, в гальванотехнике, для консервирования дерева, для изготовления некоторых минеральных красок, в производстве искусственного волокна и при обогащении руд.
1. Характеристика медного купороса
Пятиводный кристаллогидрат сульфата меди CuSO45H2O (хальконтит), называемый медным (синим) купоросом, образует асимметричные ярко- синие кристаллы триклиноэдрической системы с плотностью 2,29г/см3. Как и другие соли меди, медный купорос ядовит. При нагревании он плавится (110) с потерей части кристаллизационной воды и переходит в трехводный (голубого цвета) и одноводный (белого цвета) сульфат меди. Выше 258 образуется безводный сульфат меди белого цвета, сильно гидроскопичный. При 819 - 860 CuSO4 разлагается по реакции:
CuSO4 = SO3+ CuOCuSO4
а при 897 - 934 полностью диссоциирует на CuO и SO3. При обычной температуре кристаллы медного купороса на воздухе не выветриваются.
Насыщенный водный раствор медного купороса содержит при 0- 12,9%, при 20- 17,4 %, при 55- 29,9 %, при 100 - 42,4 % CuSO4. Безвариантное равновесие CuSO45H2O + CuSO43H2O + раствор + пар существует при 96 и 540 мм рт. ст. Растворимость медного купороса в присутствии свободной серной кислоты понижается; в растворе образуется комплексный ион [Cu(SO4)2]2-. При повышенных температурах из кислых раствор кристаллизуется CuSO43H2O.
В системе CuSO4 - FeSO4- H2SO4- H2O в интервале 27 - 97 и диапазоне концентраций H2SO4 от 7 до 37 г/л и FeSO4 (в вес.%):0 - 2,6, 2,7 - 4,7 и 8,5 - 9,2. С повышением температуры растворимость твердого раствора уменьшается, а содержание FeSO4 в нем возрастает. В растворах с увеличенной кислотностью повышается содержание FeSO4 в кристаллах, но понижается их растворимость.
Требования к качеству медного купороса представлены в таблице 1:
Таблица 1. Состав медного купороса (в %)
По ГОСТ 5.1688-72 (со знаком качества)Марка АМарка БСорт ?Сорт ??Сорт ???сушеныйНе сушеныйсушеныйНе сушеныйCuSO45H2O не менее99,095,09894949296В пересчете на Cu,не менее25,1924,1724,923,923,923,4-Железо Fe, не более0,0350,030,060,030,10,30,02Свободная H2SO40,250,250,250,250,250,250,25Нерастворимый в воде остаток, не более0,050,040,10,050,040,10,05Мышьяк As, не более0,0050,0010,0150,0150,0150,030,015
Медный купорос ? и ?? сортов марки А предназначаются для сельского хозяйства, ??? сорта - для обогатительных предприятий, марки Б - для предприятий искусственного волокна. Тарой для медного купороса служат деревянные бочки, фанерные барабаны или ящики с бумажными или полиэтиленовыми вкладышами, а также двойные полиэтиленовые и джутовые мешки и четырехслойные бумажные мешки.
2. Способы производства медного купороса