Способ получения хлорокиси двухвалентной меди

,ТатариОКИС и темпе тнар ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОДВУХВАЛЕНТНОЙ МЕДИ(57) Раствор двухвалентной меди ийатуре не ниже 40-45 С направл Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ, И может быть использовано для получения в качестве инсектофунгицида, применяемого с целью обработки растений для защиты от вредителей и болезней.Целью предлагаемого изобретения является интенсификация процесса,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения хлорокиси двухвалентной меди, включающем окисление металлической меди газообразным хлором в смеси с воздухом, с инициатором реакции - соляной кислотой от получения растворов солей хлора одновалентной и двухваленткой меди. фильтрацию, промывку и сушку продукта, согласно изобретению, раствор солей одно- и двухвалентной меди при температуре не ниже 40-45 С направляют на рециркуляцию через слой гранулиро 1803385 А 1 циркуляцию через слой гранулированной меди. в дополнительную колонну с воэможностью подачи в нее кислорода воздуха до получения раствора, рН которого превышает 2,3 и плотность не более 1,2 г/см с дальнейшим окислением полученного раствора кислородом воздуха в распылительном многоступенчатом адсорбере до получения суспензии готового продукта и остаточных медных солей хлора, используемых для приготовления исходного раствора в дополнительной и основной колоннах растворениямеди. 1 з,п,ф. ванной (чешуйчатой) меди, находящийся в дополнительной колонне растворения меди с воэможностью подачи в нее кислорода воздуха до получения в ней раствора, рН которого превышает 2,3 плотности не более 1,2 г/см, с дальнейшим окислением пол 3ученного раствора кислородом воздуха в распылительном многоступенчатом абсорбере до получения готового продукта - ХОМ и остаточных растворов хлор-медных солей, используемых в дальнейшем для приготовления исходных растворов в основной колонне и колонне растворения меди,Направление исходных растворов медных солей хлора на рециркуляцию через слой гранулираванной (чешуйчатой) меди при температуре процесса не низже 40-450 С и плотности не более 1,2 г/см позволяет осуществить быстрое растворение меди, связать следы соляной кислоты (если они попроизводственным условиям могли оказаться в исходных растворах) и образовать насыщенный раствор солей хлора и одновалентной меди (СцС 1) при уменьшении концентрации солей хлора и двухвалентной меди (СоС 12), что ведет к повышению рН раствора выше 2,3. Этот процесс описывается реакцией:СцС 12+ Сц -+ 2 СоС 1.Увеличение температуры растворов приводит к увеличению концентрации СцС при соответствующем уменьшении концентрации СцС 12.Осуществление дальнейших процессов с растворами, полученными после дополнительной колонны растворения меди, в распылительном многоступенчатом абсорбере кислорода воздуха за счет продувания воздуха и интенсивного многократного преобразования сплошной жидкой фазы в капле распыленного раствора и обратного преобразования капельной фазы в.сплошную жидкую фазу, при котором в диффузионном подслое капель за счет поглощения кислорода воздуха на обновленной поверхности вновь образующихся капель раствора почти мгновенно происходит превращение солей одновалентной меди в микрокристаллы нерастворимой ХОМ, значительно сокращает время на сам ХОМ.Такая технология проведения процессов приводит к сокращению времени и роизводственного цикла. Кроме того, уменьшаются энергозатраты, т.к. не требуется длительной и большой по объему рециркуляции растворов для получения готового продукта,Кроме того, такая технология дает возможность осуществлять процесс непрерывно, возвращая растворы солей хлора после операции синтеза ХОМ в основную и дополнительную колонну растворения меди для приготовления исходных растворов, Таким образом, проведение процесса по заявляемому способу способствует его интенсификации. Технических решений, имеющих сходные с отличительными признаками свойства, авторами не выявлено. В связи с чемсчитаем, что заявляемый способ соответствует критерию "существенные отличия".Заявляемый способ осуществляют следующим образом,В основную колонну растворения медизасыпают медь в виде влажных чешуек илигранул, куда для начальной инициализациизаливают соляную кислоту и подают хлор всмеси с воздухом. Процессы осуществляют-.ся при температуре 60-70 С,В основной колонне растворения медипротекают два основных процесса, схемакоторых может быть представлена в такомобобщенном виде:5 4 Сц+ 02+ 4 НС 1 4 СцС 1 + 2 Н 20;Сц + С 12 = СцС 12.Раствор солей хлора, полученный в основной колонне, разбавляют обратными рас. творами хлор-медных солей или водой до"0 плотности раствора 1,19-1,2 г/см и при температуре не ниже 40-45 С и направляют нарециркуляцию через слой грэнулированноймеди в дополнительной колонне, куда возможна подача кислорода воздуха (хотя не15 обязательно).Основная реакция, которая протекает вэтой колонне:Со+ СоС 12 = 2 СОС 1,Поддержание указанного температур 20 ного режима в колонне позволяет почтимгновенно связывать следы соляной кислоты (если они остались после основной колонны), уменьшить концентрацию СцС 12, врезультате чего повышается рН раствора25 (превышает 2,3), а равновесное состояниемежду исходными компонентами смещается в сторону образования СцС 1, что даетвоэможность получать после дополнительной колонны растворы насыщенные СцС 1 и30 остатками солей СцС 12 в любом случае безпризнаков соляной кислоты. Полученныйнасыщенный раствор СоС 1 подвергаетдальнейшему окислению кислородом воздуха враспылительном многоступенчатом абсорбере при температуре растворов не ниже40-45 С до получений готового продукта ввиде суспензии, в которую входят растворыхлор-медных солей и микрокристаллы ХОМ,Суспензия ХОМ, полученная в распыли 40 тельном абсорбере подвергается фильтрованию, промывке водой и сушке готовогопродукта до влажности 2 о , а маточный раствор (осветленная после фильтрования ипромывки жидкость) направляют на начало45 процесса в дополнительную и частично восновную колонну растворения меди, темсамым замыкая производственный цикл пожидкости.П р и м е р 1 конкретного выполнения50 заявляемого способа синтеза ХОМ,Медь в количестве 527 кг(здесь и в дал ьнейшем расчет ведется на 1000 кг готовогопродута ХОМ) в виде влажных чешуек илигранул засыпают в основную колонну рас 55 творения меди, куда для инициализации начальных процессов заливают 904 кг 27,5 о соляной кислоты, которую разбавляют водой до 2-Зоконцентрации и начинают процесс рециркуляции растворов черезколонну, после чего в колонну подают 533 кггазообразного хлора, разбавленного воэдухсм, из которого 16,7 кг кислорода исполь эуется для проведения процессов внутри основной колонны растворения меди. Рецркуляция растворов происходит при температуре около 60-70 С до получения крепких растворов, плотностью 1,4 г/см содержащих; СцС - не более 6%; Сц С 2 - 32-34; НС - отсутствует; рН - менее 1,2. И основной колонны растворения меди р створы хлор-медных солей в количестве 8-, 0 т/ч подают в сборник дополнительной кс онны растворения меди, в который пос, пает вода при первоначальном пуске, а вд льнейшем - осветленные малоконцентр рованные маточные растворы хлор-медн х солей и растворы доводятся до следующих параметров; плотность,2 г/см;з, рН - более 2,2; концентрация: Сцс - 2,9%; СцС 2 - 17,7%; НС - отсутствует,Иэ этого сборника раствор насосом пддают а дополнительную колонну растворения меди, в которой слой меди насыпан с м 1 огократным избытком по сравнению со стхиометрическим составом.При рециркуляции растворы доводят до равновесного состояния со следующими парачетрами:температура - не ниже 40-45 С; плотность - 1,2 г/смз; рН - более 2,3; содержание: Сц С - 5-7%; Сц С 2 - 10-14%.Из узла дополнительной колонны раств 6 ры перекачивают в многоступенчатый рапылительный абсорбер, где и происходит собственно синтез ХОМ за счет взаимоде ствия молекул воды, кислорода и СцС. В .здух подают с избытком на 1000 кг ХОМ неменее 6000 мз, время реакции не более нескольких секунд.Процесс окисления кислородом воздуха,в распылительном многоступенчатом абсобере ведут при температуре не ниже 4045 С до получения суспензии ХОМ, содержащий до 3% готового продукта. Далее субпензию ХОМ направляют на сгущение,фильтрацию и сушку, Фильтрат в количестве 14-15 тонн возвращают для приготовлени исходных растворов и разбавление их до плотности 1,2 г/см . Из них в основную колонну растворения меди - в количестве8-10 т, а в дополнительную колонну растворения - в количестве 5-7 т. Таким образом, в результате рассмотренных процессов синтеза ХОМ получаем замкнутый по жидкости производственный цикл, дающий иэ указанных выше количеств растворов 1000 кг ХОМ, отвечающий требованиям ГОСТ 13200-75.П р и м е р 2 конкретного выполнения способа.Медь в количестве 527 кг в аиде влажных чешуек или гранул засыпают в основную колонну растворения меди, куда заливают 904 кг 27% НС, которую разбавляют водой до 2-3% концентрации и начинают процесс рециркуляции растворов через колонну, после чего в колонну подают 533 кг газообразного хлора, разбавленного воздухом, из которого 16,7 кг кислорода используется для проведения процессов внутри основной колонны растворения меди. Рециркуляцию растворов осуществляют при температуре около 60-70 С до получения крепких растворов плотностью 1,4 г/см содержащих:СцС - не более 4%;СцС 2 - 32-34%;НС - отсутствуетрН - менее 1,2.Из основной колонны растворения меди раствора хлор-медных солей в количестве 8-10 т/час подают в сборник дополнительной колонны, в которой также поступает вода при первоначальном пуске, а в дальнейшем - осветленные малоконцентрированные маточные растворы хлор-медных солей. Из этого сборника раствор попадает в дополнительную колонну растворения меди, в которой слой меди насыпан с многократным избытком по сравнению со стехиометрическим составом,При рециркуляции раствора при температуре 20 С получают раствор содержащий;С цС - 1,2-1,5%С ц С 2 - 8-10% 5 10 15 20 25 30 35 40 1000 кг ХОМ порядком 1-2 часа.Кэк видно из этого примера, ведение процесса при наиболее низкой температуре, малой плотности раствора и рН около 2,2 и меньше) в производственно-экономическом отношении не выгодно, так как приходится перерабатывать (рециркулировать через аппараты) очень больше количество балласта а виде воды (10 м при 10-20 крат- з 45 плотность - 1,05 г/смзрН - 2,1-2,2.Из узла дополнительной колонны раствора 10 м /час перекачивают в многоступенчатый абсорбер, где и происходит 50 синтез ХОМ, время реакции для получения1803385 Составитель Л.ЧернякТехред М.Моргентал Корректор А.Обручар Редактор Заказ 1031 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ной рециркуляции) т.к, скорость синтеза незначительна и т.о. нижний передел температуры и рН влияет на интенсификациюпроцессов отрицательно.Полученная суспензия ХОМ (1000 кг) содержит до 98 готового продукта, которыйнаправляют на сгущение, фильтрацию исушку. Фильтрат в количестве 10 т/час тоннвозвращают для приготовления исходныхрастворов и разбавления их до плотности1,2 г/смз. Из них в основную колонну растворения меди 8 т, а остальные в дополнительную колонну.П р и мер 3.До подачи раствора в дополнительнуюколонну растворения меди, процесс осуществляют в таких количествах и в таком режиме, как описано в примерах 1первоначального описания.Рециркуляцию раствора в дополнительной колонне растворения осуществляютпри температуре 85 С и получают раствор,содержащий:Сос -б Сц С 2 - 20-28 плотность - 1;2 г/смзрН - 0,7-2,1Время скорости синтеза ХОМ порядком1-1,5 часа,Полученная суспензия ХОМ (1000 кг) содержит до 98 ф готового продукта, которыйдалее направляют на сгущение, фильтрацию и сушку, И в целом, о менее интенсивном процессе проведения синтеза ХОМ.Пример 4,До подачи раствора в дополнительнуюколонну растворения меди, процесс осуществляют в таких количествах и в таком режиме, как описано в примере 1 основногоописания. Рециркуляцию раствора в дополнительной колонне осуществляют при температуре 60 и получают раствор содержащий:Со С - 65 Со С 2 - 14-17 фплотность раствора - 1,18-1,2рН - 2,7-3,2Время синтеза ХОМ порядка 10 минут,полученная суспензия ХОМ (1000 кг) содер 10 жит до 98;6 готового продукта, который далее направляют нэ сгущение, фильтрацию исушку.Таким образом, режимы указанные вформуле изобретения позволяют интенси 15 фицировать синтез ХОМ. за счет сокращения времени синтеза (10 раз), чтозначительно снизило и знергозэтраты наосуществление способа,Формула изобретения20 1. Способ получения хлорокиси двухвалентной меди включающий окисление металлической меди газообразным хлором вприсутствии иона хлора и кислорода воздуха с образованием раствора солей однова 25 лентной и двухвалентной меди, фильтрациюи сушку готового продукта, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью интенсификации процесса, раствор солей меди с температурой. не ниже 40-45 С и плотностью не более 1,230 г/см предварительно направляют на резциркуляцию через слой гранулированноймеди до достижения значения рН растворавыше 2,3 с дальнейшим окислением полученного раствора кислородом воздуха до35 получения суспензии готового продукта иостаточных растворенных медных солейхлора,2. Способ по п.1, о тл и ч а ю щ и й с ятем, что рециркуляцию ведут в присутствии40 кислорода воздуха.