1河北化工医药职业技术学院科研计划河北化工医药职业技术学院科研计划项项 目目 申申 请请 书书（自然科学）项目或课题名称：铜包铁分离新技术类 别：应用研究承 担 部 门： 河北化工医药职业技术学院化工系协 作 单 位：项目或课题负责人： 杨学林申 报 日 期： 2009 年 9 月2填 表 说 明一、 “类别”划为四大类，即：基础研究、应用研究、试验发展、软科学研究。三、 “拟采用的研究方案、工艺与技术路线”要论述其技术先进性、可行性和经济上的合理性。四、研究规模，指新产品台件，中间试验、工业性试验的规模、示范试验的面积和范围。五、 “研究进度安排”要按年度或主要研究阶段、农事季节填写。六、 “论证意见” ，要具体明确，既要肯定其可行和合理的内容，又要提出存在的问题和建议。4一、本研究项目的科学依据（包括科学意义和应用前景、国内外研究概况、水平和发展趋势，本研究的创新之处。主要参考文献目录和出处或参照样品、样机的产地、生产年代。 ）中国处于加速工业化时期，经济正以前所未有的速度增长，对有色金属行业有巨大的需求，为了满足强度和防腐及其它需求，出现了大量复合金属材料。铜包铁这种复合材料应用领域及其广泛，同时一但商品的功能丧失，其废弃物的综合利用出现了难题。世界上发达国家和地区都开始着眼于资源的再生利用。合理利用资源是一切再生利用技术追求的目标。大量的铜包铁复合材料多采用熔炼法回收，日常生活中的水龙头芯、电器元件、变压器里的铁芯、金属线路板等等原料来源广泛易得。普遍处理方式都是把这些复合金属作为废铁回收处理。我们通过实验制备一种复合盐溶液将铜包钢复合金属表面的铜以络合离子的形式溶解掉，而对内层的钢材料不产生任何影响，且这种盐溶液通过加热析出碱式碳酸铜，加热分解得到氧化铜，溶液成分冷却收集可以循环使用。本方法未见文献报道。本研究的创新有以下几点:1, 生产过程安全、易于操作，劳动强度小。2，工艺流程简单，无需高温高压，设备投资少、腐蚀性少。3，原料价格低，易于购买，生产成本低。4，工艺中无三废排放，整个反应在封闭体系中进行，对环境无污染。1 吴石民.化工原料商品手册M .北京:中国商业出版社,1992.902 宋宗生. 从制印刷电路废液 中回收铜 J，化学世界 1989（4）25463 高志民 铜矿制取海绵铜工艺研究J.无机盐工业.1988（8）20254 吴兴才 王维.铜泥制铜的工艺研究所J.化学世界，1995（8）101255 佩华 从除铜废水中回收硫酸铜与硝酸J。化学世界，1989（11）2629二、研究内容和预期成果（说明具体研究内容和重点解决的科学技术问题，预期成果和提供的形式。如系理论成果，应写明在理论上解决那些问题；如系技术成果应说明成果规模及应用的可能性）1,筛选符合催化剂，加速金属铜溶解。计划采用碳酸铵氨水和复合催化剂，筛选复合催化剂， 解决溶解速度问题。2，高效蒸发分解装置的设计，解决高能耗问题。3，封闭体系装置的设计，解决环保问题。成果形式：省级及以上学术期刊发表论文 1-2 篇。三、拟采取的研究方法和技术路线（包括研究工作的总体安排进度、实验方法和步骤，可能遇到的问题和解决办法）实验步骤：先将碳酸氨水按一定比例配制好。而后加入原料、催化剂（氧化剂） ，搅拌浸取 4h，过滤、滤液倒入蒸发皿加热蒸发、灼烧。得氧化铜。滤纸上留下单质铁。从而达到分离的目的。流程如下：6浸取碳化氨水过滤蒸发灼烧催化剂+氧化剂原 料氧化铜废铁问题及解决方案：1，溶解速率：加复合催化剂。2，加热分解能耗高：高效蒸发浓缩装置设计。3，工作过程氨气污染：封闭装置的工艺设计。7四、预期达到的技术经济指标（理论成果写明在国内外所处的地位、水平）分离的氧化铜各项指标达到 G/321283G Y03-2002 质量标准。氧化铜可还原、也可制取无水硫酸铜，工艺过程绿色无污染，操作费用低。8五、取得成果后的应用推广计划、推广前景及年经济效益或社会效益相关数据及对比价格价格对比对比废铁的价格仅在每吨 1000 元左右；氧化铜的价格可高达每吨 4-6 万元；分离后可得到的铁很干净，可高价卖出。氧化铜的用途氧化铜的用途分离后铜为氧化态，氧化态铜可用作玻璃、陶瓷、搪瓷的绿色、红色或蓝色颜料，光学玻璃磨光剂，油类的脱硫剂，有机合成的催化剂，制造人造宝石及其它铜氧化物。也可用于气体分析和制造人造丝等。而铁可再加工。按照处理 100 吨原料，一般可得氧化铜 30 吨，毛利润约在 60 万元左右，半年可收回投资。9六、实现本项目预期目标已具备的条件（包括过去的研究工作基础，现有的主要仪器设备、研究人员及协作条件等）文献查询工作已经结束，方案论证已经确定，部分实验已经完成，精细化工实验室实验设备基本具备开展研究工作所需。七、研究进度安排09 年 10 月底确定设计方案，10 年 8 月前完成实验工艺研究，10 年底进行中试试验，11 年完成研究工作，11 年暑假前结题。10八、申请项目经费预算表其 中申请经费总额（万元）2009 年2010 年20 年20 年0.40.2其它经费来源及金额（万元）预算支出项 目金 额（万元）计 算 根 据 及 理 由110.5文献查询 （略）实验药品 1000 元仪器 500 元溶解反应与吸收装置 3000 元差旅及其他 1500 元九、参加研究的人员及分工姓 名性别年龄专 业技术职务单 位分 工杨学林陈亚鹏霍鹏黄永茂齐光辉男男男男男40无机化工精细化工环境工程化学工程有机化工讲师副教授讲师讲师讲师化工系化工系化工系化工系化工系负责人工艺设计主研人主研人主研人12十、所在部门意见1负责人：（签名） （盖章）年 月 日十一、科研处意见（盖章）年 月 日13