способ получения тиоцианата меди (i)

Классы МПК:C01C3/20 роданистоводородная кислота; ее соли 
C01G3/00 Соединения меди
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2004-11-09
публикация патента:

Способ получения тиоцианата меди (I) относится к области химической технологии неорганических веществ. Продукт, полученный этим способом, может быть использован в качестве пигмента для необрастающих составов, катализатора процессов органического синтеза, стабилизатора искусственных волокон, для приготовления электролитов гальванического меднения, для получения других соединений меди. Тиоцианат меди (I) получают кристаллизацией из реакционного водного раствора, содержащего медь (II), тиоцианат, реагент-восстановитель. В качестве источника меди (II) используют отработанные растворы травления печатных плат или отработанные электролиты гальванического меднения различного химического состава. При этом рН в реакционном водном растворе устанавливают от 0,0 до 9,5. Предложенное изобретение позволяет снизить материальные затраты на получение тиоцианата меди (I), расширить арсенал применяемых для получения тиоцианата меди (I) медьсодержащих материалов, повысить технологичность процесса получения тиоцианата меди (I), утилизировать токсичные отходы и снизить затраты на охрану окружающей среды при производстве печатных плат и гальванических покрытий. 2 з.п. ф-лы.

Формула изобретения

1. Способ получения тиоцианата меди (I), включающий приготовление реакционного водного раствора, содержащего медь (II), тиоцианат, реагент-восстановитель, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение осадка от раствора и высушивание осадка, отличающийся тем, что для приготовления реакционного водного раствора в качестве источника меди (II) используют отход производства - отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь (II), минеральную кислоту, или отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь (II), минеральную кислоту, соли аммония, или отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь (II), соли аммония, аммиак, или отработанный электролит гальванического меднения, и в реакционном водном растворе устанавливают рН от 0,0 до 9,5.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют отработанный электролит гальванического меднения, содержащий в качестве основных компонентов медь (II) и серную кислоту, или медь (II) и сульфаминовую кислоту, или медь (II) и тетрафтороборную кислоту, или медь (II) и гексафторокремниевую кислоту.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагента-восстановителя используют сульфит, тиосульфат, дитионит, гидразин, гидроксиламин, формальдегид, аскорбиновую кислоту, глюкозу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области химической технологии неорганических веществ, в частности к способу получения тиоцианата меди (I). Вещество, получаемое этим способом, может применяться в качестве пигмента для необрастающих составов, катализатора процессов органического синтеза, стабилизатора искусственных волокон, для приготовления электролитов гальванического меднения, для получения других соединений меди.

Известен электрохимический способ получения тиоцианата меди (I), состоящий в растворении медного анода в водном растворе, содержащем тиоцианат калия, хлорид натрия, хлороводород, отделении осадка тиоцианата меди (I) от раствора фильтрованием при пониженном давлении и высушивании осадка при температуре 100-105°С (Авт. свид. СССР №423755 МПК С 01 G 3/00, опубл. 1975; Свиридов В.В., Попкович Г.А., Василевская Е.И. Неорганический синтез. - Минск: «Унiверсiтэцкае», 2000, с.209). Недостатком способа является необходимость дополнительных затрат на реагент - металлическую медь и дополнительных затрат на электроэнергию.

Известен химический способ получения тиоцианата меди (I), включающий нагревание порошка металлической меди с тиоцианатом аммония в неводном растворителе на основе диметилформамида или диметилсульфоксида, кристаллизацию тиоцианата меди (I) путем его осаждения из неводного раствора водой, отделение осадка от раствора фильтрованием и высушивание осадка при температуре 100-105°С (Свиридов В.В., Попкович Г.А., Василевская Е.И. Неорганический синтез. - Минск: «Унiверсiтэцкае», 2000, с.208; Авторское свидетельство СССР №1038283 МПК С 01 G 3/00, С 01 С 3/20, опубл. 1983). Недостатком способа является необходимость дополнительных затрат на реагент - металлическую медь и дополнительных затрат на неводный растворитель.

Известен способ получения тиоцианата меди (I), включающий обработку избытком диоксида серы при 40-50°С водной суспензии, содержащей гидроксиды металлов, главным образом гидроксид железа (III) и гидроксид меди (II), и тиоцианат при мольном соотношении гидроксид меди (II) : тиоцианат 1,0:1,0, кристаллизацию целевого продукта из раствора и его отделение от раствора фильтрованием (Авт. свид. СССР №1798324 МПК С 02 F 1/62). Способ основан на реакции:

2Cu(OH)2+SO2+2KSCNспособ получения тиоцианата меди (i), патент № 2289545 2CuSCN+K2SO4+2Н2О.

Способ позволяет получать тиоцианат меди (I) из осадков с высоким содержанием меди (II), образующихся при нейтрализации сточных вод гальванических производств. Недостатками способа являются необходимость дополнительных затрат на нагревание реакционной смеси, недостаточно высокая чистота образующегося тиоцианата меди (I), недостаточно высокий выход целевого продукта, необходимость использовать большой избыток токсичного диоксида серы.

Известен способ получения тиоцианата меди (I), включающий приготовление реакционного раствора, содержащего соль меди (II), тиоцианат, реагент-восстановитель, с последующим выпадением целевого продукта в осадок (Реми Г. Курс неорганической химии. Т.2. - М.: Мир, 1974, с.381).

Известен также способ получения тиоцианата меди (I), включающий приготовление реакционного раствора, содержащего медь (II), тиоцианат калия, реагент-восстановитель, с последующим выделением целевого продукта в осадок (Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Т.2. - М.: Мир, 1972, с.702). В качестве реагента-восстановителя в указанном способе используют сульфат железа (II), диоксид серы, сульфиты щелочных металлов. Способ основан, в частности, на реакции:

2CuSO4+2KSCN+SO2+2Н2Оспособ получения тиоцианата меди (i), патент № 2289545 2CuSCN+2KHSO4+H2SO4.

Недостатком двух последних способов получения тиоцианата меди (I) является необходимость дополнительных затрат на реагент - соль меди (II).

Наиболее близким к заявленному способу является способ получения тиоцианата меди (I), включающий приготовление реакционного водного раствора, содержащего медь (II), тиоцианат, реагент-восстановитель, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение осадка от раствора и высушивание осадка (Беленький Е.Ф., Рискин И.В. Химия и технология пигментов. IV изд. - Л.: Химия, 1974, с.644). Способ основан на реакции:

2CuSO 4+2NaSCN+Na2SO3+H2Oспособ получения тиоцианата меди (i), патент № 2289545 2CuSCN+2Na2SO4+H2SO 4.

Выделяющуюся в результате реакции серную кислоту нейтрализуют раствором карбоната натрия для поддержания в реакционном растворе значения рН 2,6-2,8 с повышением значения рН после окончания процесса до 4,5-5,0. Процесс ведут при комнатной температуре. Для обеспечения полноты восстановления меди (II) до меди (I) в способе по прототипу используют небольшой избыток сульфита натрия. Недостатком этого способа является необходимость дополнительных затрат на реагент - сульфат меди (II), а также необходимость дополнительных затрат на улавливание выделяющегося токсичного побочного продукта реакции - диоксида серы.

При создании изобретения ставилась задача снизить материальные затраты на получение тиоцианата меди (I), расширить арсенал медьсодержащих материалов, применяемых для получения тиоцианата меди (I), повысить технологичность процесса получения целевого продукта, утилизировать токсичные отходы производства, снизить затраты на охрану окружающей среды при производстве печатных плат и гальванических покрытий.

Это достигается тем, что способ получения тиоцианата меди (I) включает приготовление реакционного водного раствора, содержащего медь (II), тиоцианат, реагент-восстановитель, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение осадка от раствора и высушивание осадка.

Новым в этом способе является то, что для приготовления реакционного водного раствора в качестве источника меди (I) используют отходы производства - отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь (II), минеральную кислоту, или отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь (II), минеральную кислоту, соли аммония, или отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь (II), соли аммония, аммиак, или отработанный электролит гальванического меднения и в реакционном водном растворе устанавливают рН от 0,0 до 9,5. В качестве отработанного электролита гальванического меднения желательно использовать электролит, содержащий медь (II), серную кислоту или сульфаминовую кислоту, или тетрафтороборную кислоту, или гексафторокремниевую кислоту. В качестве реагента-восстановителя предпочтительно используют сульфит, тиосульфат, дитионит, гидразин, гидроксиламин, борогидрид, формальдегид, аскорбиновую кислоту, глюкозу.

Способ получения тиоцианата меди (I) заключается в приготовлении реакционного водного раствора путем смешивания отработанного раствора травления печатных плат, содержащего медь (II), или отработанного электролита гальванического меднения с реагентом, являющимся источником тиоцианата, и с реагентом-восстановителем или с их водными растворами, корректировании (при необходимости) значения рН реакционного водного раствора, кристаллизации тиоцианата меди (I) из раствора в течение определенного времени, отделении осадка от раствора, промывании (при необходимости) осадка растворителем и высушивании осадка.

Способ получения тиоцианата меди (I) основан на реакциях, например:

2[Cu(NH3) 4]Cl2+Na2SO3+2NH4 SCN+6HNO32Оспособ получения тиоцианата меди (i), патент № 2289545 2CuSCN+Na2SO4+4NH4Cl+6NH 4NO3

2[Cu(NH3)4]SO 4+2Na2S2O3+2KSCN+8HNO 3способ получения тиоцианата меди (i), патент № 2289545 2CuSCN+

Na2S4O6+Na 2SO4+K2SO4+8NH4 NO3

2[Cu(NH3)4]СО 3+2NaSCN+6НСl+С6H8O6способ получения тиоцианата меди (i), патент № 2289545 2CuSCN+

С6Н6О6+Na 2CO3+(NH4)2СО3 +6NH4Cl

6(NH4)2[CuCl 4]+N2H6Cl2+6KSCN+8NaOHспособ получения тиоцианата меди (i), патент № 2289545 6CuSCN+N2O+

12NH4Cl+6KCl+8NaCl+7H 2O

2Cu(BF4)2+Na2 SO3+2KSCN+2NaOHспособ получения тиоцианата меди (i), патент № 2289545 2CuSCN+Na2SO4+

2KBF4 +2NaBF4+N2O

Для получения тиоцианата меди (I) желательно использовать медьсодержащие отработанные растворы травления печатных плат следующих видов: медно-аммиачные (содержат медь (II), аммиак, хлорид аммония), медно-щелочные (содержат медь (II), аммиак, хлорид аммония, карбонат аммония), медно-сульфатные (содержат медь (II), аммиак, сульфат аммония), кислые медно-хлоридные (содержат медь (II), соляную кислоту, хлорид аммония), кислые медно-сульфатные (содержат медь (II), серную кислоту, сульфат аммония), хлоритные (содержат медь (II), аммиак, хлорид аммония, хлорид натрия, хлорит натрия), пероксодисульфатные (содержат медь (II), аммиак, сульфат аммония, пероксодисульфат аммония или медь (II), серную кислоту, сульфат аммония, пероксодисульфат аммония), пероксидные (содержат медь (II), серную кислоту или медь (II), соляную кислоту) и некоторые другие. Отработанные растворы травления печатных плат являются одним из основных видов отходов радиоэлектронного производства, которые в больших количествах образуются при производстве печатных плат. Они содержат в высоких концентрациях медь (II) и некоторые другие компоненты, что определяет их токсичность для человека, животных и растений. Нейтрализация этого вида отходов радиоэлектронного производства требует значительных расходов (Федулова А.А., Устинов Ю.А., Котов Е.П., Шустов В.П., Явич Э.Р. Технология многослойных печатных плат. - М.: Радио и связь, 1990, С.186; Флеров В.Н. Химическая технология в производстве радиоэлектронных деталей - М.: Радио и связь, 1988, с.47).

Для получения тиоцианата меди (I) также желательно использовать отходы гальванического производства - отработанные электролиты меднения следующих видов: сульфатные (содержат медь (II), серную кислоту), сульфаматные (содержат медь (II), сульфаминовую кислоту), фтороборатные (содержат медь (II), тетрафтороборную кислоту, борную кислоту), фторосиликатные (содержат медь (II), гексафторокремниевую кислоту), хлоридные (содержат медь (II), хлороводород, уксусную кислоту) и некоторые другие (Гальванотехника. Справочник (под ред. Гинберга A.M., Иванова А.Ф., Кравченко Л.Л.). - М.: Металлургия, 1987, с.170).

Отработанные электролиты гальванического меднения содержат медь в форме меди (II), отработанные растворы травления печатных плат содержат медь, в основном, в форме меди (II), в меньшей степени - в форме меди (I), в то время как целевой продукт является солью меди (I). Поэтому для перевода меди (II) в медь (I) в реакционный водный раствор прибавляют реагент, обладающий свойствами восстановителя, в количестве, равном или большем, чем 1 эквивалент реагента-восстановителя на 1 моль меди (II) в медьсодержащем отходе производства печатных плат и гальванических покрытий. В качестве реагента-восстановителя могут быть использованы сульфиты, гидросульфиты, пиросульфиты, диоксид серы, тиосульфаты, дитиониты, гидразин и соли гидразиния, фенилгидразин и соли фенилгидразиния, гидроксиламин и соли гидроксиламмония, тетрагидридобораты, железо (II), альдегиды, моносахариды и восстанавливающие дисахариды, аскорбиновая кислота и ряд других веществ. По экспериментальным данным при получении тиоцианата меди (I) заявленным способом для восстановления меди (II) до меди (I) в отработанном растворе травления печатных плат или в отработанном электролите гальванического меднения наиболее пригодны следующие реагенты: сульфиты и гидросульфиты щелочных металлов и аммония, тиосульфаты щелочных металлов, дитиониты щелочных металлов, гидразин и его соли, гидроксиламин и его соли, формальдегид, аскорбиновая кислота, глюкоза, взятые по отдельности или в виде смеси друг с другом.

Для получения целевого продукта с высоким выходом необходимо устанавливать в реакционном водном растворе оптимальное значение рН. По экспериментальным данным при значениях рН ниже 0,0 выход тиоцианата меди (I) снижается за счет увеличения его растворимости в сильнокислой среде:

CuSCN+H+способ получения тиоцианата меди (i), патент № 2289545 Cu++HSCN.

При значениях рН выше 9,5 выход тиоцианата меди (I) также снижается в результате протекания нежелательных реакций, например:

CuSCN+2NH3способ получения тиоцианата меди (i), патент № 2289545 [Cu(NH3)2]SCN,

2CuSCN+2ОН -способ получения тиоцианата меди (i), патент № 2289545 Cu2O+2SCN-+H2O.

Поэтому для повышения выхода целевого продукта в реакционном водном растворе необходимо устанавливать рН от 0,0 до 9,5.

Пример 1.

К 10,0 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрацией меди (II) 1,65 моль/л, аммиака 4,2 моль/л, хлорида аммония 0,22 моль/л, карбоната аммония 3,8 моль/л при перемешивании прибавляют 21 мл 15%-ного раствора тиоцианата калия ГОСТ 4139-75 марки «ч» и 19 мл 10%-ного раствора сульфита натрия ГОСТ 195-77 марки «ч». К полученному раствору при перемешивании по каплям прибавляют раствор азотной кислоты ГОСТ 4461-77 марки «ч» с концентрацией 5,0 моль/л до достижения рН 7,3. Раствор оставляют для кристаллизации на 2 суток при температуре 18-20°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают осадок на фильтре сначала водой, затем ацетоном. Осадок высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 99,8%.

Найдено, %: Cu - 52,2; С - 9,4; S-26,1.

Вычислено для CuSCN, %: Cu - 52,25; С - 9,88; S - 26,36.

Пример 2.

К 10,0 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрацией меди (II) 0,51 моль/л, аммиака 4,1 моль/л, сульфата аммония 0,74 моль/л, пероксодисульфата аммония 0,05 моль/л при перемешивании прибавляют 3,0 мл раствора тиоцианата калия с концентрацией 332 г/л и 5,5 мл раствора сульфита натрия с концентрацией 117 г/л. К полученному раствору при перемешивании по каплям прибавляют концентрированную азотную кислоту ГОСТ 4461-77 марки «чда» до достижения рН 6,4. Раствор оставляют для кристаллизации на 3 суток при температуре 23-25°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 16, промывают осадок на фильтре сначала водой, затем этанолом. Осадок высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 99,7%.

Найдено, %: Cu - 52,0; С - 9,7; S - 26,1.

Пример 3.

К 10,0 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрацией меди (II) 1,45 моль/л, аммиака 4,8 моль/л, хлорида аммония 0,45 моль/л, карбоната аммония 0,55 моль/л при перемешивании прибавляют сначала раствор 4,3 г глюкозы в 20 мл воды, затем 10,5 мл раствора тиоцианата натрия ГОСТ 10643-75 марки «ч» с концентрацией 2,8 моль/л. К полученному раствору при перемешивании по каплям прибавляют концентрированную азотную кислоту ГОСТ 4461-77 марки «ч» до достижения рН 4,5. Раствор оставляют для кристаллизации на 2 суток при комнатной температуре. Осадок отфильтровывают на бумажном фильтре «синяя лента», промывают водой и высушивают в сушильном шкафу при температуре 85-90°С до постоянной массы. Выход 99,4%.

Найдено, %: Cu - 52,3; С - 9,1; S - 25,4.

Пример 4.

К 10,0 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрацией меди (II) 1,58 моль/л, аммиака 4,2 моль/л, хлорида аммония 0,39 моль/л, карбоната аммония 2,5 моль/л при перемешивании прибавляют сначала раствор 2,8 г аскорбиновой кислоты в 20 мл воды, затем раствор 3,1 г тиоцианата калия ГОСТ 4139-75 марки «чда» в 10 мл воды. К полученному раствору при перемешивании по каплям прибавляют раствор азотной кислоты ГОСТ 4461-77 марки «чда» с концентрацией 5,5 моль/л до достижения рН 7,0. Раствор оставляют для кристаллизации на 10 часов при комнатной температуре. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают сначала водой, затем этанолом и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 99,9%.

Найдено, %: Cu - 52,0; С - 9,2; S - 25,6.

Пример 5.

К 10,0 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрацией меди (II) 1,09 моль/л, аммиака 4,2 моль/л, хлорида аммония 0,34 моль/л при перемешивании прибавляют 6,5 мл раствора тиоцианата калия ГОСТ 4139-75 марки «чда» с концентрацией 330 г/л и раствор 0,70 г сульфата гидразиния ГОСТ 5841-74 марки «ч» в 20 мл воды. К полученному раствору при перемешивании по каплям прибавляют концентрированную азотную кислоту ГОСТ 4461-77 марки «хч» до достижения рН 2,5. Раствор оставляют для кристаллизации на 24 часа при комнатной температуре. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 99,9%.

Найдено, %: Cu - 52,0; С - 9,1; S - 26,0.

Пример 6.

К 10,0 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрацией меди (II) 1,70 моль/л, хлороводорода 0,40 моль/л, хлорида аммония 1,5 моль/л при перемешивании прибавляют 28 мл 10%-ного раствора тиоцианата аммония ГОСТ 27067-86 марки «чда», раствор 1,2 г хлорида гидроксиламмония ГОСТ 5456-79 марки «ч» в 10 мл воды. К полученной суспензии при перемешивании прибавляют 10%-ный раствор гидроксида натрия ГОСТ 4328-77 марки «ч» до достижения рН 6,1. Через 2 суток осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 16, промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 99,9%.

Найдено, %: Cu - 52,1; С - 9,5; S - 26,0.

Пример 7.

К 10,0 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрацией меди (II) 1,62 моль/л, аммиака 4,8 моль/л, хлорида аммония 0,45 моль/л, карбоната аммония 1,9 моль/л при перемешивании прибавляют раствор 2,52 г тиоцианата аммония ТУ 6-09-4708-79 марки «хч» в 40 мл воды, 3,5 мл 40%-ного водного раствора формальдегида. Через 3 часа в раствор при перемешивании прибавляют концентрированную соляную кислоту до достижения рН 3,5. Раствор оставляют на 10 суток при комнатной температуре. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают осадок на фильтре водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 99,9%.

Найдено, %: Cu - 50,3; С - 9,1; S - 26,0.

Пример 8.

К 20,0 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрацией меди (II) 1,65 моль/л, аммиака 4,9 моль/л, хлорида аммония 0,38 моль/л, карбоната аммония 1,0 моль/л при перемешивании прибавляют сначала раствор 16,4 г пентагидрата тиосульфата натрия ТУ 6-09-01-313-75 марки «чда» в 40 мл воды, затем 21 мл раствора тиоцианата калия с концентрацией 310 г/л. К полученному раствору при перемешивании прибавляют концентрированную азотную кислоту ГОСТ 4461-77 марки «ч» до достижения рН 7,8. Осадок отфильтровывают на бумажном фильтре, промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 80,5%.

Найдено, %: Cu - 52,2; С - 9,5; S - 25,9.

Пример 9.

К 100 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрацией меди (II) 0,16 моль/л, аммиака 0,80 моль/л, хлорида аммония 0,03 моль/л, карбоната аммония 0,05 моль/л при перемешивании прибавляют сначала 15,8 мл 20%-ного раствора тиоцианата калия ТУ 2642-001-33813273-97 марки «техн.», затем раствор 2,8 г аскорбиновой кислоты марки «пищ.» и 4,0 г тиосульфата натрия ГОСТ 244-76 марки «фото» в 30 мл воды. К полученному раствору при перемешивании по каплям прибавляют концентрированную соляную кислоту ГОСТ 3118-77 марки «ч» до достижения рН 6,9. Через 3 часа осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 99,8%.

Найдено, %: Cu - 51,8; С - 9,6; S - 26,2.

Пример 10.

К 200 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрацией меди (II) 0,085 моль/л, хлороводорода 0,075 моль/л, пероксида водорода 0,010 моль/л при перемешивании последовательно прибавляют раствор 1,43 г хлорида гидроксиламмония ГОСТ 5456-79 марки «ч» в 5 мл воды, раствор 3,30 г тиоцианата калия ГОСТ 4139-75 марки «ч» в 10 мл воды и 15%-ный раствор гидроксида натрия ГОСТ 4328-77 марки «ч» до достижения рН 6,7. Через 3 часа осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают водой и высушивают в сушильном шкафу при температуре 110-120°С. Выход 99,9%.

Найдено, %: Cu - 51,2; С - 9,1; S - 25,4.

Пример 11.

К 10,0 мл отработанного электролита гальванического меднения с концентрацией меди (II) 0,88 моль/л, серной кислоты 0,51 моль/л при перемешивании прибавляют сначала 10%-ный раствор гидроксида натрия ГОСТ 4328-77 марки «чда» до достижения рН 8,0, затем раствор 1,71 г тиоцианата калия ГОСТ 4139-75 марки «ч» и 1,15 г сульфита натрия ГОСТ 195-77 марки «ч» в 30 мл воды и снова 10%-ный раствор гидроксида натрия до достижения рН 6,4. Раствор оставляют для кристаллизации на 25 часов при температуре 15-20°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают сначала водой, затем ацетоном и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 99,9%.

Найдено, %: Cu - 52,1; С - 9,3; S - 25,8.

Пример 12.

К 10,0 мл отработанного электролита гальванического меднения с концентрацией меди (II) 0,85 моль/л, серной кислоты 0,46 моль/л последовательно прибавляют 100 мл воды, раствор 1,50 г аскорбиновой кислоты ФС 42-2668-95 в 20 мл воды, раствор 1,65 г тиоцианата калия ГОСТ 4139-75 марки «ч» в 10 мл воды и 10%-ный раствор гидроксида натрия ГОСТ 4328-77 марки «ч» до достижения рН 5,2. Через 2 часа осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают водой и высушивают в сушильном шкафу при температуре 100-105°С до постоянной массы. Выход 99,8%.

Найдено, %: Cu - 51,9; С - 9,5; S - 25,9.

Пример 13.

К 10,0 мл отработанного электролита гальванического меднения с концентрацией меди (II) 0,64 моль/л, тетрафтороборной кислоты 0,03 моль/л, борной кислоты 0,24 моль/л при перемешивании прибавляют 25,0 мл 5,0%-ного раствора тиоцианата калия ГОСТ 4139-75 марки «ч» и раствор 0,53 г сульфата гидроксиламмония ГОСТ 7298-79 марки «ч» в 5,0 мл воды. К полученной суспензии при перемешивании прибавляют 10%-ный раствор гидроксида натрия ГОСТ 4328-77 марки «ч» до достижения рН 6,3. Через 30 часов осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 99,8%.

Найдено, %: Cu - 52,1; С - 9,6; S-26,1.

Пример 14.

К 10,0 мл отработанного электролита гальванического меднения с концентрацией меди (II) 0,55 моль/л, гексафторокремниевой кислоты 0,08 моль/л при перемешивании прибавляют сначала 10%-ный раствор гидроксида натрия ГОСТ 4328-77 марки «ч» до достижения рН 8,3, затем прибавляют 7,0 мл 10%-ного раствора сульфита натрия ГОСТ 195-77 марки «ч», 4,0 мл 20%-ного раствора тиоцианата аммония и 10%-ный раствор гидроксида натрия до достижения рН 6,3. Раствор оставляют для кристаллизации на 2 суток при температуре 18-20°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 16, промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 99,8%.

Найдено, %: Cu - 52,0; С - 9,4; S - 26,0.

Полученный в примерах 1-14 тиоцианат меди (I) представляет собой бесцветное мелкокристаллическое вещество, плохо растворимое в воде, уксусной кислоте, этаноле, ацетоне, тетрахлориде углерода, бензоле. Вещество растворимо в водном аммиаке, концентрированных минеральных кислотах, разлагается щелочами.

Как видно из приведенных примеров, заявленный способ позволяет получить тиоцианат меди (I) состава, точно отвечающего формуле CuSCN, с выходом, близким к 100%. Использование для его получения отходов радиоэлектронного производства - отработанных растворов травления печатных плат различного состава и отходов гальванического производства - отработанных электролитов меднения различного состава позволяет значительно снизить себестоимость получения целевого продукта и расширить ассортимент медьсодержащих материалов, применяемых для получения тиоцианата меди (I). Дополнительное снижение себестоимости и повышение технологичности достигается в результате предотвращения выделения токсичного диоксида серы в процессе получения целевого продукта. В результате осуществления заявленного способа удается утилизировать токсичные медьсодержащие отходы производства, что позволяет значительно снизить затраты на охрану окружающей среды.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2289545

patent-2289545.pdf

Класс C01C3/20 роданистоводородная кислота; ее соли 

способ очистки сточных вод от тиоцианатов -  патент 2389695 (20.05.2010)
способ получения нитрида углерода -  патент 2288170 (27.11.2006)
способ извлечения роданид-ион содержащих соединений из отходов коксохимического производства -  патент 2104931 (20.02.1998)
способ извлечения тиоцианата -  патент 2080911 (10.06.1997)

Класс C01G3/00 Соединения меди

Наверх