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【背景及概述】[1][2]
銅是我國的重要有色金屬資源，因其在機械性能、導電以及導熱方面優勢的存在，使其在不同領域以及行業當中得到了有效的應用。在我國經濟快速發展的過程中，對于銅的需求量不斷增加，對此，即需要能夠在原有的基礎上加大研發力度，在提升綜合效率的基礎上滿足行業需求氧化銅化學式CuO，黑色粉末，熔點為1326℃，相對密度為6.3～6.49。不溶于水、乙醇，溶于稀酸、氰化鉀溶液和碳酸銨溶液，在氨水中緩慢溶解。微顯兩性，較難溶于堿，對熱的穩定性較高，加熱到1000℃以上才開始分解為氧化亞銅和氧氣。在加熱的條件下氧化銅有一定的氧化能力，能把碳氧化成二氧化碳，也易被還原劑，如碳、一氧化碳、氫等，還原為金屬銅。氧化銅可用做玻璃和瓷器的著色劑 (綠色或藍色)、有機合成的催化劑、油類的脫硫劑，也用來制取人造絲和用于氣體分析等。作為氧化劑，在有機分析中常用以測定化合物中的含碳量。銅在加熱時與氧氣化合，生成氧化銅；將硝酸銅加熱，或氫氧化銅、堿式碳酸銅受熱時都可分解出氧化銅。我國氧化銅質量相對較低，其原因同較為嚴重的泥化情況以及較高的氧化率具有著密切的關系。且在礦石上，氧化銅所具有的分布情況存在較為不均衡的特點，即屬于相對難選的銅礦石類型。就目前來說，我國在氧化銅加工方面還以浮選法為主進行加工，其原因，即是該方式在環保性具有較好的表現，在成本方面花費較低。目前，已經有研究在將選礦技術為基礎的情況下積極開展了研發，發現通過萃取、浸出以及電積方式處理銅礦石時，能夠有效實現銅礦產出率的提升。在現今科學技術不斷發展的情況下，選礦技術在此過程中也獲得了有效的提升，細菌浸出技術具有了更高的關注度以及更廣的應用范圍。同其余技術相比，該技術在成本方面具有較高的優勢，且在處理效果方面具有較好的表現，具有較好的應用價值。
【應用】[3] [4]
氧化銅作為一種重要具有帶隙較窄帶隙(1.2—1.5eV)的p-型半導體材料由于其獨特的性能，如良好的熱穩定性及光化學穩定性、高溫超導性、高電化學活性、無毒、廉價的制備方法，已被廣泛應用于催化劑、超導材料、熱電材料、傳感材料、玻璃、陶瓷、鋰離子電池等領域。目前，由于不同 形貌納米材料擁有更優異的光、電、磁、熱性能，納米材料的可控制備已成為目前材料研究者的一個目標。如氧化銅作為 最常見的過渡金屬氧化物，由于其理論比容量較高 (674mAh·g-1)、制備簡單、成本較低等 優點，已逐漸應用于鋰離子電池中，為了提高CuO作為電池負極材料時電極的導電性，限制碳類活性物質在電池充放 電過程中的體積的變化，從而提高電池的可逆容量、循環壽命、充放電穩定性等電化學性 能，有研究提供了一種用于鋰離子電池的碳芯/氧化銅外殼復合電極，芯部為碳纖維，外殼為氧化銅 薄層；所述的氧化銅薄層具有陣列型的納米針狀結構和納米孔狀結構；所述納米針狀結構 在氧化銅薄層的外表面，所述納米孔狀結構為貫通氧化銅薄層的孔。所述的一種用于鋰離子電池的碳芯/氧化銅外殼復合電極的制備方法，包括鍍銅 碳纖維的制備、鍍銅碳纖維的燒結成型和成型鍍銅碳纖維氈的表面氧化處理。改復合電極中，氧化銅薄層的納米孔狀結 構有利于電解液中的鋰離子輕易通過，進而在碳芯中發生嵌鋰和脫鋰過程，從而增加鋰離 子電池的充放電容量；碳芯部分與氧化銅外殼緊密 接觸，既提高了電極的導電性，又緩沖了氧化銅轉化過程中的體積變化程度；氧化銅外殼緊密地包裹著碳 芯部分，且氧化銅外殼的納米針狀結構極大地縮短了鋰離子的擴散距離和增加了與鋰離子 之間的有效接觸面積，限制了鋰離子電池充放電嵌鋰和脫鋰過程中碳纖維體積的膨脹，從 而有利于提高鋰離子電池的可逆容量和循環壽命。
【制備】[5]
一種由氧化銅礦直接制取氧化銅的方法，以充分有效地利用國家氧化銅礦資源。本發明的內容和實施方法，包括酸溶浸銅，逆流水洗。溶液凈化沉淀氫氧化銅，氫氧化銅脫水純制氧化銅，四個步驟，分述如下：
1、酸溶浸銅：以10%-15%的硫酸水溶液為溶劑于80-90℃的溫度下對粒度為60-80目的氧化銅礦進行浸出，硫酸水溶液∶銅礦＝2∶1，其中銅礦粉∶硫酸（98%）＝1∶0.14，浸出時間1.5-2小時，并在每分鐘以50-70轉的轉速不斷攪拌下進行，經酸溶礦中的銅、鐵、大部分以離子形式存在溶液中，大部分不溶物存在于 渣中而被分離，主要化學反應為：
2、逆流水洗：對酸溶浸銅后的渣逆流水洗，此步驟在最開始第一批渣出來時，將其放入第一個清洗池內，用清水進行第一次水洗，沉清后，把水洗液并入酸溶銅沉清液中，渣又放入第二個清洗池內；用清水進行第二次水洗。沉清后，水洗液放入第一個清洗池內（用來進行下一批渣的第一次水洗），渣又放入第三個清洗池內；用清水進行第三次水洗，沉清后，水洗液放入第二個清洗池內（用來進行下一批渣的第二次水洗），渣又放入第四個清洗池內；用清水進行第四次水洗，沉清后水洗液放入第三個清洗池內（用來進行下一批渣的第三次水洗），渣經過四次水洗后廢棄不要。前面所述是最開始第一批渣的水洗。均用清水進行水洗，以后出來地渣的水洗過程即用清水在第四個清洗池內進行渣的第四次洗滌（此批渣前邊已洗過三次）；沉清后，此批渣廢棄，然后把水洗液放入第三個清洗池內洗第三次渣（此批渣前邊已洗過二次）；沉清后，把洗液放入第二個清洗池內洗第二次渣（此批渣前邊已洗過一次）；沉清后，把洗液放入第一個清洗池內洗第一次渣（此批渣前邊還未洗過）；沉清后，水洗液并入酸溶浸銅的沉清液中，渣放入下一個清洗池內進行第二次洗滌。以此類推，這樣每批渣洗滌四次，每次洗渣時攪拌15-20分鐘，分級沉清。通過洗滌，殘留在渣中的硫酸銅越來越 少，而洗液中的硫酸銅含量越來越高，從而充分將硫酸銅溶液與渣分離除雜。
3、溶液凈化沉淀氫氧化銅：在硫酸銅溶液中按硫酸銅∶氧化銅∶雙氧水＝1∶0.01∶0.005的比例加入氧化銅粉及H2O2，溶液的PH為3.5-4.2，煮沸溶液，沉清過濾，然后不斷攪拌清液并在其中逐步加入8-12%氫氧化鈉溶液，使溶液中的硫酸銅轉化為氫氧化銅沉淀，其主要反應為：加入堿液（NaOH）的量控制到溶液PH＝10-11為主。
4、氫氧化銅脫水純制氧化銅：把生成的氫氧化銅與溶液在80-90℃加熱20-30分鐘，黑褐色的氧化銅即沉出，其主要反應為：
用傾析法水洗滌氧化銅沉淀，洗到洗液中不含SO-4及OH-為止，在300℃-500℃條件下烘干2-4小時，磨到100目。
本發明與現有技術相比，主要優點是銅的回收率高，總收率達81-86%；能有效的充分利用低品位的難選氧化銅礦，提高這部分礦的使用價值；不需要經過冶煉為銅或制成硫酸銅，再由銅或硫酸銅制取氧化銅，而由氧化銅礦直接制取氧化銅；銅礦酸溶后的渣經水洗所得沙可用于建筑方面，而無三廢、無污染，原料得到充分利用。工藝流程如下：
【主要參考資料】
[1] 中國中學教學百科全書·化學卷
[2] 王旭平, 朱堯堯. 氧化銅礦石選礦技術研究進展[J]. 世界有色金屬, 2017 (24): 88-88.
[3] 羅建民；楊中；陳俊宇；方智三；宋良輝；戰國利；陳國通；曹雪琴；徐熠；邵家麗；王愛霞.可調控形貌納米氧化銅及其制備方法和該納米氧化銅的用途CN201610083055.2，申請日2016-02-04
[4] 袁偉；羅健；潘保有；邱志強；黃詩敏；閆志國；譚振豪；湯勇.一種用于鋰離子電池的碳芯/氧化銅外殼復合電極及其制備方法. CN201710037810.8，申請日2017-01-19
[5]沈正華.一種氧化銅礦濕法制取氧化銅的方法. CN92112501.1，申請日1992-10-22