Способ очистки медного электролита от мышьяка
Изобретение относится к цветной металлургии , а именно к электролитическому рафинированию меди, и может быть использовано для очистки медного электролита от мышьяка. Цель изобретения - устранение загрязнения электролита посторонними ионами и безвозвратных потерь серной кислоты , а также удешевление процесса. Осаждение мышьяка из электролита ведут некондиционным баритовым концентратом , который вводят в электролит в количестве , соответствующем 1,5-3,0 г сульфата бария на 1 г мышьяка при концентрации серной кислоты в электролите 25-60 кг/м3. Полученный осадок обрабатывают в течение 1,5-2,0 ч при 65-75°С раствором, содержащим сульфид и сульфат натрия в соотношении 4:1, при расходе сульфида натрия 0,18-0,36 г на 1 г осадка. После этого твердый остаток отделяют от раствора и направляют на осаждение мышьяка из новой порции электролита. 5 табл. сл С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 25 С, 1 / 12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ -СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4658948/02 (22) 28.12;88 (46) 23.04.91. Бюл. М 15 (72) А.А.Жарменов, X.Á,Oìàðîâ, Н.Е.Плакса, М,И.Жамбеков, К.Жумашев, Е.А,Осип и В,М.Голиков (53) 669.337 (088.8) (56) Патент ФРГ М PS 2844289, кл. С 25 С 1/12, 1983.
Авторское свидетельство СССР
N. 1191490, кл. С 25 С 1/12, 1985. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ МЕДНОГО ЭЛЕКТРОЛИТА 0Т МЫШЬЯКА (57) Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к электролитическому рафинированию меди, и может быть использовано для очистки медного электролита от
Изобретение относится к цветной металлургии, к электролитическому рафинированию меди и может быть использовано для очистки медного электролита от мышьяка.
Цель изобретения — устранение загрязнения электролита посторонними ионами и безвозвратных потерь серной кислоты, а также удешевление процесса.
П ример. Цля опыта берут электролиты состава, кгlм: Си 41,3; Ni 23,5; As 23,3, Концентрацию серной кислоты меняют, как показано в табл. 1.
В 50 мл электролита добавляют расчетное количество осаждающего реагента, перемешивают и оставляют стоять в течение
20 мин, после чего раствор фильтруют, и в фильтрате определяют содержание.
Результаты опытов по осаждению мышьяка приведены в табл, 1.
„„59„„1643632 А1 мышьяка. Цель изобретения — устранение загрязнения электролита посторонними ионами и безвозвратных потерь серной кислоты, а также удешевление процесса. Осаждение мышьяка из электролита ведут некондиционным баритовым концентратом, который вводят в электролит в количестве, соответствующем 1,5-3,0 г сульфата бария на 1 г мышьяка при концентрации серной кислоты в электролите 25 — 60 кгlм .
Полученный осадок обрабатывают в течение 1,5 — 2,0 ч при 65-75 С раствором, содержащим сульфид и сульфат натрия в соотношении 4:1, при расходе сульфида натрия 0,18 — 0,36 г на 1 г осадка. После этого твердый остаток отделяют от раствора и направляют на осаждение мышьяка из новой порции электролита. 5 табл.
Как следует из данных табл. 1, значи- д тельный рост степени осаждения мышьяка О наблюдается при расходе Ва$04 1,5-3,0 г на @
1 г As, При дальнейшем увеличении добавляемого количества BaSO4 рост степени очистки от мышьяка практически не проис- О ходит, чем и обусловлен выбор указанного 6д интервала. ЬЭ
Осаждение мышьяка сульфатом бария происходит за счет сорбции и реакции: т ВаЯО4+ НзАз04 = BaHAs04$+ Н2$04 не.сопровождается загрязнением электролита посторонними ионами.
Незначительные примеси диоксида кремния в баритовом концентрате не переходят в раствор, так как SiOz не растворяется в кислотах, Воэможность применения BaClz в соответствии с известным способом с целью
1643632 глубокой очистки медного электролита от мышьяка исследуют в аналогичных условиях, что и BaSO4 по предлагаемому способу.
Результаты опытов по осаждению мышьяка хлоридом бария приведены в табл.
2, Результаты табл. 2 показывают, что степень извлечения мышьяка из электролита незначительная при безвозвратных потерях серной кислоты и загрязнение медного электролита Cl — ионами. Это является существенным недостатком известного способа наряду с однократным использованием хлорида бария и его дороговизной.
Степень осаждения мышьяка в сильной степени зависит от кислотности очищаемого электролита, Наиболее выгодно предлагаемым способом очищать электролиты с низкой кислотностью, например маточные растворы купоросного производства, при этом обеспечивается достижение необходимого положительного эффекта (табл.3).
В табл. 3 представлена степень осаждения мышьяка по предлагаемому способу и титанил — аммоний сульфатом.
Сопоставление данных свидетельствует о более высокой степени очистки медного электролита при концентрации серной кислоты — 25 — 60 кг/м от мышьяка по предз лагаемому способу по сравнению с известным и с базовым способом — очисткой титанил-аммоний сульфатом, кроме этого, не происходит загрязнения электролита ионами аммония, Повторное использование баритового концентрата в качестве осадителя становится возможным после обработки осадка в течение 1,5 — 2,0 ч при
65 — 75 С раствором сульфида и сульфата натрия в отношении 4;1. При этом мышьяк переходит в раствор, а осадитель регенерируется по реакции:
2BaHAs04+8NazS+2NazSO4+ 6НгО = 2NagAsS4+)2BaSO4+ 14NaOH, Как видно из приведенной реакции, для образования 1 м ортотиоарсената натрия необходимо 4 м Ваг8 и 1 м NazSO4, поэтому их соотношение в регенерирующем растворе берется 4:1.
Полученные осадки после осаждения мышьяка из медного электролита перед регенерацией сульфидно-сульфатным раствором исследуются на содержание мышьяка в
1 г сухого осадка, Количество мышьяка изменяется в пределах 0,043-0,087 r Ав в 1 r осадка, что требует при расчете по уравнению указанной реакции расхода сульфида натрия в пределах 0,18-0,36 r, Для обоснования заявленного расхода сульфида натрия, необходимого для полно10
Ь го перевода мышьяка из осадка в раствор, проводят опыты с осадком, содержащим
0,065 г As в 1 г осадка.
Результаты осаждения мышьяка сульфидом натрия представлены в табл,4.
Таким образом, выбор расхода сульфида натрия по стехиометрии (s табл. 4 1,24 г
КагЯ, что соответствует расходу 0,27 r на
1 r осадка) можно считать оптимальным для предлагаемого способа.
Для определения оптимальных условий регенерации баритового осадителя осадок после осаждения мышьяка из электролита обьединяют, затем определяют содержание мышьяка в нем, После сушки отвешивают определенное количество осадка и подвергают его регенерации cyr.üôèäíî-сульфатным реагентом в интервалах температуры
60 — 70ОС и продолжительности 1,0-2,5 ч. Затем отделяют осадок регенерированного сульфата бария и в фильтрате определяют количественное содержание мышьяка. После чего фильтрат анализируют на полноту перехода мышьяка в ортотиоарсенат действием соляной кислоты с Осаждением мышьяка в аиде пятисульфида мышьяка.
В 1абл, 5 приведены результаты регенерации баритового осадителя, Из табл. 5 следует, что при 65 — 80 С происходит наиболее полная регенерация баритового осадителя. Оптимальным интервалом температур является 65 — 75 С, так как при температурах выше или ниже этого интервала процесс регенерации ведет к нежелательному образованию оксотиосолей, о чем свидетельствует понижение содержания мышьяка в осадке пятисульфида мышьяка (примеры
1,5,6,10,11,15,16,20,21,25).
При обработке осадка менее 1,5 ч (примеры 1-5) мышьяк достаточно полно переходит в раствор, однако в растворе наряду с ортотиоарсенатом натрия содержится значительное количество оксотиосолей.
Увеличение продолжительности обработки более 2,0 ч, как видно из примеров 21-25, нецелесообразно, так как в течение двух часов достигается полный перевод мышьяка из осадка в раствор.
Таким образом, оптимальными условиями регенерации баритового осадителя являются интервалы температуры 65 — 75ОС и продолжительности обработки 1,5 — 2,0 ч.
Получаемый по предлагаемому способу раствор тиоарсената натрия направляют в цикл флотационного разделения медно-молибденовых руд, где ортотиоарсенат наTpNA используют, KGK и сульфид натрия, в качестве депрессора халькоэина. То есть, необходимые реагенты сульфид и сульфат
1643632
Таблица 1
Снззо4-80 5кг/м С 2S04-129 5 кг/м Снзэо4" 250,! нгlм
Снзэо4 - 25,1 кг/м
Количество ва504 на 1г As в элементе,г
Кол ичество баритового конценте рата на
50 мл элементаа. г пример
Е,$
Е, Cas кг/м
CAS кгlм з
Е, )(, CAS кг/м
E, САэ кг/м
5,0
5,0
5,3
5,4
5,3
5.6
5,5
5,6
22,1
22,1
22,0 гг,о
22,5
21,9
21,9
21,9
12,4 (12,3)
12,5 (12,6)
12,7 (12.9)
13,0 (12.9)
13,3 (13,2)
12.7 (12,8}
12,4 (12,!j
1 2,0 1 1,8
20,4 го.4
20,2
19,8
19,6
20,2
20.4
20,6
25,5
27.2 зз,з
33.3
З4,0
34,0
34,2
34,1
17,3
17,0
15.5
15,5
15,4
15,4
15.3
15,3
55,6
56,0
62,5
65,4
69,5
70,4
70,5
70,6
10.4
10,2 8.7
8,1
7,1
6,9
6,9
6,8
0,9
1,0
1,5
2,0
2.6 з.о
4,3
1.г
1,3 г,о
2,7
4,0
4.7
5.8
2 з . 4
6
П р и м е ч в н и е. в скобках указана степень осаждения мышьяка при использовании регенерированного осадителя.
Таблица 2
Таблица 3 натрия не приобретают дополнительно, а берут из цикла обогащения, после чего туда же обратно возвращают, Это способствует также удешевлению процесса.
Таким образом, предлагаемый способ 5 по сравнению с известным имеет следующие преимущества: устраняет загрязнение электролита посторонними ионами; удешевляет процесс очистки медного 10 электролита от мышьяка за счет исключения безвозвратных потерь серной кислоты и многократного использования в качестве осадителя отходов производства — некондиционного баритового концентрата, 15
Формула изобретения
Способ очистки медного электролита от мышьяка, включающий осаждение солями, l щелочноземельных металлов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью устранения загрязнения электролита посторонними ионами и безвозвратных потерь серной кислоты, а также удешевления процесса, осаждение ведут некондиционным баритовым концентратом, который вводят в исходный электролит в количестве, соответствующем
1,5 — 3,0 г сульфата бария на 1 г мышьяка, и осаждение ведут при концентрации серной кислоты в электролите 25-60 кг/м, по3 лученный осадок обрабатывают в течение
1,5 — 2,0 ч при 65 — 75 С раствором сульфида и сульфата натрия в соотношении 4:1 при расходе сульфида натрия 0,18 — 0,36 г на каждый грамм осадка, после этого твердый осадок отделяют от раствора и направляют на осаждение мышьяка из новой порции электролита.
1643632
Таблица 4
Таблица 5
Время обработки,ч
Температура, С
Количество мышьяка в фильтрах,г
Пример
Количество мышьяка в баритовом осадителе,г
Количество мышьяка в осадке пятисульфида мышьяка,г
Процент осаждения мышьяка а виде пятисульфида из ильт ата, Составитель А. Шатохин
Редактор В. Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор Л. Патей
Заказ 1222 Тира)к 405 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
2
5
7
9
11
12
13
14
16
17
18
19
21
22
23
24
0,3
0,3
0,3 .0,3
0.3
0.3
0.3
0,3
Î,З.
0,3
0,3
0.3
0,3
0,3
0.3
0.3
0,3
0,3
О.З
0.3
0,3
0.3
0,3
0,3
0,3
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,75
1,75
1,75
1,75
1,75
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,5
2,5
2,5
2,5
2.5
0,20
0,22 .0,28
0,28
0.29
0,24
0Ä27
0,29
0.29
0,29
0,26
0,28
0,30
0,30
0,30
0,28
0,30
0,30
0,30
0,30
0,29
0,30
0.30
0,30
0,30
0.144
О, 165
0,248
0,233
0,236
0,196
0,252
0,283
0,282
0,271
0,228
0,275
0,296
0,292
0,279
0,258
0,293
0,294
0.201
0,279
0,264 .0.289
0,293
0,285
0,271
72,2
75,0
88,5
83,3
81,5
81,8
93,6
97,7
97,3
93,6
87,8
98,2
98,5
97,4
93,2
92,3
97,7
97,9
96,8
93,1
90,9
96,4
97,5
95,1
90,2
