Способ переработки медно-никелевого сернокислого раствора электролитического рафинирования меди

 

Изобретение относится к гидрометаллургии меди и никеля и может быть использовано при переработке раствора электролитического рафинирования меди. Цель изобретения - повышение экономичности за счет дополнительного извлечения никеля. Медно-никелевый сернокислый раствор, образующийся при электролитическом рафинировании меди, подвергают электроэкстракции меди, упаривают и проводят кристаллизацию медного, затем никелевого купороса. Образующийся маточный раствор подвергают вымораживанию при температуре ниже 274К, причем концентрацию серной кислоты в маточном растворе поддерживают согласно соотношению C<SB POS="POST">H</SB> @ <SB POS="POST">SO</SB> @ ≥T - (290/Т) <SP POS="POST">.</SP> C @ , г/л, где C<SB POS="POST">H</SB> @ <SB POS="POST">SO</SB> @ и C @ - соответственно концентрация серной кислоты и суммарная концентрация меди и никеля в маточном растворе, г/л

T - температура вымораживания, К. Вымораживание проводят путем контактирования раствора с атмосферным воздухом, что обеспечивает снижение расходов энергии. Раствор после вымораживания направляют вновь на электролитическое рафинирование меди. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4495800/02 (22) 20.06.88 (46) 07.08,91. Бюл. гв 29 (71) Институт проблем комплексного освоения недр AH СССР и Одесский институт холодильной промышленности (72) Л.А.Барский, Т.Г.Марченкова, Е.И,Таубман, В.И.Савинкин, Е.И.Яшкин, Ю.Е.Кудряшов (53) 669.243 (088.8) (56) Баймаков Ю.В„Журин А.И. Электролиз в гидрометаллургии. — М.: Металлургия, 1977, с. 68 — 69.

Авторское свидетельство СССР

М 1447932, кл. С 25 С 1/12, 1987. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНО-НИКЕЛЕВОГО СЕРНОКИСЛОГО РАСТВОРА

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО РАФИНИРОВАНИЯ МЕДИ (57) Изобретение относится к гидрометаллургии меди и никеля и может быть использовано при переработке раствора электролитического рафинирования меди.

Изобретение относится к области гидрометаллургии меди и никеля и может быть использовано при переработке раствора электролитического рафинирования меди.

Цель изобретения — повышение экономичности за счет дополнительного извлечения никеля.

Пример 1. Медно-никелевый сернокислый раствор состава, г/л: медь 45; никель 21; серная кислота 120 — подается на электроэкстракцию меди. упаривание. кристаллизацию медного купороса и кристаллизацию никелевого купороса. Состав раствора после упаривания (перед кристаллизацией никелевого купороса), г/л: медь

„„5U„„1668435 А1 (я)s С 22 В 3/20 // С 22 В 23/00

Цель изобретения — повышение экономичности за счет дополнительного извлечения никеля. Медно-никелевый сернокислый раствор, образующийся при электролитическом рафинировании меди, подвергают электраэкстракции меди, упаривают и проводят кристаллизацию медного, затем никелевого купороса, Образующийся маточный раствор подвергают вымораживанию при температуре ниже 274 К, причем концентрацию серной кислоты в маточном растворе поддерживают согласна соотношению

Сн>зо4 T — (290/Т) С, г/л, где Сн2ЗО4 и С; — соответственно концентрация серной кислоты и суммарная концентрация меди и никеля в маточном растворе, г/л; Т— температура вымара>кивания, К, Вымораживание проводят путем контактирования раствора с атмосферным воздухом, что обеспечивает снижение расходов энергии.

Раствор после вымораживания направляют вновь на электролитическое рафинирование меди. 1 з.п.ф-лы, 2 табл, 3,4; никель 38; серная кислота 480. После О кристаллизации никелевого купороса со- 00 став маточного раствора, r/л: медь 2,8; ни- Д, кель 18; серная кислота 505. (л)

По известному способу получаемый ма- (Л точный раствор возвращается на электролитическое рафинирование. По предлагаемому способу, с целью дополнительного извлечения никеля, маточный раствор подвергали вымораживанию при 265 К, а концентрация серной кислоты в соответствии с предлагаемым соотношением составляла 505 гlл, Дополнительное извлечение никеля составило 26.3%. Состав дополнительно извлеченного продукта, %: медь 0,7;

1668435

20

55 никель 18,5; серная кислота 3,7 — соответствует требованиям ГОСТ. При вымораживании маточного раствора аналогичного предыдущему по содержанию, г/л: медь 2,8, никель 18 — но содержащему серной кислоты 250 г/л, дополнительное извлечение никеля составляет 4% (содержание меди в продукте 7,3%), Данное содержание кислоты меньше содержания серной кислоты, устанавливаемого по предлагаемому соотношению. При концентрации серной кислоты в этом маточном растворе 300 г/л дополнителыюе извлечение никеля 16,6%, содержание меди 1,5%, а при 400 г/л— никеля 21,3%, меди в продукте 0,7%. Обе последние концентрации серной кислоты больше концентрации, устанавливаемой по предлагаемому .соотношению, При содержании серной кислоты 270 г/л, равном концентрации иэ предлагаемого соотношения, дополнительное извлечение составило

13,2% (меди в продукте — 0,9%).

Пример 2. В табл.1 показана зависимость дополнительного извлечения никеля от содержания серной кислоты в медно-никелевом растворе состава 2 (табл.2), температура вымораживания 263 К.

В табл,1 Cqqso4 =260 г/л соответствует минимальному значению содержания серной кислоты, установленному предлагаемым соотношением.

Из примеров 1 и 2 видно, что как только содержание кислоты снижается ниже

С H2s о4 определенной из предлагаемого соотношения, резко падает дополнительное извлечение никеля и ухудшается качество извлекаемой продукции — сульфата никеля. В этом случае не достигается поставленная цель — повышение экономичности .путем дополнительного извлечения никеля, Становится экономически нецелесообразным перерабатывать маточный раствор в дополнительный целевой продукт— сульфат никеля низкого качества.

Достижение или превышение Сн зо4 согласно предлагаемому соотношению позволяет получать дополнительный продукт при вымораживании сульфата никеля с товарными свойствами и в количествах, достаточных для экономического ведения процесса.

Пример 3. Вымораживание маточного раствора состава 2 (табл,2) проводили в контактном кристаллизаторе с подачей охлажденного в холодильной машине воздуха и с подачей атмосферного воздуха. При этом температура вымораживания (263 К) выше температуры охлажденного в холодильной

40 машине воздуха и выше температуры атмосферного воздуха.

Расход энергии на 1 т продукта (сульфата никеля) снижается при использовании естественного холода в 1,8 раза по сравнению с использованием холодильной машины.

Вымораживание маточного раствора обеспечивает снижение остаточной концентрации никеля практически до равновесной величины, соответствующей отрицательной температуре раствора, что ведет к увеличению степени извлечения вымораживаемого сульфата никеля. В качестве примера в табл,2 приведены возможные составы растворов электролитического рафинирования меди, а также экспериментально установленные величины допустимых концентраций кислоты, дополнительного извлечения по никелю и наличия примесей меди в дополнительно получаемом вымораживанием сульфате никеля.

Концентрация кислоты выше заданного уровня, определяемого суммарным содержанием металлов в растворе и температурой вымораживания, обеспечивает необходимую селективность вымораживания сульфата никеля.

Формула изобретения

1. Способ переработки медно-никелевого сернокислого раствора электролитического рафинирования меди, включающий электроэкстракцию меди, упаривание, кристаллизацию медного купороса и кристаллизацию никелевого купороса с получением маточного раствора, обогащенного серной кислотой, и его возвратом на элек-, тролитическое рафинирование, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения экономичности за счет дополнительного извлечения никеля, маточный раствор подвергают вымораживанию при температуре ниже 273 К, а концентрацию серной кислоты в маточном растворе поддерживают согласно соотношению

Сн2зо4 Т вЂ” С, гlл, 290

Т где Cszso4 и С.— соответственно концентрация серной кислоты и суммарная концентрация меди и никеля в маточном растворе, г/л;

Т вЂ” температура вымораживания, К.

2.Способ по п.1, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, вымораживание ведут контактированием маточного раствора с атмосферным воздухом.

1668435

Таблица 1

Табли

3,4 38

3,6 39

480

600

36 210

38 348

3,9

3,8

Продолжение табл, 2

Темпера- Маточный раствор тура вымо-, после выморажива-. ражива- . ния, Х ния, К Ñè

I опол- Состав дополнительно

Состав, l1 нительизвлеченного сульфата никеля, Е

264,9

263,9

2,4 8

2,9 9

520 . 26,3

613 23,1

228 8,3

0,7 18,5 3,7

0,8 18,0 4,8

269,3

267,6

1,8 18

2,8 17,4 3,5

1,9 15 355 13,5

1,5 18,9 4,8

Составитель А.Шатохин

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор E.Ïàïï

За,каз 2628 Тираж 378 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

45 18 120

45 12 160

48 12 60

46 10 100 ное извлечение никеля,Z, 2 8 18 505

3,2 18 618

3,6 21 235

3,6 20 360