Способ переработки раствора электролитического рафинирования меди

 

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано при переработке отработанного раствора электролитического рафинирования меди с низкой концентрацией сурьмы, мышьяка, висмута. Цель изобретения - увеличение выхода по току при одновременном получении кондиционного медного порошка. Отработанный раствор электролитического рафинирования меди разбавляют до концентрации меди 5 - 15 г/л и проводят предварительную стадию электроэкстракции при поддержании катодной плотности тока в пределах, определяемых выражениями I-300≤I≤I + 300, А/ м<SP POS="POST">2</SP>. I = 420 + 280<SP POS="POST">.</SP>C - 350LNC, А/м<SP POS="POST">2</SP>, где C - средняя концентрация меди в растворе на входе и выходе ванны, г/л. После этого осуществляют вторую стадию электроэкстракции меди известным способом. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 25 С1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1548230 (21) 4676151/02 (22) 1".,04,89 (46).07.08.91, Бюл. ¹ 29 (71) Норильский горно-металлургический комбинат им. А.П.Завенягина (72) IG.E.Êóäðÿøoa, А,В;Кужелев, А.Е.Лебедев, B,Н.Осипкин, А,Н.Бурухин, Н.А.Ладин и С.Г,Гордиенко (53) 669.053.3 (088.8) (56) Баймаков КЗ,В., Журин A,È. Электролиз в гидрометаллургии. — M,: Металлургия, с.

67-68.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1548230, кл. С 25 С 1/12, 1988.

{54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТВОРА

ЗЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО РАФИНИРОВАНИЯ МЕДИ

Изобретение относится к гидрометаллургии, может быть использовано при переработке отработанного раствора. электролитического рафинирования меди, содержащего примеси, преимущественно при переработке растворов электролитического рафинирования меди с низкой концентрацией сурьмы, мышьяка, висмута и является усовершенствованием способа по основному авт. св, ¹ 1548230, Цель изобретения — повышение выхода по току при одновременном получении кондиционного медного порошка.

Переработку растворов электролитического рафинирования меди по предлагаемому способу, как и по известному, можно осуществлять в различных вариантах. Вы„„ 0 „„1668481 А2 (57) Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано при переработке отработанного раствора электролитического рафинирования меди с низкой концентрацией сурьмы, мышьяка, висмута. Цель изобретения — увеличение выхода по току при одновременном получении кондиционного медного порошка.

Отработанный раствор электролитического рафинирования меди разбавляют до концентрации меди 5-15 г/л и проводят предварительную стадию электроэкстракции при поддержании катодной плотности тока в пределах, определяемых выражениями! — 300 i i + 300, А/м, 1 = 420+

+280 С вЂ” 350 г С, А/м2, где С вЂ” средняя концентрация меди в ".àñòâîðå на входе и выходе ванны, г/л. После этого осуществляют вторую стадию электроэкстракции меди известным способом. 2 табл. бор варианта в каждом конкретном случае обусловлен тем; в каком виде товарной продукции необходимо получить медь.

Вариант 1 {с получением товарного медного порошка), Исходный раствор, содержащий 20 — 55 г/л меди, 5 — 40 г/л никеля, 0 — 400 г/л серной кислоты. подают в циркуляционный сборник. куда также поступает циркулирующий раствор со слива ванн предварительной (первой стадии) электроэкстракции, Растворы подают в количествах, обеспечивающих при их смещении концентрацию меди 5-15 г/л. Полученный раствор направляют на вход ванн первой стадии электрозкстракции, где проводят электролиз с получением товарного медного порош1668481 ка при поддержании катодной плотности тока, определяемой выражениями .- i-зоо i а +300,Я/м ; (1)

1420+280 С вЂ” 350 InC, А/м2, (2) где С вЂ” средняя концентрация меди в растворе на входе и выходе ванны, г/л, Раствор со слива ванн первой стадии электроэкстракции делят на две части, одну из которых направляют на смешение с исходным раствором, а другую часть направляют на разбавление до 1,5 — 2,5 г/л, и далее на вторую стадию электроэкстракции, которую проводят согласно известному способу.

Обезмеженный раствор со слива ванн второй стадии электроэкстракции также разделяют на две части, одну из которых подают на смешение с раствором со слива ванн первой стадии электроэкстракции, а вторую часть направляют на упаривание и кристаллизацию никелевого купороса.

Вариант 2 (с получением меди в виде товарных катодов и товарного медного по рошка).

Исходный раствор, содержащий 40 — 55 г/л меди, подают на электроэкстракцию при плотности тока 150-200 А/м с получением

2 товарных медных катодов. Процесс проводят до обезмеживания раствора до концентрации меди не ниже 30 — 35 г/л. Частично обезмеженный раствор, содержащий 30—

35 г/л меди, подают в сборник, в который также поступает раствор со слива ванн предварительной первой стадии электроэкстракции. Растворы смешивают в пропорциях, обеспечивающих получение раствора с концентрацией меди 5 — 15 г/л. Полученный раствор направляют на электроэкстракцию с получением товарного медного порошка при плотности тока, определяемой выражениями (1) и (2). Раствор со слива ванн первой стадии электроэкстракции разделяют на две части, одну из которых подают в циркуляционный сборник на смешение с частично обезмеженным раствором, а вторую часть перерабатывают аналогично варианту

1.

Вариант 3 (с получением меди в виде товарных катодов и товарного медного по:рошка).

Исходный раствор упаривают до плотности, определяемой выражениями

0 97 р р 1 02р; р= 1525 — 4,4 10 С вЂ” 1,9 . 10 х хС2 — 8,7 10 Сз + 9,0 10 С1 Cz >

+ 1,8 10 С1 Сд — 1,6 . 10 " х Cz Сз, где С1, Cz, Сз — концентрации в исходном растворе меди. никеля и серной кислоты соответственно.

Упаренный раствор направляют на кристаллизацию с получением медного купороса, направляемого на злектроэкстракцию с получением товарных катодов и маточного

5 раствора, Полученный маточный раствор, содержащий до 25 г/л меди, разбавляют до

5 — 15 г/л раствором со слива ванн первой стадии электроэкстракции и проводят его переработку согласно предлагаемому спо10 собу в две стадии электроэкстракции аналогично вариантам 1 и 2.

Пример (вариант 1). Переработку раствора электролитического рафинирования меди осуществляли в укрупненно-лабо15 раторном масштабе в ваннах объемом 7 л, Способ осуществляли следующим образом, Исходный раствор, содержащий 50 г/л меди, 23 г/л никеля и 116 г/л серной кислоты подавали в промежутов.чый сборник, куда

20 .одновременно поступала часть раствора со слива электролизной ванны предварительной стадии электроэкстракции, содержащего 7 — 8 г/л меди. Растворы смешивали в пропорциях, обеспечивающих получение

25 электролита с концентрацией меди 9,0 г/л, который подавали на вход ванны предварительной стадии электроэкстракции. Другую часть раствора со слива ванны предварительной стадии электроэкстракции направ30 ляли в сборник, куда также поступал раствор со слива второй стадии электроэкстракции, В результате их смешения получали раствор, содержащий 1,5 — 2,5 г/л меди, который подавали на вход ванны вто35 рой стадии электроэкстракции, проводимой по известному способу. Раствор со слива ванны второй стадии электроэкстракции, содержащей 1,0-1,2 г/л меди, делили на две части, одну из которых направляли на пол40 учение никелевого купороса, а другую на смешение с раствором, поступающим со слива ванны предварительной стадии электроэкстракции. На первой предварительной стадии электроэкстракции в соответствии с

45 выражениями (1) и.(2) поддерживали плотность тока 2000 А/м .

На второй стадии электроэкстракции в соответствии с известным способом поддерживали плотность тока 780 А/м .

50 В ваннах обеих стадий через каждые 24 ч процесс электроэкстракции останавливали, выгружали полученный медный порошок, промывали его водой, стабилизировали раствором хозяйственного

55 мыла и опробовали.

Результаты испытания предлагаемого способа переработки раствора электролитического рафинирования меди приведены в табл,1. Как видно из таблицы, при разбавлении исходного раствора до концентра1668481 ции меди 5-15 г/л и проведении первой предварительной стадии электроэкстракции прикатодной плотности тока в пределах, определяемых выражениями (1) и (2), получают медный порошок по ГОСТ 4860-75 с повышенным по сравнению с известным способом выходом по току (примеры 2, 3, 4, 7, B. 9, 12, 13 и 14), При разбавлении исходного раствора до концентрации более 15 г/л меди получается крупнодисперсный порошок, не соответствующий требованиям

ГОСТ 4860-75 (примеры 17 и 18). При разбавлении исходного раствора до концентрации менее 5 г/л меди по току снижается до 56 — 59 (примеры 19 — 21) и преимущестаа предлагаемого способа по сравнению с известным теряются.

При ведении процесса предварительной электроэкстракции при плотности тока, превышающей пределы, определяемые выражениями (1) и (2), получается сверхмелкодисперсный порошок (примеры 5, 10 и 15).

В противном случае, если плотность тока на предварительной стадии электроэкстракции ныже предела, определяемого выражениями (1) и (2), получается крупнодисперсный порошок (примеры 6, 11 и 16). В обоих случаях отсевом на ситах удается извлечь фракцию порошка, отвечающую требованиям ГОСТ 4860-75. однако извлечение меди в товарную продукцию снижается до 40-50ь.

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным представлены в табл.2.

Использование предлагаемого способа

5 по сравнению с известным позволит увеличить выход по току при одновременном получении кондиционного медного порошка, снизить количество оборудования для электроэкстракции, уменьшить выделение аэро10 золей с поверхности ванн и соответственно уменьшить количество вентиляционного оборудования.

Формула изобретения

Способ переработки раствора электро15 литического рафинирования меди по авт. св, ¹ 11554488223300, от л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода по току при одновременном получении кондиционного медного порошка, перед разбавлением

20 раствора электролитического рафинирова. ния меди до концентрации меди 1,5-2,5 г/л и электроэкстракцией исходный раствор разбавляют до концентрации меди 5-415 г/л и проводят предварительную электроэкст25 ракцию при поддержании катодной плотности тока в пределах, определяемых выражениями

I — 300

30 I 420+ 280 С вЂ” 350 InC, А/м где С вЂ” средняя концентрация меди в растворе на входе и выходе ванны, г/л. таблица

Натолняя плотность тока, Выход по току, I, при

Л/йя, при стадии электро- стадии электроэкстэкстрпкции ракции

Йонцентрация меди в растворе> г/л> при стадии электроэкстракцим

Пример

Внд н качество получая йоГО осадка при стадии электроэкстракцин

Спосоа вторан первая первая первая вторая вторая первая вторая на входе на сливе

° анн ванн не спине ванн на входе вани!

12

1,5 1,0

7S0

Известный

14 1,3 ° О 3500

2 IS

780

57

То ае

3 15 14 1,3 1,0 3850

4 15 14 1>5 t>0 3250

5 15 !4 1 5 t 0 4000

780

$$

То ае

То ае

7S0

$6

780

6 15 14 f 5 10 3100

7 9 7,S I,S О 2000

57

То ае

56

8 9 75 15 10 2300. 7S0

9 9 7 5 I 5 0 t700

10 9 7,5 1,5 1,0 2400

780

57

То ае

То аа

780

11 9 7,5 1,5 1,0 1550 780

12 13 4

° 1

66 1>5 1,0 1200 780

1>S 1>0 1450 780

1,5 t О 900 788

1>5 10 1600 780

1 13

То ае

° l!

6 5

1 ° 5 . 10 800

780

37

l7 17

15 S

780

1,$

1,0

4000

° Э

/ !8 17

19 4!

5,3

780

% о as

780

«я»

20 4 3

21 4 3

То аа

° l!

4 !

S

4

1,5

1 5

1,5

1,3

1,0

1,0

l>0

I >O

950

1250

780

780

62

68

59

56

59

S7

57

Пороиок по ГОСТ

4860-7$

Некояд. йелкоднсперсный пороиок

Поровок по

ГОСТ

4860-75

Поровок по

ГОСТ

4860-75

Неконд. йелкоднс- персный поровок

Наконд. крупнодисперсньа! поровок

Поровок ло

ГОСТ

4860-75

Неконд, иелкодис» персиый поровок

Некоид. крупнодмспарсный поровох

Некокд. крупнодисперснмй о поровок

Поровок по

ГОСТ

4860 75

Поповок по

ГОСТ

4760-75

Поровок по

ГОСТ

4860-75

1668481

Таблица 2

Выход по току меди при электроэкстракции, Х

65-80

55-60

Сокро)цение .количе» ства ванн электроэкстракции, Х

5-30

Нет

Уменьшение вьщеления аэрозолей и количества вентиляционного оборудования, 7.

15-20.Нет

Составитель А.Шатохин

Техред M.Ìîðãåíòàë, Корректор М,Максимишинец

Редактор Е.Папп

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2630 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5