Способ осаждения меди из водно-аммиачных растворов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено271274 (21) 208893б/22-02 с присоединением заявки,па— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 2502.78, Бюллетень 34 7

Союз Советскик

Социалистических

Республик (11)594202 (Я) М. Кл.

С 22 Ь 15/12

Гооударатоаннин ааантат

Соната Мнннатроа СССР ао данна(наобратнннй н атнрмтнй (5З) УДК ббпр.зз4.цбг (088.8) (45) Дата опубликования описания 02Д2..78

pQ) вторы Б.A.жубанов, и.А.Архипова, А.м.кунаев, изобретения М Б.леонова, Ю.А.Катков и E.M.Hìàøåâ

Ордена Трудового Красного Знамени институт химических наук и Институт металлургии и обогащения АН Казахской CCP

Pl) Заявители (5 4 ) СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ МЕДИ ИЭ ВОДНО-АММИАЧНЫХ PAC TBQPOB оо нто

СО та.

GH — 00 таН

GH — СО

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к гидрометаллургии меди.

Селективное выделение металла из многокомпонентной системы водного 5 раствора (например, отделение меди от никеля и кобальта} — одна из основных задач. гидрометаллургии. Известны способы извлечения меди из водно-аммиачных композиций: осаждение в виде 10 химических соединений, осаждение в виде металлического порошка, экстракция органическими растворителями,вы-. деление на сорбентах путем ионного обмена, адсорбция на твердых адсорбен- 15 тах .

Известен способ осаждения меди из водно-аммиачных растворов и отделе-. ния ее от никеля и кобальта путем разрушения медно-аммиачного комплекса кипячением раствора {с поглощением аммиака) и выделением меди в виде окиси.

Недостатками известного способа являются высокая чувствительность процесса к наличию посторонних ионов{в частности, сульфат-,карбонат-ионов и т.п.); образование гарннсажей окиси меди на стенках реактора, внутренних поверхностях транспортирующих труб и теплообменников; высокий расход пара.

Предложенный способ отличается тем, что медь селективно осаждают при комнатной температуре в виде комплекса с -диимидом трициклодеце-н-тетракарбоновой кислоты формулы где Я вЂ” водород, алкил, арил, галоид с последующей регенерацией меди разбавленной минеральной кислотой, что обеспечивает упрощение технологического процесса и снижение знергозатрат.

Предложенный способ состоит в том, что к водному раствору медно-аммиачного комплекса, который может содержать аммиачные комплексы других металлов, таких как никель и кобальт, добавляют диимид трициклодеце-н-тетракарбоновой кислоты или его раствор в

5Ъ-ном водном аммиаке. Количество.диимида должно быть = 1 моль на 1 г атом растворенной меди, причем увеличение количества осадителя способствует бо594202

Таблн.",а1 ль на концентрация чение

% от г/л. атом теоретического еди

0,0160,2

1,65

1,87

88 0,0106,5

2,10,ОО

94, 0i0048

3 31,07

97 лее полному осаждению меди. Оптимальное соотношение диимид : медь =1,2

l 0..pàñòâîð, образующийся после добавления осадителя,перемешинают при комнатной температуре. Через нескольхо минут начинается постепенное осаждение фиолетового кристаллического осадка, представляющего собой медный комплекс диимида. Через 40-60 мин перемешивание прекращают и отделяют образовавшийся осадок декантацией. В растворе остаются никель и кобальт, которые не образуют с диимидом нерастноримых комплексов. Степень извлечения меди иэ раствора, н зависимости от количества добавленного осадителя, изменяется в пределах от 85 до 95%.

Для регенерации меди иэ комплекса полученный осадок обрабатывают разбавленным раствором минеральной кислоты, например серной или соляной. добавка диимида Фильтрат б) Регенерация меди из образовавшегося комплекса. Навеску фиолетового осадка медного комплекса имида (3,0 г) обрабатывают 50 мл 0,5 н. раствора П 5О . Через 10-20 мин комплекс разрушается. При этом образуются голубой раствор Ои60 и белый осадок имида, который отделяют фильтрованием, сушат и вновь используют н качестне осадителя. Содержание меди в фильтр;. те, полученном после разрушения ком. плекса, составляет 9,0 г/л, т.е. ro .раэдо выше, чем в исходном растворе.

П р и-м е р 2,В 300 мл водного раст. вора смеси аммиачных комплексов меди и никеля, полученных растворением навесок Си(ИОд) и Hi

При этом комплексе разрушается, образуется раствор соли меди и твердыйосадок исходного диимида, который пос ле отделения внонь может использоваться как осадитель.

11.. p и м е р 1. а. Осаждение меди из раствора. К

375 мл нодного раствора медно-аммиачного комплекса с содержанием меди

0,96 г/л (приготовленного путем растворения азотнокислой меди в 5%-ном водном аммиаке) добавляют нанеску суxoro диимида трициклодеце-н-тетракарбоновой кислоты (1,65; 2,10; или

3,31 r) . При перемешивании полученного раствора при комнатной температуре постепенно ныпадает фиолетовый осадок комплекса, который через 60 мин отфильтроныьают и н фильтрате определяют остаточное количество меди. Дан2Î ные о степени извлечения меди в зависимости от количества добавленного осадителя приведены в. табл. 1.

ыход медного комплекса и никеля 0,95 г/л прибавляют навеску сухого диимида (2,01 г) . Через 5-10мин после начала перемешивания раствора начинает выпадать фиолетовый осадок медного комплекса, который через 1 ч отфильтровывают. Содержание меди в фильтрате составляет 0,106 г/л, что соответствует полноте осаждения меди 89,4Ъ.

Содержание никеля в фильтрате равно исходной концентрации.

Для регенерации меди из комплекса полученный осадок (1,00 г) обрабатывают 40 мл 0,2 н. раствора Н :Oq„ отфильтронынают образовавшийся имид и определяют концентрацию металлов в филЪтрате. Полученные данные приведены н табл.2.

594202

Т а б л и и а 2

Характеристика раствора никель медт

0,95 т,00

Исходный раствор

Рильтрат после самяния комплекса

0,95

0,106

Раствор после разрушения комплекса следы

Формула изобретения

Составитель Т.Платицина

Редактор Т.Фадеева Техред Н.Бабурка Корректор,М.Деми«к

Заказ 79!/32 Тираж 771 Подписное!

Ц!ИИ11И Государственного комитета Совета Министр .B СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Финна:I I!Ill! Па e!IT, г. ужгopoj! Qл . Ilpof кт««в, 4

В нижеприведенных примерах «звлечение меди проводилось из промжшленHblX СтскОВ пРоизвоДства медно-аммиач --, ного волокна.

Пример 3.K 430 мп раствора,вы. ходящего с первой прядильной ванны и имеющего 2,5-2,б г/л ИН, 0,29 г/л Си в виде медно-аммиачного комплекса, О, 2б г/л Nc (. 03,.Na ÜÎ 5 г/л, добав30 ляют навеску сухого диимида (0,65 r) и выдерживают образовавшийся phoTBop при 50ОС в течение бО мин.После этого отфильтровывают выпавший фиолетовый,„ осадок медного комплекса и определяют в фильтрате остаточное количество меди, которое оказалось равным 0,028 г/л, что соответствует степени осаждения меди 90,0%.

П р и и е р 4.Фильтрат, полученный после нейтрализации аммиаком кислых промывных ванн и отделения осаждающейся при этом основной соли сульфата меди,имеет 0,925 г/л Си в виде сульфата меди; остаток неразложившегося медно- 45 аммиачного комплекса: (,КК„) 80,; Ма S()ц (среда слабо щелочная) .

Для осаждения меди к 500 мл фильтрата добавляют 2,87 r диимида, растворенного в 100 мл 5Ъ-ного раствора 50 аммиака. Пссле бО мин перемешивания

Содержан«е металлов в растворе, г/л при комнатной температуре отделяют выпавший фиолетовый осадок. Содержание меди в ф«льтрате составляет после этого 0,О86г/л,что соответствует 90%-ной степени осаждения.

Способ осаждения меди из водно-аммиачных растворов и отделе!!ия ее от никеля и кобальта, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса и снижения энергозатрат, медь селект«вно осаждают при комнатной температуре в виде комплекса с диимидом триц«клодеце-н-тетракарбоновой кислоты формулы где R — в дород, алкил, арил, гало. ид, с последующей регенерацией меди, разбавленной минеральной к«слотой,