Способ получения медного порошка

Способ получения медного порошка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДЩОГО ПОРОШКА осаждением из растворов сернокислой меди цинковой пылью при избытке серной кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения качества медного порошка и упрощения процесса, осаждение поретика ведут до остаточного содержания меди в растворе 3-4 г/л со скоростью оса дёния 90-100 г/мин с 1 м раствора при турбулентности перемешивания раствора с цинковой пылью, соответствующей критерию Рейнольдса .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф J

) (Н ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3446121/22-02 (22) 31.05.82 (46) 15.03.84.Вюл. 9 10 (72) В .И .Шишкин, В.И .Огородничук, Л.A.Колокот, A.Ã.Cëàíoâ, В.Н .Ковалейко и А.С.Коваленко (71) Запорожский индустриальный институт и Государственный константи- новский ордена Трудового Красного

Знамени завод укрцинк им.Серго

Орджоникидзе (53) 621.762.242:621 ° 762.244(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство CCC3

Р 564924, кл. В 22 P9/24, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 248230, кл. С 22 В 15/12, 1966.

„„SU» 1079361 A

3(5П В 22 F 9/24; С 22 B 15/12 (54) (57) спосов получения мкдноГо по.

P0OIKA осаждением из растворов сернокислой меди цинковой пылью при избытке серной кислоты, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения качества медного порошка и упрощения процесса, осаждение порошка ведут до остаточного содержания меди в растворе 3-4 г/л со скоростью осаждения 90-100 г/мин с 1 м раствора .при турбулентности перемешивания раствора с цинковой пылью, соответствующей критерию Рейнольдса 10 -10

10)9361

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению медного порошка иэ медьсодержащих растворов.

Известен способ получения медного порошка иэ медьсодержащего раствора восстановлением металлической медью, в котором в качестве медьсодержащего раствора используют раствор сульфата меди. Процесс ведут при 180-280 С, после чего раствор охлаждают до ком- )О натной температуры. Процесс ведут при непрерывной циркуляции раствора через слой медьсодержащего материала (1), Недостатком известного способа является низкий выход готового продукта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения медного порошка осаждением из растворов сернокислой меди цинковой пылью при избытке серной кислоты.

Осаждение проводят из растворов, содержащих 5-20 г/л серной кислоты до

25 остаточного содержания 1-2 г/л меди цинковой пылью с размером частиц

0,1-0,4 мм (2).

Недостатком данного способа является высокое содержание примесей в получаемом порошке и связанная с этим необходимость гидролитической очистки растворов от сурьмы, мышьяка, железа и других примесей.

Цель изобретения — повышение качества медного порошка и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения мед-ного порошка осаждением из растворов сернокислой меди цинковой пылью 40 при избытке серной кислоты, осаждение порошка ведут до остаточного содержания меди в растворе 3- 4 г/л со скоростью осаждения 90 100 г/мин с

1 мз раствора при турбулентности пе- 45 ремешивания раствора с цинковой пылью, соответствующей критерию Рейнольдса 10 -10 .

Увеличение интенсивности перемешивания до значения критерия Рейнольд са более 109 и повышение остаточного содержания меди до 5 г/л и более не изменяют качества порош-. ка. Но черезмерное перемешивание при» водит к повышению расхода электро- 55 энергии, а повышение остаточного со держания меди в растворе выше 4 г/л к повышению циркуляции меди в процессе и снижению ее извлечения в медный порошок на 5%. 60

Способ реализуется путем выщелачивания медьсодержащего продукта например медного кека, при 60-70 С до получения раствора, содержащего

20-40 г/л меди и 10 г/л или более серной кислоты Раствор отделяют от твердого на фильтре и подают на осаждение меди. Осаждение меди про.водят цинковой пылью со скоростью

90-100 г/мин с 1 м раствора до остаточного содержания меди в растворе

3-4 г/л при турбулентности перемешивания цинковой пыли и раствора, соответствующей критерию Рейнольдса э

10 -10 4. Последние три параметра обеспечивают достаточно высокую активность ионов меди в течение всего процесса цементации по всему объему пульпы, предотвращают образование локального избытка цинковой пыли и восстановление примесей, что обеспечивает получение медного порошка, соответствующего по содержанию меди и примесей ГОСТУ 4560-75. Содержание в нем меди возрастает с 97-98,5% до 99-99,6%.

Полученный медный порошок промывают водой 3-4 раза до отрицательной реакции на ионы меди в промывной воде, стабилизируют раствором мыла (0,5 г/л), сушат в вакууме при 160300 С и упаковывают в герметичную о тару. Способ проверен в лабораторных условиях.

Составы порошков приведены в таблице.

Пример 1. В качестве медьсодержащего раствора используют 1 л раствора после .выщелачивания медного кека, содержащий: г/л: медь 40; кадмий 1,5; цинк 42; мышьяк 0,17; сырьма 0,09; марганец 40; железо 31 кислоты 10. Цинковую пыль загружают со скоростью, обеспечивающей осаждение меди 100 г/мин с 1 мзрастворар перемешивание осуществляют механической мешалкой (критерий Рейнольдз са 10 ) . Остаточное содержание меди в растворе 3 г/л. Полученный медный порошок после трехкратн ой промывки водой при Ж:Т=2:1 соцержит; медь

96,6; железо 0,065; свинец 0,007; мышьяк 0,005; сурьма 0,006у сернокислые металлы в пересчете íà SO

0,0041; прокаленный остаток после обработки порошка азотной кислотой

0 08„. кислород 0,4. Этот порошок по содержанию меди и примесей соответствует медному порошку марок ПМС-Н и ПМС-К (ГОСТ 4960-75) .(Таблица) . . Пример 2 ° Из тех же растворов порошок осаждают цинковой пылью до содержания меди 2 г/л. Остаточные условия те же. Получают медный порошок, содержащий лишь. 99,3В меди, т.е. несоответствующий ГОСТУ (порошок 3), . Пример 3. Из того же раствора осаждают порошок меди со скоростью 120 г меди с 1 м раствора в

1 мин. Остальные условия по примеру 1. Порошок содержит:медь 99,3%, т.е. ниже, чем по ГОСТУ на 0,2%.

1079361

Состав, %

Поро- рюк 9:

Влага

Сурьма . Кислород

Мыаьян

Медь Желез о

Свинец

Сернокислые металлы в пересчете на ион зо, Прокаленный остаток после обработки порошка азотной кислотой По споео6у ,:прототипу 99,5

0,01

0,05 0,1

0,05 0,005

0,50

0t01

0,08

0,006

0,008

0 0041 . 0 05 0,08

0,41

3 99,3 0,08

0,04

0,008 0,008

0,06 0,40

0,005. 0,05 0 08.

99,4 0,08

0 О09 0,009

0,006 0,05 0,08

Oi0l

0 007 0,48

0,008 0,43

0,08

0,05

0,05

0,005

0,006

0,07

0,009 0,005

99,6 0,07

ВНИИПИ Заказ 1216/9 Тираж 775 Подписное

ЮЮЮ филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Щроектйая, 4

Пример 4. Из раствора, содержащего 40 г/л меди осаждают медный порошок при интенсивности перемешивания, соответствующей критерию Рей" нольдса 10 . Остальные параметры по примеру 1. Полученный медный порошоК содержит 99,1% меди, нли на 0,4% ни" же требования ГОСТа (порошок 4) .

Пример 5. Осаждение порошка проводят со скоростью осаждения меди

90 г/мин с 1 мэ .раствора до остаточного содержания меди 3 г/л при турбулентности перемешивания с цинковой пылью, соответствующей критерию Рейнольдса 10З (порошок 5) .

Пример 6. Осаждают порошок 15 со скоростью осаждения меди 100 г/мин с 1 м раствора до остаточного со- . держания меди 4 г/л при турбулентности перемешивания, соответствующей критерию Рейнольдса 10 (порошок 6) . 2О

Пример 7. Осаждают порошок со скоростью осаждения меди 95 г/мин с 1 м> раствора до остаточного содержания меди 3,5 г/л и турбулентI

99,6 0,065 0,007 0,005

99,3 0,07 0,008 0,006

5 99,5 0,08 0,05 0,005

99,6 0,065 0,08 0,005 ности перемешивания, соответствующей критерию Рейнольдса 5 10 э. Получен порошок соответствующий ГОСТУ (порошок 7) .

Приведенные примеры показывают, что только при остаточном содержании меди в растворе 3-4 г/л со ско-. ростью осаждения 90-100 г/мин с 1 м

3 раствора и интенсивности перемешивания раствора с цинковой пылью, соответствующей критерию Рейнольдса

10 -10+, можно получить медный порошок, отвечающий .по содержанию меди и примесей ГОСТУ.

Предложенный способ позволяет наряду с повышением качества медного порсыка упростить процесс за счет исключения стадии гидролитической очистки растворов от примесей, и применим для всех промпродуктов, содержащих медь в окисленной, элементарной и других формах. При внедрении не требуется капитальных затрат, существенных изменений в конструкции оборудования.

0,40 0,005 0 05 0,08.

0 4l 0,005 0,05 0,07