Способ переработки медьсодержащих водно-аммиачных растворов

Способ переработки медьсодержащих водно-аммиачных растворов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование гидрометаллургия меди и другие технологические процессы с использованием медьсодержащих водно-аммиачных растворов. Сущность: медьсодержащий водноаммиачный раствор контактируют с ионообменным материалом, содержащим фосфоновокислые функциональные группы, со скоростью пропускания раствора через слой ионита не более 3.4 м/г, после чего осуществляют нагревание раствора, обработку его щелочным реагентом и отделение осадка 1 табл

(в) SU (и) 1777361 Al (51)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4892899/02 (22) 20.1 2.90 (46) 15.1293 Бюл. Na 45 — 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт химической технологии (72) Шаталов В.В.; Никонов B.È.; Александров M.Ï.;

Николаев А.И.; Цеглов А.Ю.; Игнатьев В.О. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ВОДНО-АММИАЧНЫХ РАСТВОРОВ (57) Использование: гидрометаллургия меди и другие технологические процессы с использованием медьсодержащих водно-аммиачных растворов.

Сущность: медьсодержащий водноаммиачный раствор контактируют с ионообменным материалом, содержащим фосфоновокиспые функциональные группы, со скоростью пропускания раствора через спой ионита не более 3,4 м/г, после чего осуществляют нагревание раствора, обработку его щелочным реагентом и отделение осадка. 1 табл.

1777361

Изобретение относится к гидрометаллургии меди и другим технологическим процессам с использованием медьсодержащих водно-аммиачных растворов.

Известен c"ýcîá селективного выделения меди и тяжелых металлов {Zn) из водноаммиачных растворов с использованием отгонки аммиака в две стадии для селективного выделения цинка.

Недостатком данного способа является необходимость проведения двухстадийной отгонки аммиака, а также недостаточная степень выделения и разделения меди и цинка, и как следствие, невысокая чистота получаемого продукта, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является техническое решение, заключающееся в переработке медьсодержащего водно-аммиачного раствора путем его нагревания до температуры не менее 90 С и обработке его раствором едкого натра, при расходе последнего 2 — 4 моль/моль меди в исходном растворе, с последующим отделением осадка оксида меди, Недостатком известного способа является то, что получаемый в процессе перера.ботки оксид меди обладает невысокой чистотой вследствие загрязнения тяжелыми металлами, Целью настоящего изобретения является повышение чистоты оксида меди.

Поставленная цель достигается тем, что водно-аммиачный раствор. перед нагреванием контактирует с ионообменным материалом, содержащим фосфоновокислые функциональные группы.

Способ осуществляется следующим образом: водно-аммиачный раствор контактируют с неподвижным слоем ионообменного материала, загруженного в колонку, с линейной скоростью подачи раствора не выше

3,4 м/ч, Подача раствора осуществляется снизу вверх BQ избежание пристеночных эффектов колонны для равномерной работы всего слоя ионита. Первые 1,5 объема раствора (на объем ионита), вышедшие из колонны, не используются для последующего выделения оксида меди. Объем сорбатов, направляемых на дальнейшую обработку растворов, согласно прототипу, определяется заданным содержанием примесей тя- жел ых металлов.

Сущность способа заключается в том, что предварительное контактирование раствора с ионообменным материалом, содержащим фосфоновокислые функциональные группы, позволяет снизить содержание примесей тяжелых металлов в сорбате при практически неизменном содержании меди

55 в нем. Эффективность очистки от примесей тяжелых металлов существенно зависит от их концентрации в исходном растворе, а также от скорости пропускания раствора через неподвижный слой ионита. В уравнении для определения линейной скорости V м/ч пропускания раствора

Ч1

К (Czn + Cph) где Сгп и C b — концентрации цинка и свинца, моль/м, было получено значение скоростного коэффициента сорбции К = 0,23 для исследованных растворов, При этом, превышение линейной скорости пропускания раствора выше 3,4 м/ч не дает положительного эффекта, Таким образом, заявляемый способ, при варьировании скоростных параметров проведения процесса, для данного вида растворов позволяет получить сорбаты с заданным содержанием примесей тяжелых металлов, а следовательно и оксид меди различной чистоты в процессе последующего нагревания, обработки щелочным реагентом и отделением осадка. К кондиционным относили сорбаты, иэ которых при последующей переработке по способу-прототипу выделяли оксид меди чистотой не менее 99,9 .

Использование для осуществления способа катионитов с другими функциональными группами (карбоксильными, сульфогидрильными) не дало положительного эффекта.

Анализ патентной и научно-технической литературы показал, что в ней отсутствуют технические решения, признаки которых совпадали бы с признаками заявляемого способа, что позволяет сделать вывод о соответствии последнего критерию охраноспособности "существенные отличия", "новизна" и "положительный эффект", Пример 1, 4 дм водно-аммиачного раствора, содержащего 123 г/л меди, 20 г/дм NHaHzOz. РЬ -216 мг/дм 204 мг/дм цинка пропускают снизу вверх через колонну, загруженную фосфоновокислым катионитом со скоростью 0,66 м/ч. Объем загрузки ионита 0,2 дм . Первые 1.5 объема сорбатов отделяли, а последующие 16.обьемов использовались для получения оксида меди, Содержание основного вещества в полученном оксиде меди 99,95, и ри содержании примеси цинка — 3 10 и свинца —, -4

4 10

Параллельно проводили опыты по способу-прототипу и с использованием растворов с другими содержаниями меди, цинка и свинца, а также опыты с различными линей1777361 ными скоростями подачи раствора через слой ионообменного материала.

Осу цествление способа в заявляемых режимах представлено в таблице.

Таким образом. проведение процесса по указанному способу (примеры 1-4 и 6-8) позволяет получить оксид меди чистотой не менее 99,9оь.

Переработка данного вида растворов по предлагаемому способу позволяет без существенных зкономических затрат получить высокочистый товарный продукт в виде окиси меди без ухудшения показателей по способу-прототипу.

5 (56) Авторское свидетельство СССР

Nò 1146331, кл. С 22 В 15/10, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N. 1695677 по заявке 1ч. 4810375, кл. С 22 В

3/44, 1990, 10

Результаты апробации способа

Линейная скорость пропускания растеара. м/я

Колинестеа кондиционных обьемое сорбата (на обьем ионита

Концентрационная характеристика исхо ного астео а, мг/л

Концентра пол е

Пример

Си

Си рь

Формула изобретения

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ВОДНО-АММИАЧНЫХ РАСТВОРОВ, включающий нагревание раствора, обработку его щелочным реагентом и отделение осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты целе30 вого продукта, медьсодержащий водно-аммиачный раствор перед нагреванием контактируют с ионообменным материалом, содержащим фосфоновокислые функциональные группы. со скоростью

35 пропускания раствора через слой ионообменного материала снизу вверх не более

3.4 м/ч.

Составитель А.Николаев

Редактор Г.Мельникова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Мотыль

Заказ 3354

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

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

2

4

6

8

По способуи ототип

85000

204

204

204

58,1

204

209

58,1

209

216

216

216

78.9

216

252

218

78,9

218

0.66

1.1

2,3

3,4

3,8

0,66

0.66

1,1

16.8

9.0

3.0

0.1

0.0

14,0

16,0

11.0

99,96

99.98

99.92

99.90

98.20

99.98

99,97

99,96

98,0