Способ очистки цветных металлов электролизом

Способ очистки цветных металлов электролизом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ

Соцнапнстнчесюа

Респубпнн,j !

i (6() Дополнительное к авт. свид-ву

f (22) Заявлено 23.02.77(21) 2455582/22-02 (51) М. Кл.

С 25 С 3/34 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гоаударотеенный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.04.79.Бюллетень №14

Дата опубликования описания 18.04.79 (53) УДК 669.347 (088.8) (72) Автор изобретения

А. П. Самодепов (71) Заявитель

Центральный научно-исспедовате пьский институт оловянной промышленности (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

ЭЛЕКТРОЛИЗОМ

Изобретение относится к области цвет1 ной металлургии и, в частности, к электp0xHMH÷åcêDìó рафинированию металлов.

Известен способ осаждения металлов . электролизом (1). В указанном способе с целью очистки серебра от примесей цветных металлов и повышении эффективнЬсти процесса последовательно осуществляют электрохимическое катодное и анодное рафинирование при плотности тока

z о

1, 0 А/см и температуре 1000-1 100 С Еа в расглаве хлорида бария, буры или их смеси в отношении 1: 1.

Однако указанный способ при очистке черновой меди от примесей не позволяет очистить медь от серебра, золота и металл ов пл ати нов ой группы.

Цель изобретения — повышение степени очистки черновой меди от примесей цветных металлов и особенно от серебра, 20 золота и металлов платиновой группы и повышение эффективности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что перед операцией катодного рафиниро вания в черновую медь дополнительно вводят по меньшей мере один из элементов, выбранных из группы, содержащей алюминий, титан, марганец и кремний.

Электрохимические операции катодного и анодного рафинирования осуществляют о при 1250 С, плотности тока 1,0-3,0А/см в качестве эпектропита используют рас ппаь хпорида бария, буры ипи смесь их в отношении 1:1, причем дпя эффективной очистки меди от золота, серебра и платиновых металлов перед катодным рафинированием в расплав черновой меди вводят добавки титана, алюминия или кремния.

При введении в расплав черновой меди, марганца, титана, апюминия или кремния, указанные добавки образуют с золотом, серебром и металлами платиновой группы

Внтерметаппические соединения, например, Я, М И, Pt> Mr), P t Ъ-Г;, -ПЯ,з-, Г; Я из щ,т1, Pd,Ti, Зг,т, АЕАС, АРАи, Rh38, Ра,АЕ, М,ЯЕ, тЧАЕ, ЛЕ,И,ЛЕ„

657091

Образовавшиеся интерметаллические соединения, имеющие значительную долю ионности B химической связи, повецение которых в Процессах эпектропиза во многом подобно повецению ионных солей, в результате электропереноса извлекаются из расплава меци в электролит, в коI тором диссоциируют на ионы, участвуя в реакциях электролиза, либо в виде коллоицных частиц переносятся из катодного пространства в аноцное, подвергаясь анодному окислению.

Ано цное окисление интерметалли цов можно представить слецующими реакциями, включающими диссоциацию интерметаллицов с образованием отрицательных ионов благороцных и платиновых металлов и цалее ступенчатое анодное окисление их:

МеЭ Ме™м++ Э"- @

3 — ne =3Î

Э вЂ” me g !

11+ где Ме — титан, алюминий, кремний, мар-! ганец, 1

2S

Э вЂ” золото, серебро, металлы платиновой группы

Продукты электрохимических реакций аноцного окисления. поцвергаются дальнейшему окислению на аноде хлором с воз3 М гоном образовавшихся хлорицов в газовую фазу (температура кипения хлоридов серебра, золота и металлов платиновой группы меньше 1200 С).

В продуктах очистки газовой фазы—

3$ возгонах концентрируются;, серебро, золото и металлы платиновой группы.

С целью вывоца бария, в избытке вве» денного на катоцной стации, а также остаточных с оцержаний титана, м арг анца, 40 кремния, алюминия, введенных перед катодным рафинированием в черновую мець, послецнюю поцвергают анодному рафинированию в расплаве электролита того же состава, что и на катодной стадии при ппот—.Д-- 45 ности тока 0,5-1,0 А/см, температуре

1200-1250 С.

Пример 1. Черновая медь, содержащая примеси, вес. %:

Никель 0,31 Мышьяк О, 026

Железо 0,013 Висмут 0,06

Сурьма 0,058 Теллур 0,002

Селен О, 005 Свинец О, 07

Сера 0,03 Серебро 807(r/т), Олово О, 05 Золото . 24,2 (г/т)

Цинк 0,00" Платина; 73,24(г/т)

Перец катоцным рафинированием в расплаве хлорида бария в черновую медь вводят навеску титана (лигатура — сплав черновой меди с 31,6% титана в количестве 6 г HG 1 кг меци). Каторное рафинирование провоцят при 1250 С, плотности тока 1,5 Alåì. Аноцное рафиниро2 вание проводят при той же температуре и в том же электролите при плотности тока 0,5 А/см .

После катоцно-аноцного рафинирования очищенная мець имеет следующую концентрацию примесей, вес.%:

Свинец О, 0002

Железо 0,0001

Сера 0,0001

Мышьяк О, 0001

Цинк 0,0001

Селен 0,0001, Ти тан 0,001

Сурьма 0,0001

Висмут 0,000 1

Ни кель О, О 002

Теппур 0,0001

Олово 0,0007

Серебро 0,63 (г/т}

Золото 0,01 (г/т)

Извлечение меди после катодно-анрдного рафинирования составляет 99,77 %.

Пример 2. Очистке подвергают черновую медь с содержанием примесей и при условиях электролиза, аналогичных примеру 1. Перец катоцным рафинированием в черновую медь ввоцят марганец в количестве 6 r на 1 кг меци. После катодно-анодного рафинирования очищенная медь имеет следующую концентрацию примесей, вес.%:

Сви нец О, 0002

Железо О, 0001

Сера 0,0001

Мышьяк 0,0001

Золото 0,004 (г/т)

Сурьма 0,0001

Висмут 0,000 1

Никель 0,0002

Серебро 0,72 (г/т)

Платина и ппатиноиды 0,001 (г/т)

Извлечение меци после катодно-анодного рафинирования в очищенный металл составляет 99,83%.

Пример 3. Очистке подвергают черновую медь с соцержанием примесей и при условиях электролиза, аналогичных примеру l. Перец катодным рафинированием в распЛав черновой меци вводят кремний в количестве 6 г на 1 кг меци, После катоцно-анодного рафинирова657091 ния очи ценная медь соцержит следующие примеси, вес.%:

Свинец О, 0002

Железо 0,0009

Сера 0,0001 5

Мышьяк 0,0 00 1

Кремний 0,006

Серебро 0,94 (г/т)

Сурьма 0,000 1

Висмут 0,0001 16

Никель 0,0005

Теллур Q, 000 1

Золото 0,0 1 (г/т)

Платина и платиноиды 0 007 (г/т) Б

Извлечение меци после катоцко-анодного рафинирования в очищенный металл составляет 99,37%.

° Пример 4. Очистке поцвергают черновую медь с содержанием примесей и при условиях электролиза аналогичных примеру 1. Перец катоцкым рафинированием в расплав черновой меци ввоцят алюминий в количестве 8 r на 1 кг меци.

После катоцно-аноцного рафинирования

25 очищенная мень соцержит примеси в следующих концентрациях, вес.%:

Свинец 0,0004

Железо 0,0001

Сера 0,0001

Мышьяк 0,0001

Алюми ний 0,001

Серебро 2, 14 (г/т)

Сурьма 0,0001

Висмут 0,0001

Никель 0,0001

Теллур 0,0001

Золото 0,3 (г/т)

Платина и платиноиды О, 009(г/т).

Извлечение меди после катодно-анодного рафинирования в очишеккый металп составляет 99,64%.

Пример 5. Очистке подвергают черновую медь с содержанием примесей и при условиях электролиза, аналогичных примеру 1. Перец катоцным рафинированием в черновую медь вводят лигатуру, содержашую, %: 14,32 кремния, 21,64 марганце, 32,84 титана, остальноеалюминий„в количестве 10 г на 1 кг меци. После кетоцно-аноцкого рафинир валия очищенная мець соцержит примеси в слецующих количествах, bee.%:

Свинец 0,0002

Железо . 0,0001

Сера 0,0001

Мышьяк 0,0001

Марганец 0,0009

Алюминий 0,001

Титек 0,001

Сурьме О 0001

Висмут 0,000 1

Никель 0,0001

Теллур 0,000 1

Селен 0,0001

Кремний 0,001

Серебро 0,009

Золото О,ОО4(г/т)

Платина и платиноиць 0,001 (г/т)

Извлечение меди после катоцко-аноцкого рафйкировакия в очищенный металл составляет 99, 18%. . кокомическая эффективность вкецрекия процессов электролктической очистки черновой меци в расплавах солей определяется тем, что при приблизительно равном ресхоце электроэнергии рафинирование в расплавах солей позволяет проводить процесс очистки черновой меди от всех примесей, включая серебро, золото,ппатиноиды в одну операцию. При этом исключаются такие технологические операции, как огневое рафинирование, отливка анодов, очистка отработанного электролита, переплавка катодов и ряд других промежуточных операций, Сопоставление ряда технологических показателей приведено в таблице.

B целом внецрение процессе электрохимического рафинирования черновой меди в распиавах солей позволит повысить производительность труца, эффективность процесса рафинирования и качество очищенной меди (глубокая очистка от серебpQ,çîëîTà, кислороца, воцороца и цругих примесей).

65709 1

200-300

200-280

Удельная производительность, т/сут. на кв.м агрегата

0,05

1 0-20

ЗОО

320

4000 ванн 12 электролизеров

20000

Составитель К. Дьяконов

Техред М. Петко Корректор С. Шекмар

Редактор Н. Потапова

Заказ 1739/29 Тираж 719 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская набка д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Улгорол, ул. Проектная, 4

Расход электроэнергии, квт.ч/т

Затраты на огневое рафинирование и розлив at- одов, м газа ипи квт;ч.

Расход электроэнергии на плавку катодов, квт.ч/т

Число электролизеров (ванн) на производительность завода 200 тыс.т. (при производительности ванны

ЗОО кг/су, производительность электролизера 75 т/суД

Плошадь. под оборудование, м (площадь ванны эпектролизера принята равной 5 м )

Формула изобретения

Способ очистки цветных металлов электролизом в расплаве хлорида бария или смеси хлорида бария и буры, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения степени очистки черновой меди, перед электролизом в черновую медь вводят по меньшей мере один из элементов,выбранных из группы, содержащей алюминий, титан, марганец и кремний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N- 297697, кл. С 25 с 3/00, 1969.