Способ выделения меди
Патент 685721
Авторы
Классы МПК
Способ выделения меди
Иллюстрации
Реферат
ОПИСЛН
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ (щи-2 1
Сева Севетспих
Сервяистичесмик
Рвснублин (63) Дополмительное к аат. сеид-еу (22) Заявлено 28052 5(21}2141048/22-26 с присоединением эаявки HR (23) Приоритет (5!)М. Кл.
С 23 G 1/36
Гасударстаснима ком ятвт
СССР ю маам взобрался иа а открмтмВ (53) УДК
Опубликовано 150979. оллетен» М 34
Дата опубликования описания 15,0979
669.3.053, .4.065 (088,8) (72) Автор иэобре1вния
Г.С. Николаев (71) ЗеяВИтЕЛЬ Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового
Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова (54) СПОСОБ ВЦЦЕЛЕНИЯ МЕДИ
Известен также способ выделения меди иэ слабокислых травильных растворов, заключаккаийся в восстановлении меди металлическим железом при давлении 1,2 атм при отсутствии кислорода. Восстановленную медь осаждают на металлическом железе (2).
Способ позволяет получить медь с вы30
Изобретение относится к способам выделения меди и других элементов, в частности железа из отработанных травильных растворов и может быть использовано для регенерации травнльных растворов, а также в отраслях, используккцих железные катализаторы, ферромагнитные материалы, активную железную массу для щелочных аккумуляторов и др.
Известен способ осаждения меди железным скроном во вращающемся барабанном цементаторе нз растворов сернокислотиого вькделачивания медных руд. При времени контакта 3-6 мин извлекают 90% меди. Расход скрона составляет 1,3-1,6 кг/кг цементной меди. Выход цементной меди 85-93% (1).
Недостатком этого способа является недостаточно высокий выход меди и Ю невысокое ее качество. ходом 84-99%, снизить расход восстановителя (металлического железа) до
0,44 кг/кг меди и получить средний коэффициент для растворенного железа 1,51.
Недостатками этого способа явл яются сложность проведения процесса, недостаточно высокий выход медй.
1\елью изобретения является упрощение способа и,повышение выхода меди, а также выделение других металлов (в частности, железа) иэ отработанных травильных растворов в виде устойчивых к окислению солей.
Поставленная цель достигается описываемым способом, заключающимся в сидении отработанного травильного раствора, содержащего ионы Железа (Х11) и (ZX), меди и др. и соляную кислоту с металюминатным раствором до рН 4-4,4, в обработке полученного раствора металлическим алюминием в количестве 1-1,53 кг/кг восстановленной медиу в повторном введении металюминатного раствора из расчета
1-3 r ион алюминия на 1 г-ион железа, введение щелочи или соляной кислоты до рН 4-4,4; в отделении продукта — металлической меди в
68572
Формула изобретения обработке маточника щелочью для осаждения гидроксидов железа и алюминия, в введении соляной кислоты до рН 5-5,5 и через 2 -б ч стделяют осадок .
Предлагаемый способ позволяет получить металлическую медь с выходом 8
99,8% от теоретического, коэффициент для растворенного алюминия — 0,51, степень восстановления железа до двухвалентного состояния 100%, выход соединения со стабильным двухвалент- 10 ным железом 100%, чистота его 99,9%.
Кроме того, способ позволяет утилизировать отработанный щелочной травильный раствор, содержащий металюминат.
Расход алюминия в 2-3 раза больше, чем стехиометрический, обусловлен осуществлением гетерогенного процесса восстановления меди, скорость которого, как правило, мала. укаэанный расход алюминия увеличивает поверхность раздела фаз, а следовательно . и скорость процесса, и способствует повышенному выходу атомарного водорода, который также является восстановителем для ионов меди и желе- 25 за.
Соотношение количества г ° ионов алюминия и железа, равное 1-3, в растворах обусловлено созданиеМ условий, препятствукмих окислению двух- 30 валентного железа в процессе получения его соли в устойчивом двухвалентном состоянии. Ионы алюминия катионного и анионного типа в 2-20 раз уменьшают объем поглсиаенного кислорода раствора, содержащего кроме них ионы двухвалентного железа.
При рН 5-5,5 происходит процесс стабилизации двухвалентного состояния ионов железа, обусловленный пе- 40 регруппировкой ионов в двойной гидроокиси At(OH)> .Fe(ОН)а, полученной действием щелочи на раствор, содержащий хлориды алюминия и двухвалентного железа. При указанном значении рН в течение 2-6 ч последовательно образуются комплексные соединения
АР (Fe(ОН)а H O) АХ4 fFeCt ) .
ПОследнее. соединение двухвалентного железа является целевым и находится в формЕ, удобной для длительного 50 хранения.
Пример 1. Обработанный травильный раствор, содержащий,,г/л: хлорид железа (II) — 117,.хлорид железа (III) — 100 и хлорид меди63, налицают в емкость, в которую порциями при перемешивании добавляют отработанный щелочной раствор, содержащий 48 г/л металюмината натрия, до получения s растворе рН 4-4,4, после чего в эту емкость помещают
358 г алюминия. Раствор.с металлическим алюминием выдерживают 15-40 мин, после чего вновь добавляют обработанный щелочной раствор, в объеме кото- 65
1 4 рого содержится 660 r ионов алюминия, а затем раствором соляной кислоты доводят рН раствора до 4-4,4. Полученный раствор при медленном перемешивании выдерживают 15-20 мин, затем отфильтровывают и получают металлическую медь с выходом 99,8%. К фильтрату добавляют 10-15%-ный раствор щелочи до выпадения осадка гидроксидов железа и алюминия. Добавлением 10-15%-ного раствора соляной кислоты доводят рН до 5,5-5, после чего выдерживают полученный осадок в течение 2-6 ч. Полученное соединение является устойчивым к окислению кислородом воздуха и может быть. оставлено на хранение или в данном растворе или после фильтрации и сушки в твердом виде. Для выцеления гидроксида железа (II) полученное соединение на фильтре отмывают избыточным количеством щелочи от ионов алюминия, а затем водой отмывают от щелочи. Для получения солей гидроксид растворяют в кислотах.
Выход гидроксидов железа и алиминия составляет 99,6%.
Пример 2. 0,2 г отработанного травильного раствора, содержащего, г/л: хлорид железа (II} — 83, хлорид железа (III) — 446 и хлорид меди — 63, смешивают в емкости с
0,15 л раствора мвталюмината натрия, содержащего 48 г/л АС Оз и получают раствор, имеющий рН 4. При перемешиванни добавляют 83 r металлического алюминия, выдерживают 15-40 мин и добавляют 0,2 л раствора металюмината натрия, содержащего 48 г/л АйаО
Добавлением соляной кислоты устанавливают рН 4. Полученный раствор при медленном перемешивании выдерживают
20 мин, а затем отфильтровывают и получают металлическую медь, выход которой составляет 99,8%. К фильтрату добавляют 0,1 л 1ОЪ-ного раствора едкого натра, при этом выпадают осадки гидроксидов железа (II) и алюминия. 10%-ным раствором соляной кислоты доводят рН раствора до 5 и выдерживают осадки в течение 4 ч.
Затем осадки отфильтровывают, промывают на фильтре соляной кислотой (рН 5), высушивают на воздухе. Полученный продукт содержит ионы двухвалентного железа в стабилизированном состоянии.
1. Способ выделения меди из отработанных травильных растворов путем восстановления ее металлом и цементацией на металлических поверхностях, отличающийсятем, что, с целью упряаения процесса за счет исключения давления, повышения степени извлечения меди, с одновременным извлечением солей двухвалентного
Составитель Г.селищев
Техред И .Асталош
Редактор И.Потапова
Корректор В.Синицкая Заказ 5416/31 Тираж 1130 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 железа, отработанный травильный раствор смешивают с металюминатным раствором до 4-4,4, обрабатывают полученный раствор металлическим алюминием в количестве 1-1,53 кг/кг восстановленной меди, затем повторно вводят металюминатный раствор из расчета 1-3 г ион алюминия на
1 г ион железа, вводят щелочь или соляную кислоту до рН 4-4,4, отделяют продукт и обрабатывают маточ685721 B ник щелочью, осаждают гидроксиды железа и алюминия, вводят соляную кислоту до рН 5-5,5 и через 2-6 ч отделяют осадок, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Цветные металлы, 1971, 9 8, с.91-92.
2. Патент Великобритании
9 1204549, кл. С 7 А, 1957 (прототип).