Способ получения медного купороса

Способ получения медного купороса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А®ТОМСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социаиистическин реснублик ii1703 501 (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 1 0,08,77 (21) 25 2002 1 /23-26 с присоединением заявки %в (23) Прнорнтет—

Опубликовано 15.12.79. Бюллетень 46 (51) M. Кл. . С 01 g, 3/10

Гасударстевнньй квинтет

СССР аа делам .нзабратаннй н аткрытнй (53) УДК,661.856, . 532 (088.8) >

Дата опубликования описания 16. 12.79

;!0. И. Андрианов, Н. П. Власкин q 1Г. M. Долгих, 1

Л. В. Писарев, Ю. И. Фещенко и Г, Г. Шуминскнй (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Ю ЕДНОГО -КУПОРОСА

Изобретение относится к производству неорганических. солей и может быть ис пользовано в химической промышленнос» ти для получения медного купороса.

Известен способ получения медного

5 купороса путем взаимодействия серной кислоты, металлической меди, кислородсодержащего газа, ионов железа и добавок образуюших комплексы с трехвалентным железом (1).

Ионы железа в процессе растворения меди являютсй катализатором, при этом доля меди, растворяюшейся под их дейст вием пропорциональна содержанию ионов б железа в растворе, 15

Процесс растворения меди протекает по реакциям:

4Fe+ + Оз + 4Н = 4F + 2Н О;. (I)

2Си + 4Ее ; — 2Си+ + 4rc, (%)

В резутате экой скорти режции 20 (.() 85-90% железа находится в двухвалентной форме, а из-за разницы в скоростях реакций I и Ll каталитнческое действие ионов железа незначительно.

Двухвалентное железо в отличие от трехвалентного образует с медным купоросом твердый раствор замещения типа

Cu(Fe) 904 5Н О, в результате продукт загрязняется железом, IL елью изобретения является интенсификация процесса получения медного купороса, Поставленная цель достигается описываемым способом получения медного купороса в результате взаимодействия серной кислоты, металлической меди кислородсодержащего газа, ионов железа и ортофосфорной кислоты в качестве ком ;плексообразуюшей добавки. Ортофосфор-. ную кислоту можно вводить в виде пнро поли- или метафосфорной кислот, которые гидралиэуются в растворе до ортофосфорной., Предпочтительным является введение в процесс 3,0-3,5 молекул Н РО4 на 1 атом железа.

Отличительным признаком способа является использование в качестве ком юлекуп Н РО на 1 ион железа. В pew» железа, % . 92 70 62 55 50 о е подвешивают медную йластийку, поО

1 12

1,12

1,12

11,0

50,5

35,0.

1 1,0

11,0

21,0

11,5

0,80

124, 0,56

Как видно из табл. 1, скорость окислеййя с повышением конпентрапии ЙзР 0, . до 2 4 моль/г ион возрастает в 6,3

11,5

8,0 раза при практически неизменной скорос. ти восстИ бвления,. что в конечном счете и обусМЗвлйвает увеличение скорости яиМн.-.:.=

3 70350 1, 4 йлексообраэуютей добавки ортофосфорной при содержании Н РОд соответственно кислоты 3, 6, 12, 24 молекулы на 1 ион желеВ реакторе на 300 мл снабженном -; эа. Влияние ортофосфорной кислоты на мешалкой нагревающим устройством и.. соотношение двух- и трехвалентного жбустройством для подачи кислородсодер- леэа при растворении меди показано ниже жааего газа (воздуха) проводят полу чение медного купороса.

С одержание

В реактор загружают 200 г маточ- Н РО а (после" кРис™аллиэацйи I медного ку-. 10 - - - / „О,3 6 1 2 24 ро а при 20 C) H свежей серной кнс моль "и н лоты с обшим содержанием СоЬО, 20% и Н S0q 10%. Сод™еркание- железа изменяют от О до 1,12%, a содер-:. ""Додд двух жание ортофосфорной кислоты от О до 24 М " валентного ерхность контакта которой с рйСтвором составляла 16,5 см и растворяют ее

- --ьпри 80 С„вращении мешалки с частотой 20 В этом"же "реакторе "исследовали вли20 с 1 (кинетический режим) и"hoyаче яние Н РО на скорость окисления двухвоздуха в количестве 1 л/мин. Растворе-., валентйого железа при отсутствии конине меди" проводят до содержания серной — такта раствора с медной пластинкой-и на . кйслоты в растворе 5%. ПолучеИЖе дай-"" " скорость восстановления т ехвалентного ййе по средним скоростям растворения, ? - железа Йеталлической медью. медй представлены на чертеже, где цифра " При восстановлении воздуха из реак-,, ми обозначены опыты: 1 - беэ Н Р04," - тора бый вытеснен азотом./Снытные.

2-3 молекулы Н РО на 1 ион железа, "" данйые" по скорости окисления и восста.3 — 6 молекул Н РО,,йй йой железа; явления приведены в табл. 1.

: 4-1 2 молекул Н.Â04. .на 1 ион железа l0 Влияйие Н РО, на скбпость окисления и 5-24 молекулы Н РО на 1 йон" желе-: и восстановления железа, Температура за. Иэ графика видно, что скорость раст- 80 С час Ъта врашения мешалки 20с с увеличением кокдентрапии железа. При - * ление 1 л/мин, поверхность медной " ""Ътом каталитйческое действие, ионов же-: 3 пластики, контактирующей с раствором леза под влиянием ортофосфорной"кис- при воестайовлении 16,5 см, содержалоты увеличивается в 2, 4, 6, 8 раэ ние Сп934 20%, содержание Н <р04 1 0%.

:ТабНица 1, Таблица 2

1,12

0,46

0,77

1,12

0,01

О, 004

0,26

0,16

1,1 2

1,12

0,03

0,55

0,02

1,12

0,35

0,01

0,005

0,11

1,12

0,15

0,80

0,053

0,80

0,03

0,07

0,04

0,56

0,56

0,02

0,03

24 .-ааМЬао М ММЫМО-=.,ч--. ----" "Трехвалентное железо не кристалли«ди в серной кислоте в присутствйи кйсло зуется с медным купоросом, и как вид- ° 3> рода ионов железа и добавки, образующей

so из табл, 2, содержание я%лезь в - комплексы с трехвалентным железом, кристаллах зависит только от содер- отличающийся тем, что, с ж анин в растворе двухвалентного желе целью интенсйфикации процесса в качестза. Фосфорная кислота также не загряз- ве комплексообразующей добавки испольняет продукт, . зуют ортофосфорную кислоту.

Использование предлагаемого способа получения медного купороса обеспечивает 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юпо сравнению с"существующимн. спосо- ° m и и с я тем, что ортофосфорную кисбами следующие преимущества:, лоту вводят в виде лиро--поли- или мета45 а) воэможность значительной интен- фосфорной кислот. сифнкацин процесса и получение меньшего количества нерастворенньц< остатков ме- 3. Способ по п. 1, о т л и ч а юди за счет увеличения скдрости раство- шийся теМ, что ортофосфорную кисре я ени меди

50 роту используют в количестве 3,0 3,5 б) екоюмически выгодное получение молекул на 1 атом железа. ! . Источники ин ф ор мула изобрeòåния 1. Способ получений медного куйоро- 1. Повии М. Е. Техюлогия минеса путем растворения металлической ме- .юальных солей,1970, т. 1, с. а 1 670 674, 5 . 703501 6 растворения меди. В табл. 2 дано содер- леза в растворе получали его окислением жанне железа в кристаллах медного ку- воздухом). пороса прн различном содер)кании двухи трехвалентного железа в растворе Влияние Fe, на загрязнение железом низкие концентрации двухвалентноГо же- 5 медного купороса.

70350 1

1Р ф

О if,д

Co epwaprui (e Fe . ) Ю растбаре> «/«

Составитель Н. Зайчик

Редактор Л. Новожилова Теяред Э. Чужик . КарректорТ Скворпова

Заказ 7750/25 Тираж 591 Подпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий

1 13035 Москва Ж 35 Р шская наб., д. 4/5 у > ау

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул.,Проектиая, 4