Способ переработки медного электролита электролизом
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Союз Советскмк
Социалистических
Республик
Q fl И C A H И Е,753927
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свна-ву(22) Заявлено 19.07.78 (21) 2647398/22-02 (51) М. Кл., Э
С 25 С 1/12 с присоединением заявки М—
Гооударотввнный комитет
СССР (23) Приоритет оо делам изобретений и открытий
Опубликовано 07.08 80 Бюллетень Ж 29
Дата опубликования описания 11.08.80 (53) УДК669.337, . 131(088.8) (72) А вторы изобретения
Х, И, Байкенов, E. A. Букетов, А. A. Жарменов и Ш.. Б. Ахметова (71) Заявитель
Химико-металлургический институт AH Казахской CCP (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНОГО ЭЛЕКТРОЛИТА
ЭЛЕКТРОЛИЗОМ
Изобретение относится к гиарометаллургии, в частности к переработкеотработанного медного электролита, Известен способ переработки медного электролита электролизом с применением .ионитовых мембран, включающий катодное обезмеживание при плотности тока 150200 А/м до остаточного содержания меди 20 г/л (x)
По этому способу электролиз ведут в
1о авухкамерном электролизере с аниснитовой мембраной. При этол выход по току достигает 85% для меди и 80% для кислоты.
Однако этот способ имеет малую эффективность процесса, связанную со сравнительно низким выхоаолт по току
504 -ионов (80%). При понижении содержания л еди до 20 г/л и ниже на катоде начинается выделение водорода и ядовитых,; газов-стибина и арсина, что понижает выход меди по току, она выделяется в виде порошка и содержит большое количест- во примесей мышьяка, сурьмы и других.
11ель изобретения — повышение выхода сульфат-ионов, предотвращение выделения мели в виде порошка и устранение виде ления ядовитых газов.
Поставленная цель достигается тем, что электролиз ведут в сочетании с аиалиэом в следующей последовательности: после катодного обеэмеживания в электролизере с четырьмя камерами, разделенными катионитовой и двумя анионитовыми мембранами, электролит из прикатодного пространства направляют в четырехкамерный диализаторс оаной катионитовой и двумя аннонитовымн мембранами B ведут дополнительное извлечение меди, никеля и сульфат-ионов, затем электролит из диалиэатора снова поаают в электролизер и проводят доизвлечение меди, никеля и сульфат«ионов с получением нейтральных растворов сульфатов и раствора серной кислоты.
На фиг. 1 изображена схема электролиэера; на фиг, 2 — схема потоков в электролизере и аиалиэаторе.
Изменение состава мелного электролита при прохождении его через камеры электролизера и диализатора
7+ № ка- Си меры г/л
M.i г/л
Gb (ll )}, НАДБО, г/л гы
0,53
6,:5
1 20,4 15,1
2 20,2 14,7
4 7,8 5,6
6 1 2 0 7
124
Камеры, через которые послеаовательно циркулирует электролит
0,51
74,2
6,3
0,47
44,5
30,5
0,47
6,1
3 6,1 4,4 Не обна- Не обна- 8,8 ружено ружено
Камеры, через которые ц иркулирует раствор для извлечения
СО, N и 504
17,5
0,2 То же
7 9,8 7,1
Следы
То же
33,4
49,5
Камеры лля извлечения 5 0,3 0,1
502
8 02 01
0,1
0,1
При этом выхоа меди на катоде соста-. 167,6% (85,6% - в камеру 2 и 82,7%вил 917, суммарный выход сульфат-ионов в камеру 8), суммарный выход ионов меди
3 7539
Способ осуществляют следующим образом.
Электролиэ проводят в электролизере, имеющем четыре ячейки, которые разделе» ны двумя анионитовыми и одной катионитовой мембраной.
В катоаную камеру 1 электролизера поступает электролит. При прохождении тока на катоде осаждается медь, через аиионитовь..е мембраны проходят сульфат- 10 иоды, вследствие чего электролит частично обезмеживается и обескислочивается. .Иалее он поступает в камеру 2 диализатора, где происходит обескислочйвание вследствие перехода сульфат-ионов в ка- д меру 3 . Электролит подают в камеру
4, гле происходит диффузионный перенос ионов меаи и никеля через катионитовую мембрану в камеру 3, перенос сульфатионов в камеру 5 . Затем электролит щ поступает в камеру 6 электролизера. B . камере 6 происходит электроперенос ионов мели и никеля в камеру 7 и сульфат-ионов в камеру 8 . Содержание суммы металлов в электролите после этого 25 передела составляет 1-2 г/л, кислотность
10-20 r/n (сточиые воды на очистку).
В камеру 3 подается вола; вследствие перехода иэ камеры 2 сульфат-ио30
27 4 нов и из камеры 4 ионов меди и никеля образуется сульфатный раствор меаи и никеля, который идет в камеру 7 электролиэера,где происхолит дальнейшее обо гашение сульфатами цветных металлов, откуда раствор идет на экстракционное разделение с получением медного и никелевого купоросов. В камеру 5 полается вола, образующаяся серная кислота поступает в камеру 8, rae происходит ее обогащение. Этот раствор возвращают в цикл рафинирования.
Пример. Процесс осуществляют в четырехкамерном электролизере с меаным катодом и свинцовым анодом и с обшей рабочей плошадью мембран 300 см7 (по
100 см каждой) и четырехкамерном анализаторе с рабочей площадью мембран
90О см (300 см ). Напорные и приемные емкости общие аля электролиэера и диализатора. Перерабатывают 2 л электролита с исходным содержанием, г/л: медь
45,2; никель 15,4; мышьяк 6,5; сурьма
0,5; серная кислота 12,2. В камеры 3 и
5 подают дистиллированную воду, обьема ми по 4 л. Плотность тока на мембранах и и электролах составляет 150 А/м . Продолжительность процесса 30,5 ч. Резуль-. таты опытов приведены в таблице.
5 75392 и никеля через мембрану в камеру 721,9%, Скорость диалиэа составляет для меди27,1 г/ч м, для никеля — 19,9 г/ч м Я и для серной кислоты - 124,б r/÷ м .
Ф
Большая скорость диализа серной кислоты связана с большим градиентом концентрации. сульфат-ионов по сравнению с медью и никелем.
Таким образом, применение данного 10 способа позволяет получить компактную катодиу|о медь (товарный продукт), серную кислоту, которую можно испольэовать в цикле электрорафинирования, повысить эффективность процесса (за счет повышения выхода сульфат -ионов) и получить нейтральный раствор сульфатов меди и никеля с оптимальным содержанием металлов для их экстракционного разделения.
Устранение выделения ядовитых газов 20 стибина и арсина, исключает необходимость установки сильных вытяжных устройств, 7 6 мембран, включающий катодное обезмежнвание при плотности тока 150-200 А/м до остаточного содержания меди 20 г/л, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода сульфат- ионов, предотвращения выделения меди в виде порошка и устранения выделения ядовитых газов, электролиэ .ведут в сочетании с диализом в следукицей последовательности: после катодного обезмеживания в электролизе с четырьмя камерами, разделен« ными катионитовой и двумя анионитовыми мембранами, электролит из прикатодного пространства направляют в четырехкамерный диалиэатор с одной катиоиитовой и двумя анионитовыми мембранами и ведут дополнительное извлечение меди, никеля и сульфат-ионов, затем электролит из анализатора снова подают в электролиэер и проводят доизвлечение меди, никеля и сульфат-ионов с получением нейтральных растворов сульфатов и раствора серной кислоты.
Формула изобретения
Способ переработки медного электролита электролизом с применением ионитовых
Источники информации, - принятые во внимание при экспертизе
1. Ласкорин Б. Н. и др. Применение ионитових мембран в электролизе меди.
Цветные металлы, 1971, N 3, с. 4547 (прототип).
753927 и 4Ъ ь м"
Составитель А. Важина
Редактор С, Титова Техред Н. Граб Корректор С. Шекмар
Заказ 4854/23 Тираж 698 Подписное
HHHHfIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., а. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,