CH293492A - Verfahren zur Herstellung von Kupfer hoher Reinheit. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Kupfer hoher Reinheit.

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CH293492A
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Description


  Verfahren zur Herstellung von Kupfer hoher     Reinheit.       Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf  ein Verfahren mir Herstellung von Kupfer  hoher Reinheit. Die Erfindung ermöglicht ins  besondere ein verbessertes kontinuierliches  Verfahren zur Fällung von Kupfermetall  pulver aus     wässrigen    Lösungen von Kupfer  salzen bei erhöhten Temperaturen und  Drucken.  



  Es sind bereits zahlreiche Verfahren vor  geschlagen worden, mittels welchen Kupfer  metall aus Kupfererzen, Kupfer von geringer  Reinheit oder aus Kupfer anderer Herkunft       durch    chemische Behandlung gewonnen. wer  den kann. Alle diese Verfahren beruhen ausser  auf mechanischer Konzentrierung auf min  destens zwei chemischen Operationen. Bei der  ersten Operation sollen .die wertvollen Metalle  von Abfallmaterialien getrennt werden, indem  die ersteren in einer     wässrigen.Lösung    gelöst  und diese     Lösung    hierauf auf mechanischem  Wege von den festen Abfallmaterialien ab  getrennt wird.

   Mit der zweiten Operation  wird der Zweck verfolgt, die Metalle aus den  so erhaltenen Lösungen auszufällen     und    diese  Metalle in der für technische Zwecke ge  wünschten Form zu erhalten. In der vorliegen  den Beschreibung wird diese zweite Operation  als      Fällungs -operation    bezeichnet.  



  Die zu     behandelnden    Kupferlösungen kön  nen industriell auf verschiedene Arten erhal  ten werden. Sie     können    von der     ammoniakali-          schen        Auslaugung    von     oxydischen    oder Kar  bonaterzen, gediegenes Kupfer enthaltenden  Erzen oder von sekundären Abfallmaterialien    herrühren. Sie können ferner von der     sauren          Auslaugutng    von Oxyd-, Karbonat- oder     Sul-          fid-Kupfererzen    oder von andern extrahier  bares Kupfer -enthaltenden Produkten her  rühren.

      Beim erfindungsgemässen Verfahren han  delt es sich mehr -um die      Fälli-usgs -operation,     da die. Erfindung sich weniger darauf bezieht,  in welcher Weise das Kupfer in     Lösung    ge  bracht wird. Alle bisher vorgeschlagenen     Fäl-          lungsoperationen        weisen    leider eine oder meh  rere Unzulänglichkeiten auf.  



  In der Kupferindustrie hat bis jetzt nur  ein Verfahren zur Extraktion von reinem  Kupfer aus Lösungen seiner Salze Wichtig  keit erlangt. Dieses. Verfahren beruht auf der  elektrolytischen Gewinnung     von;    Kupferunter  Verwendung unlöslicher Anoden. Dieses Ver  fahren kann jedoch nur da angewendet wer  den, wo grosse und dauernd     in    Betrieb be  findliche     Auslaugungsanlagen    zur Stelle sind.  Selbst bei der elektrolytischen     Abscheidung     müsse die erhaltenen Kupferkathoden in       Schmelzoperationen    weiter gereinigt und zu  Barren gegossen werden, bevor das Kupfer  marktfähig ist.  



  Diese     Verfahrensart    hat jedoch als Grund  lage zur Festsetzung der Reinheitsnorm für  Handelskupfer gedient. Reines Kupfer muss,  um für gewisse industrielle Zwecke annehm  bar zu sein, den sogenannten  elektrolytischen   Normen entsprechen, das heisst, dass der  Kupfergehalt zusammen mit dem geringen      Silbergehalt mindestens 99,9     Gew.-Proz.    be  tragen mass.  



  Die bisher vorgeschlagenen technischen  Verfahren zur chemischen Fällung des  Kupfers versagten insofern, als sie nicht  erlaubten, gefälltes     Kupfer    mit diesem Rein  heitsgrad     zii    erzeugen. Mit vorliegender Er  findung     wird    deshalb ein     Fällungsver    fahren  vorgeschlagen, welches dieser     Unzulänglich-          keit    nicht unterworfen ist. Ein dem Zweck  der vorliegenden Erfindung entsprechendes  Verfahren sollte nicht nur erlauben, Kupfer  der gewünschten Reinheit herzustellen, son  dern auch bei der Rückgewinnung eine hohe  Ausbeute zu erzielen.  



  Den oben genannten Forderungen kann  sogar mittels eines kontinuierlichen     Fällimgs-          v        erfahrens    entsprochen werden.  



  Das     erfindungsgemässe    Verfahren zur Her  stellung von Kupfer hoher Reinheit aus  festem kupferhaltigem Material durch Be  handlung dieses     Materials    zwecks Erzeugung  einer Kupferionen enthaltenden Lösung und       Ausfällung    von Kupfer aus dieser Lösung       unter        Verwendung    von Kohlenmonoxyd, wo  bei der Lösung vor der Ausfällung Kupfer  metall     und.    Kohlenmonoxyd     zugersetzt    werden,  ist dadurch gekennzeichnet,

   dass man nach  erfolgter     Auslaiigung    die Kupferionen enthal  tende Lösung zur Reduktion     eher        Capriionen     zur     Cuprostufe    mit metallischem Kupfer in  Berührung bringt und die Lösung bei einer  unterhalb 100  C liegenden Temperatur mit  Kohlenmonoxyd praktisch sättigt., dann die  behandelte Lösung in einer Kohlenmonoxyd  enthaltenden Atmosphäre unter einem min  destens zur Verhinderung     des'Siedens    erhöhten  Druck einer oberhalb 100  C liegenden Tem  peratur unterwirft, das als mindestens  99,9     '0/aiges        Kupfer    ausfallende Kupferpulver  sammelt     und    das restliche nicht ausgefällte  Kupfer erneut.

   der Behandlung des festen  kupferhaltigen Materials zuführt.  



  Ein Vorteil der     Fällungsoperation    des er  findungsgemässen Verfahrens besteht darin,  dass sie auf nach einem beliebigen Verfahren  aus festem kupferhaltigem Material erhaltene       Kupfersalzlösungen    anwendbar ist.    Das der Lösungsoperation zugeführte  Material wird gewöhnlich aus     unireinem     Kupfer, welches weiterer Reinigung bedarf,       und/oder    einem Erz kupferhaltiger Mineralien  bestehen. Im letzteren Fall ist es     gewöhnlich          unwirtschaftlich,    das Erz in der Form, in  welcher es nach dem Abbau     vorliegt,    zu be  handeln.

   Es wird gewöhnlich in bekannter  Weise,     beispielsweise    durch     Wasehen,        Flota-          tion,    Trennung auf Grund der spezifischen       Gewichte    oder     sonstwie        vorkonzentriert.    Beim       erfindungsgemässen    Verfahren     unterliegt    ein  Teil des Kupfers einem Kreislauf. Das feste  Ausgangsmaterial, welcher Art es auch sei,  kann nach bekannten Methoden behandelt  werden, um eine     kupferionenhaltige        Lösung    zu  erzeugen.  



  Bei den meisten dieser     Lösungsoperationen     ist. nur ein Teil des zu behandelnden Mate  rials löslich. Es bleibt gewöhnlich ein Rück  stand zurück, welcher aus Abfallmaterial oder  Gangart besteht. Dieses Material kann, wenn  gewünscht, nach andern Verfahren behandelt  werden. Man kann dieses Material durch  Filtrieren,     Absetzenlassen    oder nach irgend  einer andern Methode abtrennen.  



  Die erhaltene Kupferionen enthaltende  Lösung wird nun erfindungsgemäss der  Reduktion der Capriionen zu     Cuproionen     unterworfen, welche in einem oder mehreren  geeigneten Behältern mit Kupfer und Kohlen  monoxyd- durchgeführt wird. Diese Behand  lung ist für den Erfolg des erfindungs  gemässen Verfahrens wichtig. Wird diese Be  handlung unterlassen, so ist die Produktion  sowohl hinsichtlich der Quantität als auch der  Qualität des Endproduktes unzuverlässig. Bei  Unterlassung dieser Behandlung werden in  aufeinanderfolgenden Operationen, bei wel  chen die Bedingungen offenbar die gleichen  sind, unterschiedliche Resultate erhalten.  Durch     Anwendung    dieser einfachen     Operation     werden nicht nur gute, sondern auch kon  stante Resultate gesichert.  



  Für die meisten Anlagen steht gewöhnlich  an Ort     und    Stelle eine Quelle für Kupfer  metall geringer Qualität zur     Verfügung.    Es  kann, vorzugsweise in     zerkleinerter    Form, aus      einem     Aufbereitungsprodukt,    wie Zement  kupfer oder dergleichen, oder einfach aus  einem     Abfallprodukt,    welches von andern  Operationen herrührt, bestehen.

   Die Opera  ;     tion,    auf welcher das erfindungsgemässe Ver  fahren beruht, sollte nicht mit früheren Ver  fahren verwechselt werden, bei welchen  Kupfermetall gelöst und ein Teil desselben in  grösserer Reinheit ausgefällt     wird.    Bei diesen  Verfahren kann nie so viel Kupfer als gelöst  wurde     ausgefällt    werden. Beim vorliegenden  Verfahren wird Kupfermetall als Reduk  tionsmittel bei der Behandlung von gelöstem  Kupfer verwendet. Beim erfindungsgemässen  Verfahren wird schliesslich alles dabei gelöste  Kupfer in hoher Reinheit wieder ausgefällt.  



  Die vorzugsweise geklärte Lösung wird  mit dem Metall vermischt und mit CO ge  sättigt. Die     Behandlungstemperatur    sollte  tief, das heisst zwischen Raumtemperatur und       1.00     C liegen, damit sich das CO löst. Die zu  behandelnde Flüssigkeit wird gewöhnlich     eine     unterhalb 50  C liegende Temperatur auf  weisen. Das Gas wird gewöhnlich unter einem  Druck zugeführt, welcher gerade genügt, um  den     Strömungswiderstand    zu überwinden.

    Wird jedoch eine     Ammoniak    enthaltende       Auslaugeflüssigkeit    verwendet, so können zur       Erzielung    vollständiger Sättigung höhere       a    Drucke, beispielsweise bis zu 7     kg/cm2,    erfor  derlich sein.  



  Die Behandlung wird in irgendeinem oder  mehreren     geeigneten    Behältern durchgeführt.  Die     Sättigung    mit CO kann gesondert von der  c     Beimischung    von Kupfermetall in     einem     gesonderten Behälter durchgeführt werden.  Zwischen der Zugabe des     Metalles    und der       Einführung    des Gases kann einige Zeit ver  streichen. Im Folgenden wird der Fall an  genommen, dass zwei Behälter verwendet  werden, um die Beschreibung zu     vereinfachen     und da die Operation durch Verwendung von  zwei Behältern in gewissen Fällen verein  facht werden kann, insbesondere dann, wenn  5 die Sättigung unter erhöhtem Druck vorge  nommen wird.

   Beide Operationen können je  doch nacheinander oder gleichzeitig in     ein.        und     demselben Behälter     durchgeführt    werden.    Diese Sättigungsoperation stellt einen be  sonderen Vorteil des     erfindungsgemässen    Ver  fahrens dar, insofern sie die Verwendung des  in Gasgemischen, die aus andern Quellen er  hältlich sind, enthaltenen Kohlenmonoxydes  ermöglicht. Diese Gasgemische     können    aus  andern Gründen im Betrieb zur Verfügung  stehen, können jedoch auch speziell hergestellt  werden. Das in diesen Gasgemischen ent  haltene Kohlenmonoxyd kann bei dieser Sätti  gungsoperation     aufgenommen    werden, wäh  rend die nichtreduzierenden Gase abgeführt  werden.

   Dadurch wird nicht nur die Ver  wendung des in diesen Gasen enthaltenen  Kohlenmonoxyds, sondern auch die selektive  Abtrennung desselben und     infolgedessen    die       Verwendung    eines     kleineren    Gesamtdruckes     in     den     nachfolgenden    Operationen     im    Auto  klaven als bei     Verwendung    des ganzen Gas  gemisches. ermöglicht. Es ist ferner möglich,  die Menge des auf diese Weise gelösten Koh  lenmonoxyds zu regulieren, um nur diejenige  Menge Kupfer auszufällen, die mit dem ge  wünschten Reinheitsgrad ausfallen kann.  



  Das entstehende, mit CO gesättigte Ge  misch enthält meist noch ungelöstes Kupfer  metall. Die     Kupferlösung,    welche das Kupfer  in Form von     Cuproionen    enthält, wird     dann          zweckmässigerweise    filtriert, worauf der Fil  terkuchen und das Filtrat gesondert behan  delt werden.  



  Der Filterkuchen wird gewöhnlich direkt  der     anfänglichen        Lösungsoperation    unter  worfen, -um das darin enthaltene Kupfer wie  der     in    den Kreislauf zu     bringen.    Er kann aber  eine beträchtliche Menge     unverbrauchtes     Kupfermetall enthalten. Ist dies der Fall, so  kann man das Kupfer teilweise oder in seiner  Gesamtheit erneut der Reduktionsoperation  zuführen.  



  Die mit Kohlenmonoxyd gesättigte     Lösung     wird hierauf zwecks     Ausfällung        eines    Teils  ihres Kupfergehaltes behandelt. Diese Opera  tion kann in     einem        Autoklaven,    vorzugsweise  in einem. kontinuierlich arbeitenden Auto  klaven,     in    welchem eine erhöhte Temperatur  und ein erhöhter Druck erzeugt werden,       durchgeführt    werden. Die Behandlungsbedin-           gungen    können etwas schwanken, je nachdem  ob saure oder     ammoniakalische        Lösungen     vorhanden     sind.     



  In beiden Fällen können die Arbeits  temperaturen praktisch die gleichen sein. Sie  sollen über 100  C liegen und können bis auf  275  C oder etwas darüber steigen. Für ver  schiedene     Lösungsoperationen    gelten jedoch  bevorzugte Temperaturbereiche. Bei Gegen  wart von     Ammoniumionen    begünstigen über  mässig hohe Temperaturen bei geringen  Drucken die     Ausfällung    von Kupferoxyd  und/oder Kupfersulfid. Bei Verwendung     am-          moniakalischer    Flüssigkeiten ist es zweck  mässig,     eine    zwischen 110 und 150  C liegende  Temperatur anzuwenden. Etwas höhere Tem  peraturen werden bei der Behandlung saurer  Lösungen bevorzugt.

   In     diesem    Fall scheint       der-optimale    Temperaturbereich     zwischen    200  und 300  C zu     liegen.     



  Bei der Wahl des Druckes für die Be  handlung der gesättigten Lösungen sind eben  falls gewisse Tatsachen zu berücksichtigen.  Drucke, welche die bei der Arbeitstemperatur  erforderlichen Drucke beträchtlich über  steigen, üben keine nützliche     Funktion    aus.  Da bei Anwendung solcher Drucke schwerere  Apparaturen erforderlich sind, sollten solche  Drucke vermieden werden.

   Bei Verwendung  saurer     Auslaugeflüssigkeiten    liegt der gün  stige Druckbereich zwischen 5 und 70     kg/cm2.     Bei den bevorzugten Temperaturen liegt dieser  Druckbereich jedoch zwischen 17     und     30     kg/cm2.    Bei Verwendung von     ammoniaka-          lischen        Auslaugeflüssigkeiten    oder von Fremd  gase enthaltenden Flüssigkeiten können je  doch     unter    Umständen Drucke zweckmässig  sein, die um     21=49    kg/cm? höher liegen als  die sonst     verwendeten    Drucke.

       Wegen.    der       Schwankungen    des     Partialdruckes    des Am  moniaks wird es bei     Verwendung        ainmo-          niakalischer    Flüssigkeiten im allgemeinen  zweckmässig sein, einen zwischen 10,5 und  52,5     kg/cm2        liegenden    mittleren Druck anzu  wenden.  



  Wegen des hohen Wertes des Verhältnisses  von Oberfläche     zu    .Masse oxydiert sich  chemisch gefälltes Kupfer leider sofort an der    Luft. Es wird deshalb vor der Prüfung oder  der industriellen Verwendung     zweekmässiger-          weise    einer     Wasserstoffredid#.tion    unterworfen.  Im Laboratorium werden dadurch     keine     grossen Schwierigkeiten verursacht. In der  Industrie hingegen wirkt sieh ein übermässig  hoher Sauerstoffgehalt sehr störend aus.

   So  fern der Sauerstoffgehalt nicht unter dem  kritischen Wert gehalten werden kann, ist ein       Verfahren,        mittels        welchem        selbst        100%     reines Kupferpulver hergestellt werden kann,  industriell nicht viel mehr wert als ein     Ver-          fahren,        mittels        welchem        nur        98,5%        reines          Kupferpul.@#er    hergestellt werden kann.  



  Man kann das     ehemiseh    gefällte Kupfer  metall zur Verminderung seiner Oxydations  geschwindigkeit weiter behandeln, indem man  es in eine     wässrige    saure Lösung, welche  Kupferoxyd zu lösen vermag, eintaucht, das  Gemisch während kurzer Zeit bei erhöhter  Temperatur erhitzt     und    das Kupferpulver  isoliert.  



       Wässrige    Schwefelsäure ist als Behand  lungsflüssigkeit im Gebrauch einfach und  wirksam. Ausserdem vermag sie Kupferoxyde,  sofern solche vorhanden sind, aufzulösen. Sie  ist billig und leicht     zugänglieh    und wird des  halb bevorzugt. Gut geeignet ist eine     wässrige     Schwefelsäure mit einem Gehalt von     1-101/o     Säure. Man erhält dabei ein Kupferpulver,  welches nach einer Lagerungsdauer von bis zu  100 Stunden oder mehr völlig befriedigende  Eigenschaften     aufweist.    Die Behandlung ist  einfach. Das Pulver wird mit der Behand  lungsflüssigkeit vermischt     lind    während der  erforderlichen Zeit erhitzt. Die Temperatur ist.

    nicht besonders     kritisch.    Während einerseits  eine siedende Lösung bevorzugt wird, können       anderseits    auch Temperaturen von nur 50       bis    75  C angewendet werden. Bei Verwendung  von Schwefelsäure ist nur eine kurze Behand  lung erforderlich. Wenn eine erhebliche  Menge Oxyde vorhanden ist, so werden diese  vor dem Erhitzen weggelöst, wobei die für  die Behandlung erforderliche Zeit     durch     visuelle     Beobachtung    bestimmt werden kann.  Wenn keine - merkliche sichtbare     Parbver-          änderimg    erfolgt, so wird gewöhnlich eine      Behandlungsdauer von 1/2 bis 5 Minuten  völlig genügen.

   Das Produkt wird dann ein  fach ausgesiebt oder filtriert. Gewünschten  falls     kann    es gewaschen und nötigenfalls ge  trocknet werden. Als Folge dieser Behandlung  ist die normale Oxydationsgeschwindigkeit  derart verzögert, dass das behandelte Pulver  in der Form, in welcher es isoliert wurde,  während einer Dauer von     bis    zu 100     Stunden     oder mehr in feuchtem     Zustand    der Luft aus  gesetzt werden kann.

   Selbst nach dieser län  geren Dauer, während welcher das Pulver dem       Luftsauerstoff    ausgesetzt war, ist der Sauer  stoffgehalt nicht derart gestiegen, dass die       Wasserstoffreduktion    vor dem Pressen oder       Strangpressen        eine    besonders mühselige Ope  ration ist.  



  Die     Durchführung    des erfindungsgemässen  Verfahrens wird in den folgenden Beispielen  eingehender beschrieben. Alle Zahlen bezeich  nen Gewichtsprozente, sofern keine anders  lautenden Angaben vorhanden sind.    <I>Beispiel 1:</I>  Zur Erläuterung der Behandlung von  durch     ammoniakalische        Auslaugung    erhal  tenen Kupferlösungen wurde der folgende  Versuch durchgeführt: Ein unreines Kupfer  wurde mit einer etwa 55,5     Mol    Wasser,  3,03     Mol    C02, 6,56     Mol        Ammoniak    und 1,21       Mol    Kupfer enthaltenden Flüssigkeit aus  gelaugt.

   Die     Auslaugung    wurde so lange  durchgeführt, bis ein spezifisches Gewicht von  etwa 1,22 erzielt war, was einer Zugabe von  0,48     Mol    Kupfer und 0,41     Mol    Sauerstoff zur  Flüssigkeit entsprach. Diese Lösung     wurde     mit Kupfer behandelt, worauf der erhaltene  Schlamm     abfiltriert    wurde. Das Filtrat  wurde bei etwa 20  C und     unter    einem Druck  von 35 cm mit Kohlenmonoxyd gesättigt und  in einen     Autoklaven    übergeführt.

   In letzterem  wurde das Filtrat     unter    einem Druck von  etwa 7     kg/em2    mit     Kohlenmonoxyd    behandelt,  worauf die Temperatur auf 130  C erhöht und  während 2 Stunden auf dieser Höhe gehalten  wurde, wobei der Druck auf ein     Maximiun     von etwa 32,2     kg/em2    stieg. Hierauf wurde das  behandelte Produkt abgekühlt, der Druck    aufgehoben und das gefällte     Kupfermetall          abfiltriert,    oberflächlich mit siedender  Schwefelsäure behandelt, getrocknet und  analysiert.  



       Etwa        28,4%        des        in        den        Autoklaven        ein-          geführten    Kupfers waren     als    Pulver     ausgefällt     worden, welches den ausserordentlich hohen       Reinheitsgrad        von        99,99        %        aufwies.        Die        ver-          bleibende    Flüssigkeit wurde erneut der Aus  laugungsoperation zugeführt.

      <I>Beispiel 2:</I>  Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde  beibehalten, wobei Temperaturen von 125  bis 150  C und Drucke von 10,5-52,5     kg/cm2     verwendet wurden. In allen Fällen     wurden     Produkte in einer     Ausbeute    von     22-2$         /o,     bezogen auf den Kupfergehalt der Flüssig  keit nach der     Auslaugung,    erhalten.     In.    allen  Fällen ergab die Analyse des Produktes einen       Kupfergehalt        von        99,94-99,99        %.     



       Beispiel   <I>3:</I>  Zur Erläuterung der     Anwendung    der vor  liegenden Erfindung auf die Fällung von  Kupfer aus sauren Lösungen wurden die  folgenden Versuche durchgeführt:       Ein        Flotationskonzentrat,    welches oxy  dierte Kupfermineralien,     Kupfersulfidminera-          lien    und     Eisensulfidmineralienenthielt,    wurde  bei 225  C und     unter        einem    Druck von  42     kg/cm2    in Gegenwart von     Ferrisulfat    der  Oxydation     unterworfen,

      um eine Lösung von  Kupfersulfat und     Ferrisulfat    zu erhalten. Das  Kupfersulfat wurde durch Kristallisation ab  getrennt     und    wieder in Wasser gelöst. Proben       dieser        Lösung,        welche        etwa    8     %        Kupfersulfat     enthielten,     wurden    in aufeinanderfolgenden  Portionen den folgenden Operationen unter  worfen:

    Eine flüssige Portion wurde     in    einem ge  schlossenen Behälter mit Kupfermetall     und     Kohlenmonoxyd geschüttelt, bis das gelöste  Kupfer die     Cuprostufe    aufwies. Der erhaltene       Schlamm    wurde filtriert, worauf das Filtrat  in     einen        Autoklaven    übergeführt, bei etwa  28     kg/em2    mit     Kohlenmonoxyd    behandelt     und     die Temperatur auf etwa.

   215  C erhöht     wurde,         wobei der Druck etwa 36,4     kg/crn2-erreichte.     Temperatur und Druck     wutden    während  genügend langer Zeit aufrechterhalten, um       etwa        60%        des        vorhandenen        Kupfers        auszu-          fällen,    worauf die Charge abgekühlt und fil  triert und das     abfiltrierte    Pulver gesammelt,  mit siedender     Schwefelsäure    aufgekocht, ge  waschen und getrocknet wurde.  



  Die erste auf diese     Weise    behandelte       Portion        lieferte        etwa        62,2%        des        verfügbaren     Kupfers in     einem    Produkt, welches bei der       Analyse        eine        Reinheit        von        99,95%        aufwies.     Bei der Wiederholung des Versuches mit     aiü-          einanderfolgenden    Portionen bei Temperatu  ren von 200-275  C     wurde    festgestellt,

   dass  oberhalb etwa 250 C     liegende    Temperaturen  nicht     günstig    sind,     und    dass oberhalb etwa  300  C     liegende    Temperaturen nicht an  gewendet werden können.

   Im Temperatur  bereich von 200-250  C und bei einem Ge  samtdruck von 21-49     kg/cm2,    wovon ge  wöhnlich etwa 7-10,5     kg/cm2    auf den Par  tialdruck des reduzierenden Gases entfallen,       wurden        etwa        60-75%        des        verfügbaren     Kupfers mit einem Reinheitsgrad von 99,94       bis        99,99%        ausgefällt.     



  Das Ausmass der     Ausfällung    bildet einen       kritischen    Grenzwert, der indessen in gewissem  Masse von der     Art    der zu     behandelnden     Flüssigkeit abhängt, wie dies aus den obigen  Beispielen     hervorgeht.     



  Bei Verwendung einer     ammoniakalischen          Auslaugeflüssigkeit    für die Lösungsoperatio  nen ist es     zweckmässig,    einen     beträchtlichen     Teil des für die     Ausfällung    im     Autoklaven          verfügbaren    Kupfers der Lösungsoperation       wieder        zuzuführen.    Es ist dies erforderlich,       tun    in der     Auslaugeflüssigkeit    einen     Kupfer-          ammoni-Limkomplex    zu bilden.

   Versuche haben       gezeigt,        dass        eine        Ausfällung        von        20-30        %        des     in den     Autoklaven    eingeführten verfügbaren  Kupfers günstig ist.

       Innerhalb    dieses Be  reiches werden in einem Arbeitsgang etwa       95-1051/o    des bei der     Auslaugumg    aufgenom  menen Kupfers in Form eines Produktes     aus-          gefällt,        dessen        Reinheitsgrad        99,94%        über-          steigt,    das heisst über dem Minimalwert des  Kupfergehaltes     liegt,        deri    ein Produkt auf-    weisen muss, um den elektrolytischen Normen  zu entsprechen. Der Rest wird wieder in Um  lauf gesetzt.

   Für eine     Reihe    von Arbeits  gängen wird die Gesamtmenge an gefälltem  Kupfer praktisch gleich der Gesamtmenge an  beim     Auslaugen    gelöstem Kupfer sein.  



  Bei der     Ausfällung    aus sauren Lösungen,  bei welchen eine saure     Auslaugung        und/oder     eine     Säureoxydationsbehandlung    oder der  gleichen durchgeführt wurde, kann die in  Umlauf befindliche Kupfermenge geringer  sein.  



  Die Erfahrung hat jedoch gelehrt, dass  es bei dieser Art von Operation zweckmässig  ist, nur     60-701/o    des in den     Autoklaven    ein  geführten Kupfers auszufällen. Es ist     offen-          sichtlich        unmöglich,        viel        unterhalb        60%        zu     gehen, was an sich auch     umwirtschaftlich     wäre.

   In manchen Fällen, insbesondere bei  schubweiser Durchführung der Operationen,       ist        es        möglich,        den        Grenzwert        von        70%        unter     gewissen Bedingungen zu übersteigen. Die zu  behandelnde Lösung wird jedoch selten nur  reine Kupfersalze gelöst enthalten. Beim  Überschreiten. des Grenzwertes von     701/o    er  höht sich deshalb die Wahrscheinlichkeit, dass  mit dem Kupfer Fremdsubstanzen ausgefällt  werden und infolgedessen die Qualität. des  Produktes ungünstig beeinflusst wird.

   Es       erfolgt    in     Wirklichkeit    kein Verlust, da die  gesamte Menge des nicht gefällten Kupfers  wieder in Umlauf gebracht wird. Es ist des  halb vorzuziehen, die Ausfällung nicht über  den Grenzwert von etwa.     701/9    hinausgehen  zu lassen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Kupfer hoher Reinheit. aus festem kupferhaltigem Material durch Behandlung dieses Materials zwecks Erzeugung einer Kupferionen ent haltenden Lösung und Ausfällung von Kupfer aus dieser Lösung unter Verwendung von Kohlenmonoxyd, wobei der Lösung vor der Ausfällung Kupfermetall und Kohlenmon oxyd zugesetzt werden, dadurch gekennzeich net,
    dass man nach erfolgter Auslaugung die Kupferionen enthaltende Lösung zur Redtuk- tion der Capriionen zur Cuprostufe mit metallischem Kupfer in Berührung bringt und die Lösung bei einer unterhalb 100 C liegenden Temperatur mit Kohlenmonoxyd praktisch sättigt;
    dann die behandelte Lösung in einer Kohlenmonoxyd enthaltenden Atmo sphäre unter einem mindestens zur Verhinde rung des Siedens erhöhten Druck einer ober halb 100 C liegenden Temperatur unterwirft, das als mindestens 99,9 o/aiges Kupfer ausfal lende Kupferpulver sammelt und das restliche nicht ausgefällte Kupfer erneut der Behand lung des festen kupferhaltigen Materials zuführt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass eine mit CO ge sättigte, ammoniakalische Lösung bei einer Temperatur zwischen 100 und 150 C dem erhöhten Druck unterworfen wird. 2.
    Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man kupferhaltige feste Materialien zuerst zwecks Erzeugung von Kupferionen in einer ammoniakalischen Flüssigkeit behandelt und die Fällungsopera- tion bei Temperaturen von 110-150 C unter Drucken von 10,5-52,5 kg/cm2 während ge nügend langer Zeit durchführt, um nur so viel Kupfer auszufällen, dass das ausgefällte Kupfer eine Reinheit von mindestens 99,9 /o aufweist. 3.
    Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, class 20-30 % des in Lösung befindlichen Kupfers ausgefällt werden. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass eine mit CO ge- s <B>s,</B> ättigte, saure Lösung bei einer Temperatur zwischen 100 und 3,00 C dem erhöhten Druck unterworfen wird. 5.
    Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man kupferhaltige feste Materialien zuerst in saurer Flüssigkeit behandelt, um Kupferionen zu erzeugen, und die Fällimgsoperation 'bei Temperaturen von 200-250 C unter Drucken von 21-49 kg/em2 während genügend langer Zeit durchführt, um nur soviel Kupfer auszufällen, dass das ausgefällte Kupfer eine Reinheit von min destens 99,
    91/o aufweist: 6. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass 60=10 /o des in Lösung befindlichen Kupfers ausgefällt werden. 7. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man das ausge fällte Kupfer weiter behandelt, um dessen Oxydationsgeschwindigkeit zu vermindern, in dem man es in eine wässrige saure Lösung ein taucht, welche Kupferoxyd zu lösen vermag, das Gemisch auf erhöhte Temperatur erhitzt und das Kupferpulver isoliert. B.
    Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als saure Lösung eine wässrige Schwefel- säurelösung,verwendet wird. 9. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als saure Lösung eine 1-10o/aige wässrige Schwefelsäure verwendet wird. 10. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 7-9, dadurch gekennzeich net, dass die Behandlung während 0,5 bis 5 Minuten durchgeführt wird.
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