CS255074B1 - Způsob výroby modré skalice - Google Patents

Abstract

Cílem řešení je snížit počet nutných technologických operací při výrobě modré skalice rozpouštěním mědi kyselinou sírovou, čehož se dosáhne tak, že čerstvý roztok k rozpouštění mědi musí obsahovat 260 až 330 g/1 síranových iontů. Čerstvý roztok se připravuje míšením matečného roztoku z krystalizace s potřebným množstvím vody a kyseliny sírové.

Description

Vynález se týká způsobu výroby modré skalice.

Modrá skalice - síran mědnatý - se vyrábí oxidací mědi ve formě měděných granálií parovzdušnou směsí a současně probíhající reakcí s kyselinou za přítomnosti síranu mědnatého při teplotě 90 až 95 °C. Proces přeměny mědi na síran mědnatý je realizován obvykle v reakčních věžích, naplněných měděnými granáliemi, kam je horem zaváděn okyselený matečný roztok z krystalizace CuSO^ . 5 H^O a spodem vháněn vzduch pomocí dvou parních injektorů. Průměrná koncentrace síranu mědnatého v roztoku natékajícím do reakčních věží je 12 %, průměrná koncentrace kyseliny sírové je 13,8 %, tj. obsah síranových iontů celkem činí 250 g/1.

Obsah síranu mědnatého na výstupu z reakčních věží Činí v průměru 30,3 % hmotnosti. Roztok z reakčních věží se shromažduje v sedimentační nádobě, kde se částečně zbavuje mechanických nečistot. Odtud přepadá do odpařovaci nádoby, kde se roztok zahušťuje zhruba na koncentraci síranu mědnatého 36 % hmotnosti. Takto zahuštěný roztok se pak napouští do diskontinuálních krystalizátorů, kde se po ochlazení na 25 až 35 °C vylučuje krystalický pentahydrát síranu mědnatého. Matečné louhy Z krystalizace se společně s oplachovými vodami okyselí takovým množstvím kyseliny sírové, aby kyselost výsledného roztoku se pohybovala v rozmezí 140 až 230 g H₂SO^/1. Takto upravené louhy se jako čerstvý roztok přivádějí znovu k rozpouštění mědi.

Nevýhodou uvedeného procesu je nutnost roztok na výstupu z věží zahušťovat.

Výhodnějším se jeví způsob výroby modré skalice rozpouštěním mědi směsným roztokem kyseliny sírové a síranu mědnatého za současné oxidace parovzdušnou směsí a s recirkulací matečných roztoků z krystalizace pentahydrátu síranu mědnatého podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že čerstvý roztok k rozpouštění mědi, připravený smísením matečného roztoku s potřebným množstvím vody a kyseliny sírové, obsahuje 260 až 330 g/1 síranových iontů.

Provedenou hmotnostní bilancí recirkulace matečných louhů z krystalizace pentahydrátu síranu mědnatého a s použitím ternárního rozpustného diagramu systému CuSO^ - ^Η2^δθ4 ^H2° bylo zjištěno, že při dodržení koncentrace síranových iontů na vstupu do reakčních věží v rozmezí 260 až 330 g/1 na rozdíl od dosavadních, podstatně nižších koncentrací (v průměru okolo 250 g/1) vystupuje z reakčních věží roztok síranu mědnatého s tak vysokou koncentrací, že jej lze vést přímo ke krystalizací. Při dosavadních postupech bylo totiž nutno na 1 tunu vyrobené modré skalice odpařit až 500 kg vody. Jinak řečeno, při dodržení vstupní koncentrace síranových iontů je možno vypustit operaci zahušťování roztoku před krystalizací a do systému se při přípravě čerstvého roztoku k rozpouštění mědi přidává jen tolik vody, kolik se jí odvede, zejména ve formě krystalové vody.

Při nezměněné celkové produkci pentahydrátu síranu mědnatého a tím i při stejné spotřebě kyseliny sírové je nutno upravovat koncentraci vstupního roztoku kyseliny sírové a síranu mědnatého k rozpouštění tak, aby na výstupu z rozpouštění byl obsah síranu mědnatého 31,5 až 37 % hmotnosti, což je koncentrace, při níž je roztok možno přímo krystalovat bez předchozího zahušťování. Tímto opatřením se automaticky zaručuje vhodná koncentrace síranu mědnatého v matečných louzích, která je dostatečná pro průběh vlastního rozpouštění mědi v dalším cyklu

Příklad provedení

Matečné louhy z krystalizace o koncentraci 20 % hmot. CuSO^ a 1,6 % hmotnosti H₂SO^ se mísí s 92% H₂SO₄ a vodou tak, že na 49,681 kg matečných louhů z krystalizace se přidá 11,513 kg 92% HjSO^ a 6,861 kg vody. Takto připravený roztok obsahuje 16,7 % a

14,6 % CuSO^. Při rychlosti průtoku tohoto roztoku rozkladnými věžemi 12,8 1/min (v chodu jsou 3 věže) vzniká na výstupu z věží roztok obsahující 35,5 % hmotnosti CuSO^ a 1 % hmotnosti H₂SO^. Po odstranění kalu se tento roztok bez dalšího zahušťování podrobí přímo krystalizaci.

Při plném využití kapacity krystalizační linky (3 krystalizátory o celkovém užitečném objemu 16,5 m^) se při ochlazení roztoku na 35 °C vyloučí 27,02 tuny CuSO^ . 5 H^O za den.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob výroby modré skalice rozpouštěním mědi směsným roztokem kyseliny sírové a síranu měSnatého za současné oxidace parovzdušnou směsí a s recirkulací matečných roztoků z krystalizace pentahydrátu síranu mědnatého vyznačený tím, že čerstvý roztok k rozpouštění mědi, připravený míšením matečného roztoku s potřebným množstvím vody a kyseliny sírové, obsahuje 260 až 330 g/1 síranových iontů.