DE4039102A1 - Verfahren zur herstellung von kupfersulfat aus kupfer-enthaltender brauchfluessigkeit - Google Patents
Verfahren zur herstellung von kupfersulfat aus kupfer-enthaltender brauchfluessigkeitInfo
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- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G3/00—Compounds of copper
- C01G3/10—Sulfates
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Kupfersulfat aus Kupfer-enthaltender Brauchflüssigkeit, die
bspw. bei der Herstellung von Computer-Schaltkarten oder beim
Waschen von Geräten anfällt. Insbes. betrifft die Erfindung ein
Verfahren zur Herstellung von Kupfersulfat aus Kupfer
enthaltender Brauchflüssigkeit, wobei das Verfahren sehr genau
gesteuerte Bedingungen und Arbeitsschritte umfaßt, so daß der
Kupfergehalt der Kupfer-enthaltenden Brauchflüssigkeit
reduziert und die Ausbeute an Kupfersulfat erhöht ist.
Das bislang zur Anwendung gelangende Verfahren zur Behandlung
von Kupfer-enthaltender Brauchflüssigkeit umfaßt den
Arbeitsschritt der Mischung und der Kristallisation von saurer
und basischer Kupfer-enthaltender Flüssigkeit in einem Tank
(s. Fig. 4). Nach der Neutralisation wird die resultierende
Flüssigkeit gefiltert. Das Filtrat wird direkt in die Umgebung
ausgetrieben und der verbleibende Rest bzw. Rückstand wird
manuell in einem zweiten Tank gesammelt. Ein Betrag von 50%
Schwefelsäure wird in den zweiten Tank zur weiteren
Neutralisation des zurückbleibenden Restes zugegeben. Danach
wird die resultierende Flüssigkeit durch Zentrifugalwirkung
entwässert. Der Flüssigkeitsanteil wird direkt in die Umgebung
ausgetrieben und der erzeugte zurückbleibende Rest bzw.
Rückstand (Kupfersulfat) wird gesammelt und zur Trocknung dem
Sonnenlicht ausgesetzt.
Das oben beschriebene bekannte Verfahren zur Behandlung von
Kupfer-enthaltender Brauchflüssigkeit weist Mängel auf, weil es
infolge ihres hohen Kupfergehaltes der nachbehandelten Kupfer
enthaltenden Brauchflüssigkeit eine Verunreinigung bzw.
Verschmutzung der Gewässer verursacht. Desweiteren ist die
Ausbeute und die Reinheit des resultierenden Kupfersulfates
eher gering.
Nachfolgend werden die Nachteile des bekannten Verfahrens
beschrieben und zusammengefaßt:
- a) Die direkte Mischung von saurer und basischer Kupfer enthaltender Flüssigkeit hoher Konzentration trägt zu einer starken Reaktion bei, wodurch sich eine plötzliche Temperaturerhöhung ergibt, die in einer unerwünscht kleinen Partikelgröße des festen Kupfersulfates resultiert. Wenn die resultierende Flüssigkeit gefiltert wird, und wenn das Filtrat direkt in die Umgebung ausgetrieben wird, ist es nicht möglich, unter der normalen Größe liegendes Kupfersulfat auszufiltern und aus dem Abfallstrom bei normalen Filterbedingungen zu entfernen, was in einem höheren Kupfergehalt im Abfallstrom resultiert. Außerdem stellt der Verlust an festem Kupfersulfat während der Filtration eine niedrige Ausbeute des erzeugten Kupfersulfates dar. Ferner ist die plötzliche Neutralisation der sauren und der basischen Kupfer-enthaltenden Flüssigkeit geneigt, saure Gase zu erzeugen, welche eine Luftverschmutzung verursachen, wenn sie in die Atmosphäre ausgetrieben werden.
- b) Wenn der pH-Wert des Reaktionsgemisches der sauren und der basischen Kupfer-enthaltenden Flüssigkeit nicht passend gesteuert worden ist, liegt die Konzentration der Kupferionen (CU2+) des Filtrates, das bei der Neutralisation erhalten wird, stets innerhalb des Bereiches zwischen 300 und 10 000 ppm. Diese Konzentration ist weit über der Obergrenze der Standard- Toleranz.
- c) Nach der ersten Neutralisation wird der zurückbleibende Rest manuell in einem anderen Tank gesammelt. Wenn der zurückbleibende Rest aus dem Tank manuell herausgenommen wird, kann das verbleibende Filtrat den festen zurückbleibenden Rest verunreinigen, so daß im endgültigen kristallinen Produkt Verunreinigungen zurückgelassen werden. Diese Verunreinigungen wirken sich auf die Qualität und die Reinheit des Endproduktes nachteilig aus..
- d) Da 50% Schwefelsäure kontinuierlich in den zweiten Tank für die zweite Neutralisation des zurückbleibenden Restes zugegeben wird, muß das System kontinuierlich entwässert werden, um die kontinuierliche Zunahme des totalen Volumens des gesamten Systemes zuverhindern. Wie oben ausgeführt worden ist, wird der Flüssigkeitsanteil, der aus dem System entfernt worden ist, direkt in die Umgebung ausgetrieben, so daß die kontinuierliche Zugabe der 50% Schwefelsäure eine kontinuierliche Kontamination der Umgebung darstellt. Das hat ferner eine nachteilige Auswirkung auf die Ausbeute des produzierten Kupfersulfates verursacht, d. h. eine Ausbeute von unter 50% ergeben.
- e) Während der zweiten Neutralisations- und Kristallisations-Verfahrensschritte wird Schwefelsäure direkt zum zurückbleibenden Rest hinzugefügt und die resultierende Lösung bleibt über Nacht stehen, um das kristalline Kupfersulfat zu bilden. Auf diese Weise ergibt sich keine gleichmäßige Kristallgröße des Kupfersulfats bzw. ein Bereich der Kristallgröße, der relativ groß ist. Das ist einer der am meisten unerwünschten Gesichtspunkte der Kristallisation. Außerdem ist das kristalline Kupfersulfat unter solchen Bedingungen leicht mit Kupferhydroxid und/oder Kupferoxid kontaminiert. Deshalb produziert das herkömmliche Verfahren nur Produkte geringer Reinheit und niedriger Qualität. Desweiteren ist infolge der Tatsache, daß die Kristallisation zu ihrer Vervollständigung eine längere Zeitdauer erfordert, der Tank zur Durchführung der Kristallisation unvermeidlich relativ groß, um die Lösung für 16 bis 24 Stunden lagern zu können. Daraus folgt jedoch, daß die Produktivität des bekannten Verfahrens relativ gering ist.
- f) Zum Abschluß der zweiten Kristallisation wird die resultierende Flüssigkeit durch Zentrifugalwirkung entwässert und der Flüssigkeitsanteil wird direkt in die Umgebung ausgetrieben. Das verursacht nicht nur eine Gewässerverunreinigung sondern auch eine relativ geringe Ausbeute und Reinheit des erzeugten Kupfersulfats.
- g) Schließlich wird der erzeugte zurückbleibende Rest (Kupfersulfat) nach seiner Sammlung zur Trocknung dem Sonnenlicht ausgesetzt. Auf diese Weise kann jedoch das übergroße Kupfersulfatkristall nicht getrocknet werden, wenn das unter der normalen Größe liegende und das mittelgroße Kupfersulfatkristall bereits getrocknet worden sind. Außerdem kann das Produkt mit Schmutz verunreinigt werden, wenn es dem Sonnenlicht ausgesetzt wird. Der Raum zur Durchführung der Sonnenbestrahlung stellt ein weiteres praktisches Problem dar.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Herstellung von Kupfersulfat aus Kupfer-enthaltender
Brauchflüssigkeit zu schaffen, wobei das Verfahren die oben
genannten Nachteile des bekannten Verfahrens mildert bzw.
verhindert. Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, ein
Verfahren zur Herstellung von Kupfersulfat aus Kupfer
enthaltender Brauchflüssigkeit zu schaffen, bei welchem die
saure und die basische Kupfer-enthaltende Flüssigkeit für die
Mischung verdünnt werden, um eine starke Reaktion und eine
plötzliche Erhöhung der Temperatur zu verhindern. Daraus folgt
jedoch, daß das auf diese Weise gebildete feste Kupfersulfat
eine größere Teilchen- bzw. Partikelgröße besitzt. Wenn die
resultierende Flüssigkeit gefiltert wird, wird hierbei festes
Kupfersulfat ausgefiltert und aus dem Abfallstrom unter
normalen Filterbedingungen ausgefiltert. Das erfindungsgemäße
Verfahren verhindert demzufolge den Verlust von festem
Kupfersulfat während der Filtration, so daß eine höhere
Ausbeute an produziertem Kupfersulfat erwartet werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
ein Verfahren zur Produktion von Kupfersulfat aus Kupfer
enthaltender Brauchflüssigkeit zu schaffen, bei welchem der pH-
Wert des Reaktionsgemisches der sauren und der basischen,
Kupfer-enthaltenden Flüssigkeit geeignet gesteuert wird und bei
welchem die Konzentration der Kupferionen (Cu2+) des bei der
Neutralisation erhaltenen Filtrates, das in die Umgebung
ausgetrieben wird, geeignet gesteuert wird, damit es sich
innerhalb des Bereiches von 0,1 bis 30 ppm befindet, wenn ein
Ionenaustauscherharz Turm verwendet wird, um die Erfordernisse
der Standardtoleranzen zu erfüllen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung wird darin gesehen, ein
Verfahren zur Herstellung von Kupfersulfat aus Kupfer
enthaltender Brauchflüssigkeit zu schaffen, bei welchem der
zurückbleibende Rest, wie er bei der ersten Neutralisation
erhalten wird, mit deionisiertem Wasser gewaschen wird, um eine
Konzentration des festen zurückbleibenden Restes durch das
zurückbleibende Filtrat zu verhindern, das Verunreinigungen
enthält, welche auf die Qualität und Reinheit des Endproduktes
nachteilige Auswirkungen hat.
Ein zusätzliches Ziel der Erfindung besteht darin, ein
Verfahren zur Herstellung von Kupfersulfat aus Kupfer
enthaltender Brauchflüssigkeit anzugeben, bei welchem die
Mutterlauge und die Zugabe von Schwefelsäure ein geschlossenes
System bilden, um die Zunahme des gesamten Volumens des
gesamten Systems zu verhindern und um den Betrag der
Flüssigkeit zu reduzieren, der in die Umgebung ausgetrieben
wird. Damit kann durch das erfindungsgemäße Verfahren die
Ausbeute an produziertem Kupfersulfat erhöht werden.
Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur
Herstellung von Kupfersulfat aus Kupfer-enthaltender
Brauchflüssigkeit zu schaffen, bei welchem die Temperatur der
resultierenden Lösung während des zweiten Neutralisations- und
Kristallisations-Arbeitsschrittes geeignet gesteuert wird, so
daß die Kupfersulfatkristalle eine gleichmäßige
Kristallgröße besitzen, wobei die Zeit zur Vervollständigung
der Kristallisation 40 Min. oder weniger beträgt.
Ein weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Verfahren zur Herstellung von Kupfersulfat aus Kupfer
enthaltender Brauchflüssigkeit zu schaffen, bei welchem die bei
der zweiten Neutralisation gebildete Kupfersulfatflüssigkeit
beim Kristallisationsarbeitsschritt im geschlossenen System als
Mutterlauge verwendet wird, so daß der Flüssigkeitsanteil
nicht in die Umgebung ausgetrieben zu werden braucht, wodurch
das Problem der Gewässerverunreinigung vermieden und die
Ausbeute und Reinheit des kristallinen Kupfersulfates
verbessert wird.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Produktion von Kupfersulfat aus Kupfer-enthaltender
Brauchflüssigkeit anzugeben, bei welchem kristallines
Kupfersulfat, wenn es einmal gesammelt ist, siebgefiltert und
durch die Verwendung einer Entwässerungseinrichtung entwässert
wird, so daß das Produkt nicht durch Schmutz kontaminiert
werden kann.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale des
kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte
Ausbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten
Ausbildung einer Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei auf die anliegenden
Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen das
erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung von Kupfersulfat aus
Kupfer-enthaltender Brauchflüssigkeit ersichtlich wird. Das
erfindungsgemäße Verfahren ist durch die folgenden
Verfahrensschritte gekennzeichnet:
- a) Verdünnen von saurer Kupfer-enthaltender Flüssigkeit,
- b) Mischen und Neutralisieren der verdünnten sauren Kupfer- enthaltenden Flüssigkeit mit einem bestimmten Betrag von basischer Kupfer-enthaltender Flüssigkeit, so daß die Temperatur der resultierenden Lösung im Bereich zwischen 50 und 80°C und der pH-Wert der resultierenden Lösung im Bereich zwischen 5 und 9 liegt, und daß die Kupfer- Ionen-Konzentration im Bereich von 0,1 bis 30 ppm beträgt,
- c) Filtration der resultierenden Flüssigkeit durch Zentrifugalfiltration in Filtrat und zurückbleibendem Rest,
- d) Unterwerfen des Filtrates einem Ionenaustauscherharz- Turm, der die Kupfer-Ionen-Konzentration zum Austreiben in die Umgebung unter 0,3 ppm reduziert,
- e) Behandeln des zurückbleibenden Restes mit deionisiertem Wasser und Austreiben des verwendeten deionisierten Wassers, das einen pH-Wert von 7 bis 8 und eine Kupfer- Ionen-Konzentration unter 0,1 ppm aufweist, in die Umgebung,
- f) weitere Neutralisation und Kristallisation des zurückbleibenden Restes durch Behandlung des zurückbleibenden Restes mit einem Betrag vorgewärmter gesättigter Kupfersulfat-Lösung und mit einem Betrag von Schwefelsäurelösung, welche verschiedene Schwefelsäuregehalt-Verhältnisse besitzen, mit einem Zusatz von Eiswasser zum Kühlen der resultierenden Lösung auf Umgebungstemperatur,
- g) Filtration der resultierenden Lösung gemeinsam mit den im Verfahrensschritt f) gebildeten kristallinen Kupfersulfat durch Verwendung eines fibrierenden Siebfilters,
- h) Kombination des Filtrates (gesättigte Lösung von Kupfersulfat) mit der gesättigten Kupfersulfatlösung zur Kreislaufverwendung,
- i) periodische Behandlung eines Betrages der gesättigten Kupfersulfatlösung mit einer 10 bis 45% Natriumhydroxidlösung zur Bildung von Kupferhydroxidausscheidung und Filtration der resultierenden Lösung durch Zentrifugalfiltration, und Behandlung des auf diese Weise erhaltenen Filtrates durch Ionenaustauscherharz vor dem Austreiben in die Umgebung, so daß das Kupfersulfat in einem geschlossenen System gehandhabt wird, und
- j) Behandlung des kristallinen Kupfersulfates in einem Entwässerer zur Bildung eines rohen Kupfersulfaterzeugnisses.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine Flußdiagrammdarstellung des Verfahrens,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Anlage zur
Durchführung des Verfahrens,
Fig. 3 eine Flußdiagrammdarstellung, welche schematisch
die Wirkungsweise des Ionenaustauscherharz-Turmes
darstellt, wie er beim erfindungsgemäßen Verfahren
zur Anwendung gelangt, und
Fig. 4 eine Flußdiagrammdarstellung des bekannten,
bislang zur Anwendung gelangenden Verfahrens zur
Herstellung von Kupfersulfat aus Kupfer
enthaltender Brauchflüssigkeit.
Fig. 1 zeigt in einem Flußdiagramm das erfindungsgemäße
Verfahren zur Herstellung von Kupfersulfat aus Kupfer
enthaltender Brauchflüssigkeit. Das Verfahren weist primär die
folgenden Arbeits- bzw. Verfahrensschritte auf: Rückgewinnung
von saurer und basischer Kupfer-enthaltender Flüssigkeit und
Neutralisation der Flüssigkeiten zur Ausbildung kristallinen
Kupfersulfates. Dabei wird das Verhältnis von saurer zu
basischer Kupfer-enthaltender Flüssigkeit, die Temperatur, der
pH-Wert und die Konzentration der Kupferionen in der
resultierenden Lösung derart gesteuert, daß das feste
Kupfersulfat mit hoher Ausbeute und Reinheit erhalten wird.
Außerdem weist das feste Kupfersulfat eine relativ große
Partikelgröße auf, gleichzeitig enthält des Filtrat
Kupferionen in einer Konzentration unter 0,3 ppm bevor es in
die Umgebung ausgetrieben wird.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Arbeitsweise zur Erzeugung von
Kupfersulfat aus Kupfer-enthaltender Brauchflüssigkeit
dargestellt, wobei dieses Verfahren die folgenden
Arbeitsschritte aufweist:
- a) Verdünnung von saurer Kupfer-enthaltender Flüssigkeit durch Zugabe von Wasser bei 40 bis 70°C, wobei das Verhältnis von saurer Kupfer-enthaltender Flüssigkeit zu Wasser im Bereich zwischen 1 : 4 und 1 : 15 liegt,
- b) Mischung und Neutralisation der verdünnten sauren Kupfer enthaltenden Flüssigkeit mit einem vorbestimmten Betrag von basischer Kupfer-enthaltender Flüssigkeit, so daß die Temperatur der resultierenden Lösung im Bereich zwischen 50 und 80°C, der pH-Wert der resultierenden Lösung im Bereich zwischen 5 und 9 und die Konzentration der Kupferionen im Bereich zwischen 0,1 und 30 ppm liegt, wobei die Lösung mit einer Rührgeschwindigkeit von 600 bis 1200 U/min während 20 bis 40 Minuten umgerührt wird,
- c) Filtration der resultierenden Flüssigkeit durch Zentrifugalfiltration mit einer Geschwindigkeit von 1800 U/min in Filtrat und zurückbleibenden Rest,
- d) Einbringen des Filtrates in einen Ionenaustauscherharz- Turm, in welchem die Konzentration der Kupferionen auf unter 0,3 ppm zum Austreiben in die Umgebung reduziert wird,
- e) Behandlung des zurückbleibenden Restes mit deionisiertem Wasser, um mögliche Verschmutzungen, Ionen oder Salze wegzuwaschen und Austreiben des verwendeten deionisierten Wassers, das einen pH-Wert von 7 bis 8 und eine Konzentration von Kupferionen unter 0,1 ppm aufweist, in die Umgebung,
- f) weitere Neutralisation und Kristallisation des restlichen Kupfersulfates zu kristallinem Kupfersulfat durch die Behandlung des verbleibenden Restes mit einem Betrag von gesättigter, auf 55 bis 70°C vorgewärmter Kupfersulfatlösung, um die Reaktionsrate zu beschleunigen, und mit einem Betrag von Schwefelsäurelösung mit einem Schwefelsäuregehalt zwischen 98% und 33% (bezogen auf den totalen Betrag der resultierenden Lösung), mit einem Zusatz von Eiswasser innerhalb von 20 Minuten zum Kühlen der resultierenden Lösung auf Umgebungstemperatur, wobei die Lösung bei einer Rührgeschwindigkeit von 300 U/min umgerührt wird, wenn die Schwefelsäurelösung zugegeben wird, und wobei die Lösung bei einer Rührgeschwindigkeit von 30 bis 60 U/min umgerührt wird, wenn Eiswasser zugegeben wird,
- g) Filtration der resultierenden Lösung gemeinsam mit dem kristallinen Kupfersulfat, das im Arbeitsschritt f) gebildet worden ist, wozu ein vibrierendes Siebfilter verwendet wird, in Filtrat (gesättigte Lösung von Kupfersulfat) und kristallines Kupfersulfat,
- h) Kombination des Filtrates (gesättigte Lösung von Kupfersulfat) mit der gesamten Kupfersulfatlösung, die zur Kreislaufverwendung als Mutterlauge eingegeben wird,
- i) periodische Behandlung eines Betrages der gesättigten Kupfersulfatlösung mit einer 10 bis 45% Natriumhydroxidlösung (NaOH) zur Bildung von Kupferhydroxid (Cu(OH)2) -Ausscheidung, so daß das Volumen der Mutterlauge auf einem bestimmten Betrag gehalten werden kann, der pH-Wert der Lösung bei 8 bis 9 aufrechterhalten werden kann, und Filtration der resultierenden Lösung durch Zentrifugalfiltration und Behandlung des auf diese Weise erhaltenen Filtrates durch Ionenaustauscherharz bevor es in die Umgebung ausgetrieben wird, so daß die Kupfersulfatlösung in einem geschlossenen System gehandhabt wird, und
- j) Behandlung des kristallinen Kupfersulfates in einem Entwässerer zur Bildung eines Kupfersulfatrohproduktes mit einer Ausbeute von <99,5% und eine Reinheit von <99,8% mit einer Partikelgröße im Bereich zwischen 0,3 und 0,8 mm.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Anlage, wie sie
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet
wird. Die Anlage weist einen Tank für die saure Kupfer
enthaltende Flüssigkeit 1, einen Tank für die basische Kupfer
enthaltende Flüssigkeit 2, einen Tank für die Verdünnung 3,
eine korrosionsfeste Pumpe 4, einen Tank für die Neutralisation
5, eine Membranpumpe 6, einen Zentrifugalseparator 7, einen
Spiralförderer 8, einen Tank für die Neutralisierung der
Kristallisation 9, eine korrosionsbeständige Pumpe 10, einen
Tank für die gesättigte Kupfersulfatlösung 11, ein vibrierendes
Siebfilter 12, eine korrosionsfeste Pumpe 13, einen Tank für
Schwefelsäure 14, einen Tank für Rohprodukt 15, einen
Entwässerer 16, einen Tank für Rohprodukt 17, einen Tank für
Ablagerung 18 und eine Eismaschine 19 auf.
Fig. 3 verdeutlicht schematisch ein Filter 21 und einen
Ionenaustauscherharz-Turm 20. Filtrat vom Zentrifugalseparator
7 (s. Fig. 1) ist dazu vorgesehen, durch das Filter 21
durchgeleitet zu werden bevor es in den Ionenaustauscherharz-
Turm 20 eintritt. Gesättigte Natriumchloridlösung wird in den
Ionenaustauscherharz-Turm 20 eingegeben. Da das Kupferion im
Filter mit dem Natriumion der Natriumchloridlösung austauschbar
ist, wird der Betrag und die Konzentration der Kupferionen nach
dem Durchgang durch den Ionenaustauscherharz-Turm im
wesentlichen reduziert. Das Filtrat kann nach dieser Behandlung
in die Umgebung ausgetrieben werden, ohne daß hierdurch eine
Gewässerverschmutzung verursacht würde.
Die folgenden beiden Tabellen vergleichen die Bedingungen des
bekannten Verfahrens mit denen des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde oben unter Bezugnahme auf
eine bevorzugte Ausbildung desselben erläutert; es versteht
sich jedoch, daß für den Fachmann nach Studium der
vorliegenden Beschreibung verschiedene Modifikationen möglich
sind. Die Erfindung ist also nicht auf die explizit
beschriebene Verfahrensweise beschränkt, sondern sie umfaßt
auch alle diese für einen Fachmann möglichen Modifikationen.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung von Kupfersulfat aus Kupfer
enthaltender Brauchflüssigkeit,
gekennzeichnet durch
die Verfahrensschritte:
- a) Verdünnen von saurer Kupfer-enthaltender Flüssigkeit,
- b) Mischen und Neutralisieren der verdünnten sauren Kupfer-enthaltenden Flüssigkeit mit einem bestimmten Betrag von basischer Kupfer-enthaltender Flüssigkeit, so daß die Temperatur der resultierenden Lösung im Bereich zwischen 50 und 80°C und der pH-Wert der resultierenden Lösung im Bereich zwischen 5 und 9 liegt, und daß die Kupfer-Ionen-Konzentration im Bereich von 0,1 bis 30 ppm beträgt,
- c) Filtration der resultierenden Flüssigkeit durch Zentrifugalfiltration in Filtrat und zurückbleibendem Rest,
- d) Unterwerfen des Filtrates einem Ionenaustauscherharz- Turm, der die Kupfer-Ionen-Konzentration zum Austreiben in die Umgebung unter 0,3 ppm reduziert,
- e) Behandeln des zurückbleibenden Restes mit deionisiertem Wasser und Austreiben des verwendeten deionisierten Wassers, das einen pH-Wert von 7 bis 8 und eine Kupfer-Ionen-Konzentration unter 0,1 ppm aufweist, in die Umgebung,
- f) weitere Neutralisation und Kristallisation des zurückbleibenden Restes durch Behandlung des zurückbleibenden Restes mit einem Betrag vorgewärmter gesättigter Kupfersulfat-Lösung und mit einem Betrag von Schwefelsäurelösung, welche verschiedene Schwefelsäuregehalt-Verhältnisse besitzen, mit einem Zusatz von Eiswasser zum Kühlen der resultierenden Lösung auf Umgebungstemperatur,
- g) Filtration der resultierenden Lösung gemeinsam mit den im Verfahrensschritt f) gebildeten kristallinen Kupfersulfat durch Verwendung eines fibrierenden Siebfilters,
- h) Kombination des Filtrates (gesättigte Lösung von Kupfersulfat) mit der gesättigten Kupfersulfatlösung zur Kreislaufverwendung,
- i) periodische Behandlung eines Betrages der gesättigten Kupfersulfatlösung mit einer 10-45% Natriumhydroxidlösung zur Bildung von Kupferhydroxidausscheidung und Filtration der resultierenden Lösung durch Zentrifugalfiltration, und Behandlung des auf diese Weise erhaltenen Filtrates durch Ionenaustauscherharz vor dem Austreiben in die Umgebung, so daß das Kupfersulfat in einem geschlossenen System gehandhabt wird, und
- j) Behandlung des kristallinen Kupfersulfates in einem Entwässerer zur Bildung eines rohen Kupfersulfaterzeugnisses.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verdünnung der sauren Kupfer-enthaltenden
Flüssigkeit durch Zugabe von Wasser durchgeführt wird,
das eine Temperatur von 40 bis 70°C aufweist, und daß
das Verhältnis von saurer Kupfer-enthaltender Flüssigkeit
zu Wasser im Bereich von 1 : 4 bis 1 : 15 liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lösung bei einer Rührgeschwindigkeit von 600 bis
1200 U/min während 20 bis 40 Minuten umgerührt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die resultierende Flüssigkeit durch
Zentrifugalfiltration bei einer Geschwindigkeit von 1800
U/min filtriert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zurückbleibende Rest mit einem Betrag von
ungesättigter Kupfersulfatlösung behandelt wird, die eine
Temperatur von 55 bis 70°C besitzt.
6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwefelsäurelösung bezogen auf den absoluten
Betrag der resultierenden Lösung einen
Schwefelsäuregehalt von 98% bis 33% besitzt.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lösung bei einer Rührgeschwindigkeit von 300
U/min gerührt wird, wenn die Schwefelsäurelösung
zugegeben wird, und daß die Lösung bei einer
Rührgeschwindigkeit von 30 bis 60 U/min umgerührt, wenn
Eiswasser zugegeben wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet
daß das Filtrat (gesättigte Lösung von Kupfersulfat) mit
der gesättigten Kupfersulfatlösung kombiniert wird, die
zur Kreislaufanwendung als Mutterlauge eingegeben wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Betrag der gesättigten Kupfersulfatlösung
periodisch mit einer 10 bis 45% Natriumhydroxidlösung
behandelt wird, um Kupferhydroxidausscheidung zu bilden,
so daß das Volumen der Mutterlauge auf einem bestimmten
Betrag gehalten wird und der pH-Wert der Lösung bei 8 bis
9 aufrechterhalten wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Filtrat durch ein Filter durchgeleitet wird,
bevor es in einen Ionenaustauscherharz-Turm eintritt.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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