FI60238C - Aotervinning av koppar - Google Patents

Description

ΓοΊ KUULUTUSjULKAISU /Λθ7 Ο flSTj [BJ <11> uTLAGGNINOSSKRIFT Ο U Ζ Ο Ο (^5) patent ίπ~ ^ ν ^ (51) Kv.ik?/ioc.a.3 C 22 Β 15/12 SUOMI—FINLAND <2i) PaMnttlhakMWt — PttMtaMttkninf 2058/74

(22) H»k*mltp*Jyt—An«ttknlng*dt| ll.O9.7U

(23) Alkupllvt—GIMgh«Mdaf 11.09.7U

(41) Tulkit JulklMlHi —8IMt offamNi o g qo 7c

PstMitti-ja rekisterihallitus .... __________________ ______________________

Patent- och reglsterstyrelsen ^ Antekui u^^Todi JÄtfun puM^nd 31-08.8l (32)(33)(31) Pyydetty «tuoikoit—Begird prkxitat 25.09-73 Meksiko-Mexico(MX) 146375 (71)(72) Luis de la Pena Porth, Cantil No. 136, Mexico 20,

Luis Espinosa de Le6n, Cantil No. 136, Mexico 20,

Raymundo Delgado, Cantil No. 136, Mexico 20,

TomCs Perez, Cantil No. 136, Mexico 20, Meksiko-Mexico(MX) (7U) Berggren Oy Ab (5U) Kuparin talteen ottaminen - Ätervinning av koppar

Esillä oleva keksintö koskee kuparin talteen ottamista.

Useiden kemiallisten tutkimusten tuloksena on syntynyt vaihtoehtoisia menetelmiä kuparin ottamiseksi talteen sekä happamista että ammoniak-kisista liuoksista. Tähän keksintöön liittyviä menetelmiä ovat: a) George D. van Arsdalen kuvaama prosessi (US-patentti n:o 723 9U9), johon kuuluu kuparisulfaattiliuosten kyllästäminen rikkidioksidilla ja näiden liuosten asettaminen kuumuuden ja paineen vaikutuksen alaisiksi, niin että kuparisisältö saostuu osittain, ja että rikkihappoa muodostuu suhteessa vastaava määrä.

b) Lucian Jumaun kuvaama prosessi (saksalainen patentti n:o 189 974), johon kuuluu kuparisulfiitin saostaminen ja jakaminen rikkihapolla. Samoin Lucian Jumaun kuvaama prosessi (saksalainen patentti n:o 20^ 673), jossa kuparisulfiittia käsitellään vedellä autoklaavissa lämpötiloissa l40°C-170°C.

c) Estanislao J. Chupungco, ym. kuvaama prosessi (US-patentit n:ot 3 148 051 ja 3 228 765), johon kuuluu kupariamiiniliuos ten käsittely 2 60238 rikkidioksidilla, niin että muodostuu kupariammoniumsulfiittiseos, joka sitten käsitellään rikkihapolla tai hapella, niin että saadaan metallista kuparia, kuparisulfaattia ja/tai kuparioksidia sekä ammoniumsulfaattia ja rikkidioksidia.

On huomautettava, että vaikka suurin osa näistä prosesseista on kehitetty jo taannoin, niitä ei ole käytetty kaupallisesti, mikä aiheutuu huonosta tehokkuudesta, jolla metallista kuparia tuotetaan. Millään näistä prosesseista ei saada talteen metallisena kuparina enempää kuin 50-80 # kuparisulfiitin (tai sulfaatin) kuparipitoisuudesta. Siten näille prosesseille on ominaista kuparisulfaatti-liuosten kallis ja vaikea kierrätys tai muiden tuotettujen kupari-komponenttien käsittely. Esimerkiksi tehokkuus muutettaessa kupari-sulfiittia metalliseksi kupariksi rikkihappoa käyttämällä (Jumau-prosessi) vaihtelee 33-40 #, tehokkuus muutettaessa kuparisulfiit-tia metalliseksi kupariksi käyttämällä kuumuutta ja painetta (uudistettu Jumau-prosessi) on 70-75 #, tehokkuus muutettaessa kupari-sulfaattia metalliseksi kupariksi (van Arsdale-prosessi) on 50-60 #, ja tehokkuus muutettaessa kupariammoniumsulfiittia metalliseksi kupariksi (E.J. Chupungco-prosessi) rikkihapolla on 50-60 #, ja hapella 30-40 #.

Tämä keksintö tekee mahdolliseksi parannetun menetelmän metallisen kuparin valmistamiseksi käsittäen ammonialkaalisen kuparisulfaatti-liuoksen käsittelemisen rikkidioksidilla kupariammoniumsulfiitti-kiteiden muodostamiseksi, kiteiden erottamisen liuoksesta ja niiden suspendoimisen rikkihappoliuokseen, tuloksena olevan rikkihapposus-pension kuumentamisen metallisen kuparin saostamiseksi ja metallisen kuparin erottamisen loppuliuoksesta, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että kupariammoniumsulfiittikiteiden rikkihapposuspensio sisältää 20-75 g/1 rikkihappoa ja 40-70 paino-# mainittuja kiteitä ja että suspensio kuumennetaan l40-170°C lämpötilaan 1-1,5 MPa:n paineessa, kunnes olennaisesti kaikki kiteissä oleva kupari on muutettu metalliseksi kupariksi.

Edullisesti käytetään jäljelle jäänyttä liuosta edellisestä kupariammoniumsulf iitin jakamisesta metalliseksi kupariksi liuoksena, jossa suspendoidaan uusi määrä kupariammoniumsulfiittikiteitä ja joka kuumennetaan kiteiden muuttamiseksi uudeksi määräksi metallista kuparia. Edullinen kupariammoniumsulfiittikiteiden ja nesteen välinen paino-suhde suspensiossa, joka kuumennetaan paineessa metallisen kuparin muodostamiseksi on olennaisesti 1:1 (50 paino-# kiteitä suspensiossa). Kiteet kuivataan edullisesti alle 5 # kosteuteen alle 120°C:n läm- 3 60238 pötilassa, ennen kuin ne suspendoidaan happamassa liuoksessa. Tämä liuos sisältää edullisesti 25-70 g/1 rikkihappoa ja on edullisesti myös kyllästetty ammoniumsulfaatilla.

Tämä keksintö tekee mahdolliseksi parannuksia menetelmään, jolla saadaan korkealla teholla puhdasta kuparia kupariammoniumsulfiitista. Kokonaismenetelmä, johon keksintö liittyy, sisältää seuraavat vaiheet: (1) Ammoniakkisen liuoksen valmistaminen kuparista, niin että tämä on läsnä kuparitetramiinisulfaattina tai kuparitetramiinikarbonaatti-na (Cu(NH^) tai Cu(NH-j) ^CO^) , jonka pH on edullisimmin 9,5-10,5· (2) Tällaisen liuoksen käsitteleminen rikkidioksidilla, niin että kupariammoniumsulfiittikiteet (Cu NH^SO^) saostuvat, tämän seoksen erottaminen saadusta ammoniumsulfaattiliuoksesta, ja edullisesti kiteiden kuivaaminen alle 5 kosteusprosenttiin alle 120°C lämpötilassa.

(3) Edellisessä vaiheessa saadun kuivatun kupariammoniumsulfiitin käsitteleminen umpinaisissa säiliöissä kuumuudella ja paineella, niin että tämä aine jakautuu tehokkaasti metalliseksi kupariksi, ammonium-sulfaatiksi, rikkihapoksi ja rikkidioksidiksi.

(*0 Metallisen kuparin erottaminen ja peseminen sekä sen valmistaminen edelleen myytäväksi.

(5) Kupariammoniumsulfiitin jakamisessa muodostuneiden ammoniumsul-faatin, rikkihapon ja rikkidioksidin talteen ottaminen.

Vaihe (1) yllä on ammatissa erittäin hyvin tunnettu toimenpide, ja sen käytännöllinen toteutus riippuu suuresti saatavissa olevasta raaka-aineesta. Näistä syistä sen vuoksi, että se ei ole osana tästä keksinnöstä, ei pidetä tarpeellisena kuvata tätä vaihetta yksityiskohtaisesti .

Vaihe (2), johon kuuluu kupariammoniumsulfiitin saostaminen, on pääosiltaan tunnettu kemiallinen reaktio, jota on aiemmin tutkittu ja joka on kuvattu kemiaa käsittelevissä korkeamman tason oppikirjoissa. Chupungco, ym. ovat myös kuvanneet tämän reaktion yksityiskohtaisesti, vaikkakin ilman sen stökiometriaa.

Olemme huomanneet, että on toivottavaa, että kupariammoniumsuifiitti 11 60238 on selväpiirteisten, läpinäkyvien heksagonaalisten kiteiden, keskikooltaan noin 200 mikronisten, muodossa, jotta saataisiin korkea tehokkuus kupariammoniumsulfiitin jakamisessa. Tämän suolan kuparipitoisuuden pitäisi olla edullisimmin 39-43 paino-?. CuNH^SO^rn teoreettinen koostumus on 39,4 ?, mutta saostetut kiteet saattavat sisältää olennaisesti enemmän kuparia, koska ne saattavat osaltaan koostua kuparisulfiitista (luultavasti Cu-jiSOj) 2 · 2H20, teoreettisesti 49,3 % kuparia) .

On myös toivottavaa, jotta kuparin talteen ottamisessa saavutettaisiin suuri tehokkuus, että kiteet ovat hyvin kuivatut (alle 5 % kosteutta, ja edullisimmin alle 3 % kosteutta), ja että kuivatus lämpötila ei ylitä 120°C.

Kupariammoniumsulfiitin saostuminen voidaan ilmaista seuraavalla yhtälöllä: 2Cu(NH5)i|SOli + 3S02 + 4H20 -> 20υΝΗ4303 + 3(ΝΗ4)230^

Ylimääräinen ammoniakki liuoksessa reagoi hapen läsnäollessa lisätyn rikkidioksidin kanssa muodostaen ammoniumsulfaattia seuraavan reaktion mukaisesti.

2NHl|OH + S02 + l/202 -» (NH4)2S04 + H20

Vaihe (3)> johon kuuluu kupariammoniumsulfiittikiteiden termaalinen jakaminen, jonka tuloksena muodostuu metallista kuparia, ammoniumsulfaattia, rikkihappoa, rikkidioksidia, olennaisesti ilman kuparisulfaatin tai kuparisulfidin muodostumista, on tämän keksinnön pääasiallisesti koskema vaihe.

Kokemuksemme osoittavat, että menestys korkean tehokkuuden saavuttamiseksi kupariammoniumsulfiitin jakamisessa, niin että muodostuu erittäin puhdasta kuparia, riippuu useista tekijöistä. Näistä tärkeimmät ovat: (a) Suspension, jossa jakaminen tapahtuu, laimentaminen; (b) Suspension, jossa jakaminen tapahtuu, koostumus, ja (c) Jakami s lämpötila ja -paine.

Suspension laimentamisesta voidaan huomauttaa, että jakautumista tapahtuu jossakin määrin kaikilla laimeuksilla vähemmästä kuin 10 paino-? sulfiittikiteitä yli 90 paino-?:iin sulfiittikiteitä. Parhaat 5 60238 tulokset saadaan kuitenkin suspensioilla, jotka sisältävät kupariam-moniumsulfiittia 40-70 paino-?. Tämän alueen ulkopuolella metalliseksi kupariksi jakautuneen sulfiitin suhteellinen määrä on huomattavasti vähäisempi. Useimmissa tapauksissa 50 paino-? kiteitä suspensiossa on edullisin.

Myös sen liuoksen kemiallinen koostumus, jossa kupariammoniumsulfii-tin termaalinen jakautuminen tapahtuu, on tehokkuuden kannalta tärkeä. Erikoisesti rikkihappopitoisuuden siinä suspension nestevaiheessa, jossa jakautuminen tapahtuu, tulisi aluksi olla 20-75 g/1. Tavallisesti korkeimmat tehokkuudet saavutetaan käytettäessä liuosta, joka sisältää sekä rikkihappoa että ammoniumsulfaattia, jollaisia ovat aikaisempien hajotusreaktioiden tuottamat liuokset, jotka ovat tulleet olennaisesti kyllästetyksi ammoniumsulfaatilla. Vapaan rikkihapon optimimäärä näyttää olevan 25 - 70 g/1, ja liuos on edullisimmin olennaisesti kyllästetty ammoniumsulfaatilla.

Lämpötila ja paine, joissa kupariammoniumsulfiittikiteiden jakaminen toteutetaan, ovat myös tärkeitä tekijöitä metallisen kuparin saamiseksi suurella tehokkuudella. Lämpötila, jossa hajoamisreaktio tapahtuu, vaihtelee sellaisten tekijöiden mukaan kuin sulfiitin tyyppi ja ominaisuudet, rikkihapon ja muiden liuoksien liuotteiden määrä ja väkevyys, jne. Yleisesti voidaan sanoa, että edullisin lämpötila-alue hajoamisreaktiolle on l4o°C - 170°C.

Sopivissa olosuhteissa hajoamisreaktio synnyttää suuren määrän rikkidioksidia, joka aiheuttaa paineen lisääntymisen autoklaavissa. On huomattu, että paineen säätely on tärkeätä kuparituotteen laadun samoin kuin sen tuotannon tehokkuuden vuoksi. Jos paine ei saavuta noin 1 MPa:n minimiarvoa, reaktio jää epätäydelliseksi. Toisaalta jos paine ylittää 1,5 MPa:n maksimiarvon, osa kupariammoniumsulfiitis-ta reagoi muodostaen kuparisulfidia. Nämä paineet ovat huomattavasti korkeampia kuin tasapainopaine edullisissa lämpötiloissa, ja aiheutuvat rikkidioksidin sekä vesihöyryn syntymisestä, jotka seuraavat autoklaavin kuorman kuumentamisesta. Painetta voidaan helposti säätää laskemalla rikkidioksidia ja vesihöyryä tarpeen mukaan ulos autoklaavista.

Reaktiot, jotka tapahtuvat autoklaavivaiheen aikana, etenevät nopeas ti sen jälkeen, kun ilmoitettu lämpötila, paine ja muut edellytykset 6 60238 on täytetty. Olemme huomanneet kokeilla, että autoklaavikäsittely voidaan tavallisesti päättää viimeistään kymmenen minuuttia sen jälkeen, kun oikea lämpötila ja paine on saavutettu.

Ylimalkaisesti ottaen kupariammoniumsulfiitin termaalinen jakaminen, joka muodostaa oleellisen osan tästä keksinnöstä, voidaan saada tapahtumaan umpinaisissa säiliöissä säädetyissä lämpötiloissa ja paineissa erittäin puhtaan kuparin tuottamiseksi korkealla tuotoksella, edellyttäen, että seuraavat vaatimukset täytetään: (a) Kupariammoniumsulfiittikiteiden korkea laatu, riittävän hyvät fyysiset ja kemialliset ominaisuudet ja riittävä kuivuus.

(b) Suspension, jossa hajoamisreaktio tapahtuu, oikea liukoisuus ja oikea koostumus.

(c) Kunnollinen lämmön ja paineen kontrollointi.

Ottamalla nämä tekijät huomioon, on mahdollista saavuttaa tehokkuus 98,0 - 99,5 % kupariammoniumsulfiittikiteiden hajottamisessa korkealuokkaisen metallisen kuparin tuottamiseksi, niin että syntyy liuos, joka sisältää ammoniumsulfaattia ja rikkihappoa oikeissa suhteissa seuraavan sulfiittimäärän käsittelemiseksi.

On selvä, että yllä olevat vaatimukset kupariammoniumsulfiitin jakamiseksi tehokkaasti voidaan saavuttaa jatkuvassa prosessissa lisäämällä jatkuvasti sulfiittikeskeytettä ja liuosta kuumennettiin umpinaiseen säiliöön. Metallinen kupari, rikkihappo ja ammoniumsuifaat-tiliuos, sekä rikkidioksidi voidaan poistaa joko jatkuvasti tai ajoittain.

Prosessi voidaan myös suorittaa katkonaisena, osatyyppisenä toimintana.

Prosessin lopputoimenpiteet, kuten kuparin erottaminen liuoksesta, kuparin huuhtominen ja myyntiin valmistaminen ja ammoniumsulfaatin, rikkihapon ja rikkidioksidin talteen ottaminen ovat toimintoja, jotka eivät ole osana tästä keksinnöstä ja jotka voidaan suorittaa tunnetuilla menetelmillä.

Esimerkkejä prosessista 7 60238

Alla olevien kokeiden suorittamiseksi rikkidioksidi lisättiin kupari-tetramiinisulfaattiliuokseen pH-arvona 10, jolloin seurauksena saatiin kiteinen kupariammoniumsulfiittiäaos. Sulfiittisaos erotettiin jäljelle jääneestä liuoksesta suodattamalla ja kuivattiin huuhtomatta 3 % kosteuteen kuumentamalla ilmassa 120°C:een. Röntgenspektrianalyy-si osoitti tuotteen homogeeniseksi, hyvin kiteytyneeksi CuNH^SO^:ksi, jonka joukossa oli jonkin verran Cu-^(S0^)2 * 2H2O. Mikroskooppitutki-mus osoitti kiteiden olevan värittömiä, läpinäkyviä heksagonaalisia levyjä, joiden keskisäde oli 200 mikronia ja paksuus 2*4 mikronia. Sulfiittikiteiden kuparipitoisuudeksi havaittiin **3,0 %. Tätä tuotetta käytettiin alla kuvatuissa eri kokeissa.

Jokaisen alla kuvatun kokeen lopuksi määritettiin kiinteässä vaiheessa talteen otetun kuparin määrä, mutta käytetty analyyttinen menetelmä ei erotellut metallilta ja epämetallista kuparia. Niissä tapauksissa, joissa olennaisesti kaikki kiinteästä vaiheesta oli metallista kuparia, määritetyn kuparin määrä on esitetty alla "% kuparia metalliksi saostuneena". Kaikissa muissa tapauksissa on annettu kiinteän vaiheen koostumuksen kvalitatiivinen selostus.

I Koesarja

Kolme määrää kuivatuista kiteistä suspendoitiin veteen (hapofcettu sisältämään noin 20 g/1 I^SO^) kolmessa laimeudessa, ja kukin suspensio kuumennettiin autoklaavissa l60°C lämpötilaan 13 kp/cm2 paineessa, kunnes sulfiittikiteiden hajoaminen metalliseksi kupariksi oli edennyt niin pitkälle kuin se yleensä saattoi edetä. Yhteenveto kokeista on esitetty seuraavassa taulukossa I:

Taulukko I

ABC

Cu(NHi|)S03 (grammaa) 500 500 250

Vettä (cmh 75 500 1250

Laimennussuhde 0,15:1 1:1 5:1 % Cu metalliksi saostuneena - 99,^6 98,88

Kokeessa A sulfiitti ei hajonnut kokonaan, ja kiinteä vaihe autoklaa-vikäsittelyn päätyttyä sisälsi vielä olennaisen osan jakautumattomia sulfiittikiteitä. Tämä koesarja osoittaa, että liuoksen laimeuden ollessa niin alhainen kuin 0,15:1 (noin 87 paino-# kiinteitä aineita), huomattava määrä kuparia jää hajoamatta autoklaavikäsittelyssä. Op-timihajoaminen tapahtuu, kun suspension kiinteä sisällys on *10-70 8 60238 paino-$, kuten koe B, jossa suspensio sisälsi 50 paino-$ kiinteitä aineita, osoitti. Kokeessa C, jossa kiinteitä aineita oli noin 17 paino-#, kiinteässä vaiheessa saadun kuparin prosentuaalinen määrä on laskenut kokeen B maksimituotoSta.

11 koesarja

Neljä määrää kuivattuja kupariammoniumsulilifctiki teitä suspend oi t iin rikkihappoliuokseen, joka sisälsi eri määrät happoa. Suspensio kuumennettiin autoklaavissa 13 kp/cm2 paineessa l60OC lämpötilaan, kunnes sulfiittikiteiden hajoaminen oli edennyt loppuun asti. Taulukossa II esitetään yhteenveto kokeista:

Taulukko II

ABC D

CuNHjijSOj (grammaa) 500 500 500 500

Vettä (cm5) 500 500 500 500 H2S02j, alussa (g/1) 0 50 75 100 % Cu metalliksi saostuneena - 97,06 98,84 93,74

Kokeessa A sulfiitti ei jakautunut täydellisesti, ja kiinteä vaihe kokeen lopussa sisälsi vielä olennaisen määrän hajoamattomia sulfiit-tikiteitä. Tämä koesarja osoittaa, että jos alkuliuoksen happosisäl-tö on alarajan noin 20 g/1 alapuolella tai ylittää noin 75 g/1 ylärajan, hajoavan kuparin määrä laskee olennaisesti. On huomattava, että alussa lisätyn hapon määrä kasvaa autoklaavikäsittelyn aikana hajoamisreaktion aikana muodostuvan hapon vuoksi.

III koesarja

Neljä määrää kuivatettuja kupariammoniumsulfiittikiteitä suspendoitiin vesiliuokseen, joka alussa sisälsi 60 g/1 H2S0jj, ja saadut suspensiot käsiteltiin autoklaavissa kasvavissa paineissa ja lämpötiloissa, kunnes sulfiittikiteiden jakautuminen metalliseksi kupariksi oli edennyt loppuunsa. Taulukossa III esitetään yhteenveto näistä kokeista:

Taulukko III

A B C D

CuNH^SO^ (grammaa) 500 500 500 500 12 g/1 H2SOi|-liuosta (cm3) 500 500 500 500

Autoklaavipaine (kp/cm2) 10,5 12,6 14,7 21,0

Autoklaavi lämpötila (°C) 154 162 166 174 % Cu metalliksi saostuneena 96,17 97,30 97,50 9 60238 21 kp/cm2 korkeassa paineessa (koe D) suurin osa kupariammoniums ui-fiitista hajosii mutta kiinteässä vaiheessa se muodosti jonkin verran enemmän kuparisulfidia kuin metallista kuparia. Nämä kokeet osoittavat, että erinomainen metallin talteen saaminen saavutetaan, kun paine ja lämpötila autoklaavikäsittelyssä ovat edullisissa rajoissa 10,5-15,5 kp/cm^, ja 140-170°C, mutta suuremmilla paineilla ja lämpötiloilla metallista kuparia häviää siten, että sulfiittikompleksi muuttuu kuparisulfidiksi.

IV koesarja Näissä kokeissa 500 gramman määrät kuivatettuja kupariammoniumsulfiit-tikiteitä lietettiin aikaisemman autoklaavikäsittelyn tuloksen kanssa, niin että muodostui suspensioita, jotka sisälsivät yhden paino-osan sulfiittikiteitä yhtä nestepaino-osaa kohti, ja näin saadut suspensiot hajotettiin autoklaavissa. Ensimmäisessä koeryhmässä ensimmäinen osa kiteistä suspendoitiin vedessä ja käsiteltiin autoklaavissa. Sitten toinen osa kiteistä suspendoitiin ensimmäisestä autoklaavi-käsittelystä syntyneessä liuoksessa, ilman että siihen jääneitä kiinteitä aineita separoitiin, ja näin saatu suspensio käsiteltiin autoklaavissa, ja sitten kolmas osa kiteistä suspendoitiin toisesta auto-klaavikäsittelystä syntyneessä lietteessä ja käsiteltiin kolmannessa autoklaavikäsittelyissä. Ensimmäisen autoklaavikäsittelyn loputtua jäljelle jäänyt kiinteä aine sisälsi olennaisesti liukenematonta sulfiittia nestevaiheen alkuperäisen hapettoman koostumuksen vuoksi, mutta koska hajoamisreaktion muodostama happo lisääntyi liuoksessa, kaikki tämä sulfiitti hajosi myöhemmissä autoklaavi käsittelyissä. Kolmannen käsittelyn lopussa kiinteä vaihe oli olennaisesti kokonaan metallista kuparia. Kuparin kokonaisanti käsitti 99>60 % kuparia metallisessa muodossa.

Toinen koeryhmä suoritettiin samalla tavalla, mutta kolmen sijasta se käsitti viisi perättäistä autoklaavikäsittelyä. Viidennen autoklaavikäsittelyn muodostamasta liuoksesta erosi ammoniumsulfaattiki-teitä, mikä osoittaa, että liuos oli ammoniumsulfaatilla kyllästetty. Kokonaiskuparianti metallisessa muodossa viidennen autoklaavikäsittelyn jälkeen oli 99»SU %.

Tässä toisessa koeryhmässä huomattiin, että liuoksen rikkihappopi-toisuus lisääntyi progressiivisesti ensimmäisten yksittäisten autoklaa-vikäsittelyiden aikana maksimiin noin 70 g/1 (kuten myös ensimmäisessä koeryhmässä), ja väheni sitten olennaisesti noin 50 g/l:aan vii- 10 60238 dennen autoklaavikäsittelyn tuottamassa liuoksessa. Emme kykene selvittämään, mikä aiheuttaa tämän happopitoisuuden kasvun, jota seuraa happamuuden väheneminen.

Tässä koesarjassa autoklaavipaine oli kaikissa tapauksissa 13 kp/cm , ja autoklaavilämpötila oli kaikissa tapauksissa l40°C-l60°C. Hajoa-misreaktion synnyttämä rikkidioksidi päästettiin pois autoklaavista, jotta paineen kohoaminen valitun n. 13 kp/cm^-arvon yli saatiin estetyksi.

Nämä kokeet osoittavat, että liuos, joka sisältää hajoamisreaktion synnyttämää rikkihappoa ja ammoniumsuifaattia (jälkimmäistä väkevyyksinä kyllästämiseen asti), muodostaa erinomaisen liuoksen, jossa ku-pariammoniumsulfiittikiteet suspendoidaan ja valmistetaan hajotettavaksi autoklaavikäsittelyssä, ja että aikaisemmin saostuneen metallisen kuparin poistaminen ei ole välttämätön.

Tämän keksinnön mukaisesti kupariammoniumsulfiittikiteitä hajottamalla tuotettu metallinen kupari on hyvin puhdasta. Mikään kuparista tämän malmien tai murskan muodossa tavallisesti löydetyistä epäpuhtauksista ei seuraa kuparia perättäisten ammoniakkihuuhtelu-,rikki-dioksidisaostus ja korkeassa lämpötilassa ja paineessa tapahtuvan metalliseksi kupariksi hajottamiskäsittelyjen läpi.

t

Claims (5)

60238

1. Menetelmä metallisen kuparin tuottamiseksi käsittäen ammoni-alkaalisen kuparisulfaattiliuoksen käsittelemisen rikkidioksidilla kupariammoniumsulfiittikiteiden muodostamiseksi, kiteiden erottamisen liuoksesta ja niiden suspendoimisen rikkihappoliuokseen, tuloksena olevan rikkihapposuspension kuumentamisen metallisen kuparin saostamiseksi ja metallisen kuparin erottamisen loppuliuoksesta, tunnettu siitä, että kupariammoniumsulfiittikiteiden rikki-happosuspensio sisältää 20-75 g/1 rikkihappoa ja 40 % - 70 paino-$ mainittuja kiteitä ja että suspensio kuumennetaan l4o-170°C lämpötilaan 1-1,5 MPa:n paineessa, kunnes olennaisesti kaikki kiteissä oleva kupari on muutettu metalliseksi kupariksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kupariammoniumsulfiitin hajoamisesta metalliseksi kupariksi jäänyt liuos käytetään sellaisena liuoksena, jossa suspen-doidaan ja kuumennetaan lisää kupariammoniumsulfiittikiteitä niiden muuttamiseksi edelleen metalliseksi kupariksi.

3· Jomman kumman edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kupariammoniumsulfiittikiteitä lisätään rikkihappoliuokseen, kunnes kiteiden ja nesteen välinen painosuhde on 1:1.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kupariammoniumsulfiittikiteet kuivataan alle 5 %:n kosteuteen alle 12Q°C lämpötilassa ennenkuin ne suspendoidaan happoliuokseen.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ammoniumsulfaattia liuotetaan kyllästymiseen asti rikkihappoliuokseen ennen kupariammoniumsulfiitti-kiteiden suspendoimista siihen.