PL126784B2 - Fire-refined copper electrorefining method - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób elektrorafinacji miedzi hutniczej zapewniajacy otrzyma¬ nie miedzi o znacznie zmniejszonej zawartosci siarki przy zwiekszonej gestosci pradu nawet do 600 A/m2.Powszechnie znane i stosowane w procesach elektrorafinacji miedzi, elektrolity oparte sa na roztworze wodnym siarczanu miedzi i kwasu siarkowego, zawieraja jako dodatki zestaw inhibito¬ rów zlozony z tiomocznika, kolagenu w postaci kleju stolarskiego ijonów chlorkowych pochodza¬ cych glównie z chlorku sodu. Elektrolit ten pozwala na prowadzenie procesu elektrorafinacji przy gestosci pradu tylko do 280 A/m2. Ponadto tiomocznik zawierajacy siarke powoduje zanieczy¬ szczenie nia miedzi katodowej.Inny znany elektrolit, oprócz skladników podstawowych, zawiera jako dodatki, lacznie co najmniej dwie grupy inhibitorów. Pierwsza grupe stanowia klej stolarski, benzotriazol, indol.Druga grupe stanowia polialkohol winylowy i jony chlorkowe. Wspólne dzialanie tych dodatków w elektrolicie umozliwia uzyskanie dobrych jakosciowo osadów, ale tylko w zakresie gestosci pradu od 250 do 400 A/m2. Ponadto niektóre skladniki, takiejak polialkohol winylowy, benzotria¬ zol, indol sa trudno dostepne.Wynalazek dotyczy sposobu elektrorafinacji w elektrolicie skladajacym sie z siarczanu miedzi, kwasu siarkowego, jonów chlorkowych oraz dodatków wyblyszczajacych.Istota wynalazku polega na tym, ze jako dodatki wyblyszczajace stosuje sie jednoczesnie zespól co najmniej trzech grup zwiazków chemicznych, z których pierwsza grupe w ilosci od 0,001 do 1 kg/m3 stanowia zwiazki o ogólnym wzorze przedstawionym na rysunku 1, na którym R oznacza alkil o 2-8 atomach wegla, benzyl, glikol i/lub poliglikol, n jest liczba calkowita od 10 do 1000; druga grupe, w ilosci od 0,001 do 1 kg/m3, stanowia zwiazki o ogólnym wzorze przedstawio¬ nym na rysunku 2, na którym R i i R2 oznaczaja atom wodoru, grupe nitrowa, rodnik alkilowy albo alkoksylowy od 1-10 atomach wegla, Ar oznacza reszte benzenowa, naftalenowa, dwufenylowa, n oznacza liczbe calkowita od 6 do 50, trzecia grupe zwiazków, w ilosci od 0,00001 do 0,1 kg/m3, stanowia produkty kondensacji epihalogenohydryny z benzylopoliamina o ogólnym wzorze Ar NHC2H411NH2, gdzie Ar oznacza benzyl, n jest liczba calkowita od 1 do 6.Elektrorafinacje miedzi prowadzi sie w typowych elektrolizerach np. typu skrzyniowego, w przedziale temperatur od 300 do 340 K, korzystnie 330 ± 5 K,2 126 784 Zasadnicza korzyscia techniczna wynikajaca ze stosowania elektrolitu wedlug wynalazku jest osadzanie miedzi plastycznej, zwartej, o minimalnej zawartosci siarki i to przy duzej gestosci pradu.Stosowane zas dodatki wyblyszczajace sa stabilne i komponowane z latwo dostepnych skladników.Ich obecnosc w elektrolicie zwieksza wydajnosc miedzi z wanny elektrolitycznej nawet o 100%.Przedmiot wynalazku ilustruja przykladowe sklady elektrolitów do elektrorafinacji miedzi.Przyklad I.Siarczan miedziowy pieciowodny 100 kg/m3 Kwas siarkowystezony 100 kg/m3 Chloreksodu 35 kg/m3 Zywica mocznikowo-formaldehydowa etyryfikowana alkoholem izobutylowym 70g/m3 Nonylofenol oksyetylowany 10 molami tlenku etylenu 20 g/m3 Produkt reakcji N-benzylodwuetylenotrójaminy z epichlorohydryna w stosunku molowym 1:1 10 g/m3 Przygotowany w ten sposób elektrolit wprowadzono do elektrolizera z ciagla cyrkulacja elektrolitu i prowadzono proces elektrorafinacji przy gestosci pradu 500 A/m2 w temperaturze 330-335 K. Otrzymana elektrorafinowana miedz charakteryzuje sie podwyzszona czystoscia, drob¬ noziarnista struktura, równa powierzchnia i minimalna zawartoscia siarki.Przyklad IL Siarczan miedziowy pieciowodny 200 kg/m3 Kwas siarkowystezony 200 kg/m3 Chloreksodu 170 g/m Zywica mocznikowo-formaldehydowa etyryfikowana alkoholembenzylowym 50g/m3 jS-naftol oksyetylowany 6 molami tlenku etylenu 100 g/m3 Produkt reakcji N-benzyloetylenodwuaminy z epibromohydryna w stosunku molowym 2:3 20g/m3 Elektrolit zostal przetestowany jak w przykladzie I przy gestosci pradu 600 A/m2. Uzyskano zwarta plastyczna, o dobrej czystosci miedz elekrolityczna, która doskonale nadaje sie do nowej technologii walcowania miedzi bezwlewkowej. Szybkosc osadzania miedzi w przykladach Ii IIjest dwukrotnie wieksza niz w dotychczasowych elektrolitach przemyslowych.Zastrzezenie patentowe Sposób elektrorafinacji miedzi hutniczej w elektrolicie zawierajacym siarczan miedzi, kwas siarkowy, jony chlorkowe oraz substancje wyblyszczajace, znamienny tym, ze jako substancje wyblyszczajace stosuje sie jednoczesnie zespól co najmniej trzech grup zwiazków chemicznych, z których pierwsza grupe, w ilosci od 0,001 do 1 kg/m3, stanowia zwiazki o ogólnym wzorze przedstawionym na rysunku 1, na którym R oznacza alkil o 2-8 atomach wegla, benzyl, glikol i/lub poliglikol, n jest liczba calkowita od 10 do 1000; druga grupe, w ilosci od 0,001 do lkg/m3, stanowia zwiazki o ogólnym wzorze przedstawionym na rysunku 2, na którym Ri i R2 oznaczaja atom wodoru, grupe nitrowa, rodnik allilowy albo alkoksylowy o od 1 do 10 atomach wegla, Ar oznacza reszte benzenowa, naftalenowa, dwufenylowa, n oznacza liczbe calkowita od 6 do 50; trzecia grupe w ilosci od 0,00001 do 0,1 kg/m3, stanowia produkty kondensacji epihalogenohyd- ryny z benzylopoliamina o ogólnym wzorze Ar(NHC2H4)nNH2, gdzie Ar oznacza benzyl, n jest liczba calkowita od 1 do 6.126784 C H2 -N- C~NH-CH2-0-R O n Wzórl 1)(R2)-Ar-(OC2H4)OH Wzór 2 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób elektrorafinacji miedzi hutniczej w elektrolicie zawierajacym siarczan miedzi, kwas siarkowy, jony chlorkowe oraz substancje wyblyszczajace, znamienny tym, ze jako substancje wyblyszczajace stosuje sie jednoczesnie zespól co najmniej trzech grup zwiazków chemicznych, z których pierwsza grupe, w ilosci od 0,001 do 1 kg/m3, stanowia zwiazki o ogólnym wzorze przedstawionym na rysunku 1, na którym R oznacza alkil o 2-8 atomach wegla, benzyl, glikol i/lub poliglikol, n jest liczba calkowita od 10 do 1000; druga grupe, w ilosci od 0,001 do lkg/m3, stanowia zwiazki o ogólnym wzorze przedstawionym na rysunku 2, na którym Ri i R2 oznaczaja atom wodoru, grupe nitrowa, rodnik allilowy albo alkoksylowy o od 1 do 10 atomach wegla, Ar oznacza reszte benzenowa, naftalenowa, dwufenylowa, n oznacza liczbe calkowita od 6 do 50; trzecia grupe w ilosci od 0,00001 do 0,1 kg/m3, stanowia produkty kondensacji epihalogenohyd- ryny z benzylopoliamina o ogólnym wzorze Ar(NHC2H4)nNH2, gdzie Ar oznacza benzyl, n jest liczba calkowita od 1 do 6.126784 C H2 -N- C~NH-CH2-0-R O n Wzórl 1. )(R 2. )-Ar-(OC2H4)OH Wzór 2 PL