PL50503B1 - - Google Patents

Description

W chemicznym sposobie oddzielania najczesciej stosuje sie cementacje za pomoca zlomu zelaza, stracanie miedzi w postaci siarczku, stracanie jako chlorku miedziawego lub tez stracanie miedzi za pomoca zasad. Kazdym z tych sposobów, przy wlas¬ ciwym stosowaniu go mozna oddzielic cala miedz z roztworu. Jedna wspólna wada prawie wszystkich tych sposobów jest strata takich metali, jak kobalt, nikiel, cynk i innych, które nastepnie trzeba odzy¬ skiwac z roztworu. Straty zmieniaja sie wraz ze wzglednym stopniem nasycenia miedzia i innymi materialami, które maja byc odzyskane i znajduja 10 15 25 30 sie zwykle w ilosci 5—15% wagowych. Glówna wada prawie wszystkich znanych chemicznych spo¬ sobów oddzielania miedzi jest to, ze jakosc miedzi odzyskanej na drodze chemicznej jest gorsza niz jakosc miedzi odzyskanej elektrolitycznie.Wyzej wspomniany dwustopniowy sposób oddzie¬ lania miedzi z roztworu jest kombinacja sposobu elektrolitycznego i chemicznego. Wiekszosc miedzi oddziela sie elektrolitycznie, a pozostaja miedz od¬ dziela sie jednym z wymienionych wyzej sposobów chemicznych. Wada tego sposobu jest to, ze do od¬ dzielania z roztworu calej miedzi wymaga on dwóch urzadzen, mianowicie urzadzenia elektrolitycznego i urzadzenia do procesów chemicznych. Ponadto miedz odzyskana chemicznie wykazuje wszystkie wady miedzi wyzej wspomnianej odzyskanej z roz¬ tworu sposobem chemicznym.W powyzszym dwustopniowym sposobie oddzie¬ lania miedzi, drugi stopien chemiczny, sluzacy do usuwania pozostalych ilosci miedzi, okazal sie ko¬ nieczny, gdyz w przypadku stosowania jednego stopnia elektrolitycznego tak dlugo, az zasadniczo cala miedz zostanie osadzona na elektrodzie, to po¬ zostale male ilosci miedzi osadzone w postaci luz¬ nego i ciemnego osadu sa o bardzo duzym stopniu zanieczyszczenia przez co jakosc uzyskanej w ten sposób miedzi jest obnizona. Uwazano zatem za pozadane prowadzenie elektrolizy tak dlugo, az luzna, ciemna miedz zacznie osadzac sie na elek¬ trodzie a pozostala ilosc miedzi z elektrolitu nale- 50503;0503 zy oddzielac za pomoca chemicznego drugiego stopnia sposobu.Wedlug wynalazku mozna odzyskac z elektrolitu zasadniczo cala miedz o duzym stopniu czystosci za pomoca elektrolizy i bez stosowania drugiego che¬ micznego stopnia oddzielania.Wynalazek umozliwia odzyskiwanie zasadniczo calej ilosci rozpuszczonej w elektrolicie miedzi, w postaci miedzi wysokoprocentowej, ze swiezego roztworu elektrolitycznego. Sposób wedlug -wyna¬ lazku obejmuje nastepujace stopnie: wprowadza¬ nie porcjami roztworu elektrolitycznego do wanny elektrolitycznej zaopatrzonej w anody i katody, utrzymywanie tej wanny w dzialaniu dopóki za¬ sadniczo cala miedz nie zostanie odzyskana z roz¬ tworu, przy czym miedz z ostatniej porcji odzyska¬ na bedzie w postaci wolnego i ciemnego osadu, po¬ wtarzanie elektrolizy ze swiezym elektrolitem za¬ wierajacym miedz, przy czym luzny, ciemny osad zostaje zageszczony i zmienia sie na wysokopro¬ centowa twarda miedz w miare jak miedz ze wspomnianego swiezego elektrolitu osadza sie na takim osadzie.Podano nizej przyklad zastosowania tego sposobu do roztworu ekstrahowanego z wypalków piry¬ towych, którego typowy sklad chemiczny jest na¬ stepujacy: Procent Fe — 52,3 (przewaznie obecny jako Fe2Os) Cu — 1,70 (przewaznie obecny jako siarczan) Co — 1,05 (przewaznie obecny jako siarczan) Ni — 0,16 (przewaznie obecny jako siarczan) Zn — 0,40 (przewaznie obecny jako siarczan) Mn — 0,40 (przewaznie obecny jako siarczan i tlenek).Rozpuszczalne metale niezelazne ekstrahuje sie z wypalków pirytowych z woda za pomoca okreso¬ wego lugowania saczkowego lub dekantacji prze- ciwpradowej i filtrowania lub tez w dowolny zna¬ ny sposób. Kwasowosc rozpuszczalnika mozna do¬ brac tak, aby otrzymac koncowy roztwór z zada¬ nym stezeniem wolnego kwasu. W ten sposób przy¬ gotowany elektrolit obrabia sie wedlug Wynalazku, jak nastepuje.Roztwór elektrolityczny, zawierajacy miedz, ko¬ balt, nikiel, cynk i inne metale doprowadza sie porcjami do kilku wanien elektrolitycznych. Mozna stosowac dowolna liczbe wanien, a kazda wanna moze zawierac dowolna liczbe katod i anod. Naj¬ lepsze wyniki osiaga sie przy zastosowaniu pietna¬ stu katod w kazdej wannie. Kazda katoda stanowi blache miedziana o powierzchni okolo 2,32 m2.Jak wspomniano wyzej, najlepiej jest, gdy spo¬ sób ten prowadzi sie porcjowo i aby kazda katoda otrzymywala okolo dwudziestu pieciu oddzielnych porcji elektrolitu dla wytworzenia zwyklej han¬ dlowej lub elektrolitycznej katody miedzianej.Po wprowadzeniu elektrolitu do wanien, elektro¬ dy wlacza sie do zródla pradu elektrycznego i roz¬ poczyna sie elektrolize. Podano nizej typowy przy¬ klad przebiegu elektrolizy. Na poczatku elektrolizy zawartosc miedzi w elektrolicie wynosi okolo 38 g/l elektrolitu. Dostarczony prad do wanny wy¬ nosi okolo 10 A/929 cm2 powierzchni katody przy napieciu w przyblizeniu 2 V na wanne. Bez stoso¬ wania jakichkolwiek zmian w regulacji pradu, roz¬ twór ubozeje z zawartosci miedzi do okolo 0,05 g/l.Elektrolit w wannach mozna poruszac badz przez przepuszczanie przez niego regulowanej ilosci po- 5 wietrza lub w inny znany sposób.Pod koniec tej porcjowej elektrolitycznej obrób¬ ki roztworu miedzi, zawierajacego kobalt, nikiel, cynk i inne metale, osad na katodach ciemnieje i nie jest juz wiecej przyczepny. Miedziany osad 10 utworzony z jednej porcji elektrolitu bylby, prak¬ tycznie biorac, bezwartosciowy jako miedz elektro¬ lityczna z powodu bardzo cienkiej jeszcze katody.W celu odzyskania miedzi elektrolitycznej o duzym stopniu czystosci, zageszcza sie ten luzny osad mie- 15 dzi i przeksztalca na wysokoprocentowy twardy osad, zgodnie z wynalazkiem, przez ponowne nala¬ dowanie wanny swiezym elektrolitem i zakoncze¬ nie elektrycznego osadzania miedzi przy tej samej malej zawartosci miedzi, wynoszacej 0,05 g/l. 20 W koncu przerabiania kazdej porcji elektrolitu tworzy sie na katodzie troche luznej i ciemnej mie¬ dzi, która jednak kazdorazowo twardnieje pfzed osadzaniem sie miedzi uzyskanej z przeróbki bez¬ posrednio nastepujacej porcji swiezego elektrolitu. 25 W pozostalosci po elektrolizie, na przyklad z dwu¬ dziestu pieciu porcji, dodawanie ostatniej porcji wstrzymuje sie tuz przed utworzeniem osadu luz¬ nej, ciemnej miedzi w celu wytworzenia katody jakosciowo dajacej sie porównac do katod wytwa- 30 rzanych za pomoca znormalizowanych elektrolity¬ cznych sposobów otrzymywania miedzi. Miedz po¬ zostala w ostatniej porcji elektrolitu bedzie stano¬ wic pierwsza porcje bezposrednio nastepujacej porcji. 35 Czystosc i jakosc katod nie ulega zmianie przy takim porcjowym doprowadzaniu elektrolitu, po¬ niewaz pociemnienie i niekiedy niewielkie schro- powacenie powierzchni katody znika, a katoda be¬ dzie zawierac o duzej czystosci miedz, gdy wanne 40 ponownie poddaje sie elektrolizie przy nowej zmia¬ nie mocnego elektrolitu. W utworzonej katodzie nie mozna wykryc oddzielnych uwarstwien mie¬ dzianych, utworzonych z kazdej porcji swiezego elektrolitu, poniewaz warstwy miedzi z kazdej por- 45 cji ulegaja scislemu polaczeniu ze soba.Czystosc miedzi utworzonej na katodach odpo¬ wiada wymaganym normom. Na przyklad, mocny elektrolit zawierajacy 40 g/l miedzi, 20 g/l kobaltu, 7,5 g/l cynku i 2,5 g/l niklu dawal katode zawiera- 50 jaca 99,86% miedzi, 0,01% kobaltu, 0,0015% cynku i slady niklu.Zuzyty elektrolit nadaje sie natychmiast do dal¬ szej obróbki, majacej na celu odzyskanie prawie wszystkich zawartych w nim metali. 55 PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób elektrolitycznego otrzymywania zasad¬ niczo calkowitej ilosci miedzi o duzym stopniu 60 czystosci, rozpuszczonej w elektrolicie, znamien¬ ny tym, ze swiezy roztwór elektrolitu doprowa¬ dza sie porcjami do wanny zaopatrzonej w ano¬ dy i katody, która utrzymuje sie w dzialaniu az zasadniczo cala miedz zawarta w elektroli- 65 cie zostanie odzyskana z roztworu, przy czym50503 5 miedz ostatniej porcji elektrolitu wydzielona 4. na katodzie ma postac luznego i ciemnego osa¬ du, nastepnie powtarza sie elektrolize przy do¬ prowadzaniu swiezego elektrolitu zawierajace¬ go miedz dzieki czemu luzny, ciemny osad mie- 5 5. dzi zostaje zageszczony i przeksztalcony na miedz wysokoprocentowa w miare osadzania sie na nim miedzi stracanej ze swiezego elektrolitu.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze podczas przebiegu calego procesu elektrolizy 10 stosuje sie zasadniczo stala gestosc pradu. 6.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze sto¬ suje sie gestosc pradu równa okolo 10 A/929 cm2 powierzchni katody. 6 Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ja¬ ko roztwór elektrolityczny stosuje sie roztwór siarczanu. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze sto¬ suje sie kazda porcje swiezego roztworu elek¬ trolitu o poczatkowej zawartosci miedzi równej okolo 40 g/l, które stopniowo zmniejsza sie do okolo 0,05 g/l. Sposób wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze elektrolize powtarza sie kilka razy i konczy podczas ostatniego przebiegu przed utworze¬ niem luznego i ciemnego osadu. % PL