PL51794B1 - - Google Patents

Description

03.VIII. 1962 Stany Zjednoczone Ameryki Opublikowano: 22.VIII.1966 51794 KI. 40 a, 15/12 MKP C 22 b yf6//L UKD 669.334.9 Wspóltwórcy wynalazku: Estanislao J. Chupunocor Joacpiin, A. Quin- tosr Wiliam S. Godlinez Wlasciciel patentu: Ansor Corporation, Nowy Jork (Stany Zjednoczone Ameryki UBLtOTEK-Al Sposób wytwarzania metalicznej miedzi Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu zamiany jonów miedzi na miedz metaliczna.Znane sa liczne sposoby ekstrahowania miedzi z rud. Najbardziej powszechny z nich stanowi sta¬ pianie rud siarczkowych w celu bezposredniego uzy¬ skiwania surowej zanieczyszczonej miedzi metalicz¬ nej. Taka miedz metaliczna jest nastepnie rafino¬ wana elektrolitycznie w celu uzyskania czystej mie¬ dzi. Sposób ten wymaga bardzo duzych kapitalów inwestycyjnych na wyposazenie, konieczne do prze¬ prowadzenia stapiania, a koszt stosowania tego sposobu jest równiez zwiekszony wskutek duzych ilosci energii elektrycznej, potrzebnej do przepro¬ wadzania rafinowania.Istnieje równiez kilka sposobów mokrego ekstra¬ howania miedzi z jej rud. Na przyklad rudy mie¬ dzi moga byc traktowane czynnikami lugujacymi, takimi jak kwas siarkowy, siarczan zelazowy i tym podobnymi, a to w celu rozpuszczenia miedzi za¬ wartej w rudach. Utworzony w ten sposób siarczan miedziowy jest nastepnie traktowany elektrolitycz¬ nie w celu wydzielania miedzi. Sposoby te sa rów¬ niez kosztowne wskutek duzych ilosci energii elek¬ trycznej, potrzebnej do zredukowania jonów mie¬ dzi i utworzenia miedzi metalicznej.W zwiazku z tym pierwszym celem wynalazku jest sposób zamienienia jonów miedziowych na metaliczna miedz, która jest chemicznie czysta.Sposób ten nie wymaga ani wydatkowania znacz- 10 15 20 25 30 nych kapitalów, ani duzych kosztów eksploatacyj¬ nych.Nastepnym celem wynalazku jest odzyskiwanie metalicznej miedzi z siarczanu miedziowego.Jeszcze innym celem tego wynalazku jest prze¬ ksztalcenie siarczanu miedziowego na metaliczna miedz podczas wytwarzania siarczanu amonowego jako produktu ubocznego.Najkorzystniejsze wykonanie sposobu wedlug te¬ go wynalazku obejmuje: rozpoczynanie procesu od wodnego roztworu siarczanu miedziowego, trakto¬ wanie tego roztworu amoniakiem, w celu uzyskania kompleksu siarczanu miedziowo amonowego, trakto¬ wanie tego kompleksu dwutlenkiem siarki, w celu utworzenia nierozpuszczalnego krystalicznego ciala stalego, i traktowanie tego krystalicznego ciala sta¬ lego kwasem siarkowym, w celu uzyskania meta¬ licznej miedzi.W odmianie wykonania tego sposobu, powietrze lub tlen zastepuje kwas siarkowy w celu wytworze¬ nia metalicznej miedzi z tego krystalicznego ciala stalego.Wynalazek bedzie lepiej zrozumialy, gdy zostanie omówiony z powolaniem sie na rysunek, na którym fig. 1 przedstawia schemat technologiczny, ilustru¬ jacy etapy najkorzystniejszego wykonania sposobu wedlug wynalazku, a fig. 2 — wykres obrazujacy zaleznosc funkcyjna pomiedzy odzyskiwaniem mie¬ dzi i pH roztworu, podczas etapu dodawania dwu¬ tlenku siarki. 5179451794 8 4 Materialem wyjsciowym dla sposobu wedlug wy¬ nalazku jest wodny roztwór siarczanu miedziowe¬ go (CUSO4). Tego rodzaju roztwór uzyskuje sie za pomoca pewnej liczby róznych sposobów wlacznie z lugowaniem rud miedzi lub prazeniem siarczko¬ wych rud miedzi, po którym nastepuje lugowanie.Stezenie wyjsciowego roztworu siarczanu mie¬ dziowego nie jest krytyczne. Moze ono byc tak du¬ ze jak granica rozpuszczalnosci siarczanu miedzio¬ wego w wodzie lub Wodzie amoniakalnej, lub tez moze wynosic l*/t albo i mniej. W istocie jest to jedna z zalet niniejszego wynalazku, ze sposób ten moze byc stosowany do odzyskiwania duzych ilosci miedzi ze stezonych roztworów siarczanu miedzio¬ wego, jak i ewentualnie usuwania malych ilosci lub nawet sFadów miedzi z wodnych roztworów, w których miedz jest w rzeczywistosci tylko zanie¬ czyszczeniem.Pierwszy etap w tym sposobie obejmuje dodawa¬ nie amoniaku, w celu utworzenia kompleksu siar¬ czanu amonowo miedziowego (CufNHsUSO^. Jak to jest dobrze wiadome, kompleks ten zawiera czte¬ ry mole amoniaku na kazdy mol miedzL W ten spo¬ sób stechiometryczna ilosc amoniaku bylaby równa czterokrotnej zawartosci miedzi w roztworze wod¬ nym.Korzystne jest dodawanie amoniaku w nieznacz¬ nym nadmiarze, rzedu 1%, a to w celu zapewnie¬ nia, zeby wszystkie jony miedziowe istnialy w po¬ staci kompleksu amonowego. Dla celów praktycz¬ nych nadmiar amoniaku moze byc mniej wiecej rzedu od 1 do 1 ()•/•. Zbyt duzy nadmiar jest niepo¬ zadany, prowadzi to bowiem do nieoczekiwanej rea¬ kcji ubocznej w nastepnym etapie. Jednakze nad¬ miar amoniaku nie bedzie dzialal szkodliwie na przebieg sposobu z punktu widzenia usuwania mie¬ dzi, natomiast niedomiar taki bedzie prowadzil do strat miedzi. Zgodnie z tym, jezeli wazna sprawa jest usuniecie calej miedzi, to wówczas nalezy sto¬ sowac nadmiar. Nalezy zwrócic jeszcze uwage, ze jedynym dzialaniem jakie daje niedomiar amoniaku w tym procesie jako calosci jest to, ze pewna ilosc miedzi nie zostanie zredukowana w nastepnych z ko¬ lei etapach i bedzie usunieta wraz ze strumieniem produktu ubocznego.Nalezy zwrócic tez uwage, ze dokladna ilosc amo¬ niaku zawarta w roztworze moze byc okreslana za pomoca miareczkowania tego roztworu. Zbyt duzy nadmiar amoniaku moze byc badz usuwany za po¬ moca przedmuchiwania powietrza przez ten roztwór, badz tez moze byc równowazony przez dodawanie siarczanu miedziowego.Istnieje proces, w którym rudy miedzi sa lugo¬ wane za pomoca roztworu amoniakalnego. Zgodnie z tym, roztwór wodny, pochodzacy z tego procesu lugowania, nadaje sie do celów niniejszego wyna¬ lazku w zalozeniu, ze stosunek miedzi do amoniaku moze byc zmieniany, a to w celu zapewnienia, zeby wszystkie jony miedziowe istnialy w postaci komp¬ leksu siarczanu miedziowo amonowego.Etap dodawania amoniaku jest najkorzystniej przeprowadzany bez koniecznosci stosowania naczyn cisnieniowych. Poniewaz reakcja powstawania tego kompleksu jest egzotermiczna i odbywa sie szybko przy temperaturze otoczenia, wiec nie ma tez po¬ trzeby ogrzewania roztworu. Amoniak moze byc dodawany zarówno w postaci gazu jak i w postaci roztworu wodnego.Jak to jest widoczne z fig. 1, roztwór siarczanu 5 miedziowego i amoniak reaguja ze soba w celu utworzenia kompleksu siarczanu miedziowo amono¬ wego. W tym miejscu procesu jest przeprowadzany etap filtrowania lub dekantacji, a to w celu usu¬ niecia calego materialu, który moze byc stracony za pomoca dodania amoniaku.Nastepnym etapem tego sposobu jest dodanie dwutlenku siarki (SO2) do kompleksu siarczanu miedziowo amonowego.' Dodanie dwutlenku siarki powoduje stracenie osadu. Stracony material jest krystaliczny i zawiera zasadniczo cala miedz, która istniala poprzednio w postaci kompleksu miedzio¬ wego. Krysztaly w ten sposób utworzone maja ksztalt szesciokatów. Ten krystaliczny material za¬ wiera jednakowe ilosci moli miedzi, azotu i siarki.Pozostala po usunieciu nierozpuszczalnego osadu ciecz zawiera siarczan amonowy. Siarczan amono¬ wy moze byc ekstrahowany z cieczy dowolnym do¬ godnym sposobem i ma wystarczajaca czystosc, aby byc zastosowanym jako nawóz lub chemiczny ma¬ terial posredni, wówczas gdy absolutna czystosc nie ma zasadniczego znaczenia.W tym miejscu nalezy zwrócic uwage, ze doda¬ nie powaznego nadmiaru amoniaku w poprzednim etapie prowadziloby do utworzenia sie siarczynu amonowego (NHihSOa. Poniewaz material ten usi¬ lowalby zmniejszyc czystosc siarczanu amonowego, odzyskiwanego z cieczy, wiec obecnosc zbyt duze¬ go nadmiaru amoniaku jest oczywiscie niepozadana.W celu reagowania z cala iloscia komplensu mie¬ dziowego powinna byc dodawana dostateczna ilosc dwutlenku siarki. Nadmiaru dwutlenku siarki na¬ lezy unikac, poniewaz krystaliczne cialo stale ma sklonnosc rozpuszczac sie w roztworach kwasnych.Mozna z tego wywnioskowac, ze dodanie mniejszej niz teoretyczna ilosc dwutlenku siarki bedzie pro¬ wadzilo do strat miedzi, poniewaz czesc kompleksu miedziowego pozostanie niezmieniona, a dodanie wiekszej niz teoretyczna ilosci dwutlenku siarki be¬ dzie równiez prowadzilo do strat miedzi, poniewaz czesc osadu krystalicznego zostanie rozpuszczona.Tego rodzaju sytuacja jest zilustrowana na wykre¬ sie pokazanym na fig. 2.Fig. 2 Jest wykresem ilustrujacym sprawnosc odzyskiwania miedzi w funkcji pH roztworu, pod¬ czas etapu dodawania dwutlenku siarki. Odzyski¬ wanie miedzi zasadza sie na ubytkach miedzi z roz¬ tworu, z którego odprowadza sie wytracone krysta¬ liczne cialo stale. A zatem wówczas, gdy jest doda¬ wany dwutlenek siarki, to wartosc pH maleje. Roz¬ poczynajac na wykresie od pH, równego mniej wie¬ cej 5, 6, straty wynosza 4%. W miare jak zostaje dodawany dwutlenek siarki, to pH maleje i straty miedzi dopóty maleja, dopóki nie zostanie osiagnie¬ te optimum przy pH równym mniej wiecej 3,5. To jest ten punkt, przy którym caly kompleks mie¬ dziowy zostal zamieniony na nierozpuszczalny ma¬ terial krystaliczny. Dalsze dodawanie dwutlenku siarki zmniejsza pH, a jak to jest widoczne na fig. 2, zmniejszenie pH prowadzi do wzrostu strat mie¬ dzi. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 51784 6 Optimum pH zalezy od wielkosci nadmiaru amo¬ niaku w roztworze przed dodaniem dwutlenku siar¬ ki. Optimum pH zostaje obnizane przez zwiekszenie, nadmiaru amoniaku. Jednakze to zmienianie jest minimalne i wykres przedstawiony na fig. 2, a wska¬ zujacy te zaleznosc dla 7% nadmiaru amoniaku, moze byc uznany za reprezentatywny. Zostalo stwierdzone, ze istnieje wizualne okreslanie opti- malnego dodatku dwutlenku siarki dla dowolnego nadmiaru amoniaku.Przed dodaniem dwutlenku siarki, roztwór ma gleboko niebieskie zabarwienie, wywolane obecnos¬ cia kompleksu miedziowego. Gdy do roztworu tego zostanie wprowadzony dwutlenek siarki, to barwa jego z niebieskiej zmienia sie na niebiesko zielona, az do brazowej i do rózowej,-a nastepnie roztwór staje sie bezbarwnym. Dalsze dodawanie dwutlenku siarki powoduje zielone zabarwienie poprzednio bezbarwnego roztworu. Zostalo stwierdzone, ze za¬ nikanie zabarwienia roztworu jest bardzo doklad¬ nym wskaznikiem obecnosci teoretycznie wyma¬ ganej ilosci dwutlenku siarki. Innymi slowy opty¬ malny punkt, taki jak pokazany na fig. 2 przy wartosci pH równej 3,5, jest wskazywany za pomo¬ ca braku zabarwienia roztworu.W ten sposób, w celu doprowadzenia do mini¬ mum strat miedzi, dwutlenek siarki jest dopóty do¬ dawany do roztworu, dopóki nie straci on swego rózowego zabarwienia. Wielkosc pH, w koncowym punkcie uzyskiwania stanu bezbarwnego, wynosi mniej wiecej w granicach od 3,0 do 5,0, zaleznie od wielkosci istniejacego nadmiaru amoniaku. Konco¬ wy punkt uzyskania stanu bezbarwnosci jest bar¬ dzo wyrazny w takim roztworze, w którym poczat¬ kowy nadmiar amoniaku wynosil mniej wiecej l°/o.Gdy nadmiar amoniaku spada ponizej 1%, to bez¬ barwnosc w punkcie koncowym jest trudniej do¬ strzegalna. Jezeli poczatkowo byl niedomiar amo¬ niaku, to stan bezbarwnosci nie moze byc osiagnie¬ ty, roztwór w optymalnym punkcie pH jest zielon¬ kawy i minimalne osiagalne straty miedzi beda wyz¬ sze niz wówczas, gdy poczatkowo byl przewidywa¬ ny nadmiar amoniaku.Nalezy zaznaczyc, ze ten etap, podobny do etapu dodawania amoniaku, jest egzotermiczny i moze byc przeprowadzany przy cisnieniu atmosferycznym i w temperaturze otoczenia.W tym punkcie, krystaliczne cialo stale jest od¬ zyskiwane jako szlam przy dekantacji cieczy. Do¬ wolny inny, nadajacy sie do tego celu sposób ste¬ zania tego ciala stalego jest odpowiedni. Ciecz za¬ wiera siarczan amonowy, który jest odzyskiwany jako wartosciowy produkt uboczny.Nalezy zwrócic uwage, ze nierozpuszczalny mate¬ rial krystaliczny moze byc równiez tworzony przez dodawanie dwutlenku siarki do siarczanu miedzio¬ wego, po czym dopiero nastepuje dodawanie amo¬ niaku, albo tez mozna go uzyskiwac za pomoca jednoczesnego dodawania tych dwóch materialów, przy scislym ich kontrolowaniu.Ostatni etap tego sposobu obejmuje traktowanie straconego materialu krystalicznego kwasem siar¬ kowym (H2SO4). Takie traktowanie prowadzi do tworzenia sie czastek metalicznej miedzi o duzej czystosci. W tej reakcji tworzy sie równiez siarczan miedzipwy, siarczan amonowy i dwutlenek siarki.Jak to zostanie podane w przytoczonych dalej przy¬ kladach, analiza chemiczna czastek miedzi wykazu¬ je czystosc wieksza niz 99*7o.Kwas siarkowy, który jest dodawany w ostatnim etapie, jest najkorzystniej kwasem stezonym, gdyz wówczas zapobiega sie usuwaniu wody w ostatnich etapach. Jednakze faktyczne stezenie kwasu siar¬ kowego nie jest warunkiem niezbednym. A zatem na przyklad kwas siarkowy o stezeniu rzedu 1% wagowo jest odpowiedni do zastosowania. Równiez nie istnieje stezenie maksymalne, do którego ogra¬ niczaloby sie stosowanie sposobu wedlug wynalaz¬ ku. Jezeli stosowany jest kwas siarkowy o duzym stezeniu, to musi byc dodawana wystarczajaca ilosc wody dla zapewnienia, aby nie wykrystalizowywaly sie sole siarczanowe, tworzace sie w tej reakcji.Jak to zostalo podane wyzej, dwutlenek siarki jest jednym z produktów tego ostatniego etapu. Wy¬ dzielanie sie dwutlenku siarki jest wygodnym wskaznikiem okreslania kiedy omawiana reakcja jest ukonczona. Zgodnie z tym, dodawanie kwasu siarkowego jest dopóty kontynuowane, dopóki z tej mieszaniny nie zaprzestanie wydzielac sie dwutle¬ nek siarki.Dodawanie kwasu siarkowego moze byc prze¬ prowadzane przy cisnieniu atmosferycznym i tem¬ peraturze otoczenia. Reakcja ta jest wysoce egzo¬ termiczna.Czastki miedzi sa odzyskiwane za pomoca filtro¬ wania lub dekantacji cieczy. Czastki te sa nastep¬ nie przemywane woda, a to w celu usuniecia wszel¬ kich sladów siarczanu.Ciecz zawiera siarczan miedziowy i siarczan amo¬ nowy, a w ciaglym procesie ciecz ta jest z powro¬ tem wprowadzana do obiegu i dodawana do swie¬ zego siarczanu miedziowego z pierwszego etapu.ODisany wyzej sposób moze byc modyfikowany przez podstawienie tlenu na miejsce kwasu siarko¬ wego, stosowanego do wydzielania czastek miedzi.Tlen moze byc dodawany za pomoca przedmuchiwa¬ nia powietrza, tlenu lub dowolnego bogatego w tlen gazu przez szlam nierozpuszczalnego krystalicznego ciala stalego. W tym celu moze byc doprowadzana do szlamu dodatkowa ciecz w postaci wody, azeby ulatwic proces przedmuchiwania.Zostalo stwierdzone, ze ogrzewanie reagentów do poziomu, który jest do przyjecia ze wzgledów prak¬ tycznych, przyspiesza przebieg reakcji podczas do¬ dawania tlenu.Produktami tej odmiany sposobu wedlug wynalaz¬ ku sa: czastki miedzi metalicznej, czastki tPenku miedziowego, siarczan amonowy i dwutlenek siarki.Miedz jest mniej wiecej jednakowo podzielona na postac metaliczna i tlenek.Z kolei do mieszaniny tej jest dodawany kwas siarkowy. Kwas ten nie powinien atakowac meta¬ licznej miedzi, ale powinien reagowac z tlenkiem miedziowym w celu utworzenia siarczanu miedzio¬ wego, który rozpuszcza sie, pozostawiajac miedz metaliczna w fazie stalej. Jedna korzyscia tej od¬ miany jest to, ze potrzebna dla calego procesu ilosc kwasu siarkowego jest mniejsza mniej wiecej o po¬ lowe.Nalezy podkreslic, ze sposób wedlug niniejszego 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 607 99IM $ wynalazku moze byc stosowany do wytwarzania siarczanu amonowego za pomoca pobierania nie* rozpuszczalnego materialu krystalicznego, wytwa¬ rzanego podczas etapu dodawania dwutlenku siarki, rozpuszczania go w roztworze wodnym amoniaku, przedmuchiwania powietrza przez ten roztwór w ce¬ lu Utworzenia siarczanu amonowego, a nastepnie dodawania dwutlenku siarki. Po dodaniu dwutlenku siarki, ciecz jak zwykle zawiera siarczan amonowy i jest odprowadzana jako produkt. W tej alterna¬ tywnej odmianie miedz nie jest odprowadzana z te¬ go procesu, ale ciagle wraca z powrotem do obiegu.W dalszym ciagu tego opisu zostanie podane kil¬ ka przykladów wykonywania niniejszego wynalaz¬ ku.Przyklad I. Siarczanowa sól miedziowo amo¬ nowa zostala przygotowana w laboratorium, a jej sklad chemiczny w procentach wagowych byl na¬ stepujacy: 27,OVo miedzi, 21,5% azotu i 12,8% siarki, wykazujac przy tym niedobór amoniaku w stosun¬ ku do wzoru Cu(NH3)4S04.Ilosc 100 G tej soli zostala rozpuszczona w 121,0 cm8 wody. Ilosc 15,3 cm8 roztworu wodnego amo¬ niaku (28% wagowych NH3, ciezar wlasciwy 0,890) zostala dodana do tego roztworu w ceFu poprawie¬ nia niedoboru amoniaku1.Gazowy dwutlenek siarki byl nastepnie prze¬ dmuchiwany przez ten wynikowy roztwór. Dwutle¬ nek siarki byl w postaci mieszaniny powietrza i dwutlenku siarki, przy czym stosunek ich nie byl okreslony. Przedmuchiwanie bylo kontynuowane az do rozpoczecia zmienienia zabarwienia z niebieskiego na zielony, nastepnie na brazowy, aby nastepnie przejsc w stan pozbawiony zabarwienia.Podczas przedmuchiwania dwutlenku siarki wy¬ tworzyl sie osad. Roztwór zostal nastepnie pozo¬ stawiony w spokoju, tak, ze osad zebral sie na dnie naczynia. Przezroczysty roztwór zostal zlany po¬ zostawiajac szlam. Szlam ten zostal nastepnie prze- filtrowany, a filtrat zostal polaczony z przezroczy¬ stym roztworem uprzednio zlanym. Caly zebrany przezroczysty roztwór wazyl 185,7 G i mial naste¬ pujacy sklad chemiczny w procentach wagowych: 0,319% miedzi, 8,1% azotu i 9,55% siarki. Mokry placek filtracyjny wazyl 87,9 G i mial nastepujacy sklad chemiczny w procentach wagowych: 20,4% miedzi, 8,22% azotu i 9,81% siarki. 20 gramów mokrego placka filtracyjnego przenie¬ siono do zlewki i dodano 20 cm3 roztworu kwasu siarkowego (65,5% wagowych H2SO4, ciezar wlas¬ ciwy 1,534). To doprowadzilo do rozkladu krysta¬ licznego ciala stalego zawartego w placku filtra¬ cyjnym, z towarzyszeniem wydzielania sie gazowe¬ go dwutlenku siarkowego oraz osadzania sie czastek metalicznej miedzi. Ciecz zostala zlana, a czastki miedzi byly dopóty przemywane woda, dopóki dal sie wykrywac siarczan w wodzie przemywajacej za pomoca prób chlorku barowego. Uzyskano 2,32 G metalicznej miedzi. Wskazywalo to, ze 37,8% mie¬ dzi poczatkowo dostarczonej w siarczanie miedzio¬ wo amonowym zostalo zamienione na czastki mie¬ dzi metalicznej.Wytworzone w opisany wyzej sposób czastki mie¬ dzi zostaly nastepnie zbadane za pomoca analizy spektrograficznej i zostalo stwierdzone, ze nie za¬ wieraja zadnych wyczuwalnych zanieczyszczen.Inna wytworzona w podobny sposób próbka byla analizowana w standartowy sposób i wykazala 99,6 6 i 99,7% Cu w dwóch równoFeglych analizach.Przyklad II. Piecdziesiat (50,0) gramów siar¬ czanu miedziowo amonowego, z tej samej partii, jaka byla przygotowana do badania omówionego w przy¬ kladzie I, zostalo rozpuszczone w 70 cm8 wody 10 i 7,9 cm8 roztworu wodnego amoniaku (28% NHs) zostalo dodane w celu skorygowania niedoboru te¬ go amoniaku.Gazowy dwutlenek siarki byl nastepnie przedmu¬ chiwany przez ten roztwór. Dwutlenek siarki stanowil *5 mieszanine z powietrzem, przy stezeniu od 8,0 do 8,5% SO2 objetosciowo. Przedmuchiwanie bylo kon¬ tynuowane dopóty, dopóki pH nie osiagnelo war¬ tosci 5,6. W tym punkcie roztwór mial barwe jasno zielona. 20 Podczas przedmuchiwania gazowego dwutlenku siarki utworzyl sie osad. Roztwór zostal pozosta¬ wiony w spokoju, a jego przezroczysta czesc zostala zlana przy pozostawieniu szlamu. Nastepnie szlam zostal przefiltrowany, a filtrat zostal polaczony 25 z czystym roztworem poprzednio zlanym.Caly czysty roztwór Wazyl 179,9 G 1 roztwór ten zawieral 0,0342% miedzi wagowo. Z calej dostarczo¬ nej ilosci miedzi, zawartej w siarczanie miedziowo amonowym i wynoszacej do 13,50 G, pozostalo w roz¬ tworze zatem 0,0615 G. Wskazuje to, ze sprawnosc usuwania miedzi wynosila 99,54%; Mokry placek filtracyjny zostal zebrany (stwier¬ dzono, ze wazyl 40,51 G) i zostal przeniesiony do zlewki. Mala ilosc wody zostala nastepnie dodana, a to w celu utworzenia szlamu.Do tak sporzadzonego szramu dodano rozcienczo¬ nego kwasu siarkowego o nieokreslonym stezeniu.Doprowadzilo to do rozlozenia ciala stalego i wy¬ dzielania gazowego dwutlenku siarki. Dodawanie kwa¬ su siarkowego bylo dopóty kontynuowane przy mie¬ szaniu tego szlamu, dopóki nie ustalo wydzielanie sie gazu. Gdy ta reakcja zostala ukonczona, wydzie¬ lone zostaly czastki miedzi metalicznej. 46 Ciecz zostala zlana, a czastki miedzi byly na¬ stepnie dopóty przemywane woda dopóki w ostat¬ niej wodzie przemywajacej nie mozna juz bylo wy¬ kryc siarczanów za pomoca próby chlorkiem baro¬ wym. Cala przemywajaca woda zostala polaczona 50 razem z poczatkowo zlana ciecza.Nastepnie zostaly przeprowadzone standartowe oznaczenia na czastkach miedzi metalicznej i cie¬ czy. Stwierdzono, ze bylo 6,48 G czastek metalicz¬ nej miedzi i 6,94 G miedzi w cieczy. Wskazywalo 55 to, ze 48% miedzi, dostarczonej poczatkowo w siar¬ czanie miedziowo amonowym, zostalo zamienione na czastki miedzi metalicznej.Przyklad III. Procedura opisana w poprzed¬ nich przykladach zostala przeprowadzona do konca 60 wraz z filtrowaniem cial stalych, utworzonych pod¬ czas dodawania dwutlenku siarki. Placek filtracyjny zostal przemyty woda w celu usuniecia rozpuszczal¬ nych siarczanów.Z kolei placek filtracyjny zostal rozcienczony wo- 65 da, a to w celu utworzenia szlamu, i nastepnie przez51794 10 szlam ten byl przedmuchiwany tlen, przy jednocze¬ snym ogrzewaniu szlamu.Dwutlenek siarki wydzielal sie podczas przepusz¬ czania tlenu i byl zmuszony do przeplywania przez znana ilosc roztworu jodu. Barwa szlamu zmienila 5 sie z poczatkowej jasno mlecznej na czerwonawo brazowa.Przedmuchiwanie tlenu i doprowadzanie ciepla bylo dopóty kontynuowane, dopóki nie przestal wy dzielac sie dwutlenek siarki. Zostalo zaobserwowa ne, ze w wyniku doprowadzania tlenu i ciepla po¬ czatkowo krystaliczna sól rozlozyla sie. Stwierdzo¬ no, ze czastki ciala stalego w czerwonawo brazo¬ wym szlamie zawieraja miedz metaliczna i tlenek miedziowy.Czysta ciecz zostala zlana, a czastki ciala stalego zostaly przemyte woda. Przemywajaca woda zostala polaczona ze zlana uprzednio ciecza.Za pomoca odmiareczkowania nadmiaru jodu zo- 20 stalo okreslone, ze ilosc wydzielonego dwutlenku siarki wynosila 4,56 GL Mieszanina cieczy i wody przemywajacej zawierala 0,217 G miedzi, 2,20 G azotu i 2,45 G calkowitej siarki podzielonej na 2,35 G siarki w postaci siarczanu i 0,10 G siarki w po- 25 staci siarczynu.Nastepnie do czastek ciala stalego zostal dodany rozcienczony kwas siarkowy w nadmiarze potrzeb¬ nym do rozpuszczenia tlenku miedzi. Przez to do¬ danie kwasu siarkowego czastki miedzi metalicznej *° nie zostaly naruszone. W wyniku tej reakcji faza ciekla zmienila barwe na niebieska.Niebieska ciecz i czastki miedzi metalicznej zo¬ staly nastepnie rozdzielone za pomoca dekantacji.Czastki miedzi metalicznej zostaly przemyte woda, i woda przemywajaca zostala polaczona ze zlana uprzednio blekitna ciecza.Za pomoca standartowej procedury laboratoryjnej stwierdzono, ze bylo 4,89 G miedzi w postaci metalu 40 i 5,27 G miedzi rozpuszczonej w blekitnej cieczy.Przytoczony wyzej opis dotyczy sposobu zamie¬ niania jonów miedziowych na miedz metaliczna.W opisanym sposobie moga byc czynione zmiany przez specjalistów w tej branzy, bez wykraczania 45 jednakze poza istote i poza ramy niniejszego wy¬ nalazku. 10 PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe S5 1. Sposób wytwarzania metalicznej miedzi, zna¬ mienny tym, ze siarczan miedzi rozpuszczony w wodzie, przeprowadza sie co najmniej w czesci w kompleks siarczanu miedziowo amonowego, na¬ stepnie w ten sposób uzyskany kompleks traktu¬ je sie dwutlenkiem siarki, w celu uzyskania krystalicznego ciala stalego, i wreszcie to cialo stale traktuje sie przez dodanie do niego kwasu siarkowego, w celu utworzenia metalicznej mie¬ dzi, lub alternatywnie to krystaliczne cialo stale traktuje sie tlenem stosujac ogrzewanie, w celu wytworzenia metalicznej miedzi. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wodny roztwór siarczanu miedzi traktuje sie amo¬ niakiem w celu wytworzenia kompleksu siarcza* nu miedziowo amonowego. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze wodny roztwór siarczanu miedzi traktuje sie badz bezwodnym amoniakiem, badz tez roztworem wodnym amoniaku. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze wodny roztwór siarczanu miedzi traktuje sie taka iloscia amoniaku, zeby roztwór ten po potrakto¬ waniu zawieral \% amoniaku ponad ilosc stechio- metryczna, potrzebna do wytworzenia kompleksu siarczanu miedziowo amonowego. 5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze stosuje sie wodny roztwór siarczanu miedzi przed potraktowaniem amoniakiem o stezeniu siarczanu miedzi co najmniej \% wagowo. 6. Sposób wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze wodny roztwór zawierajacy kompleks siarczanu miedziowo amonowego traktuje sie dwutlenkiem, siarki az do odbarwienia tego roztworu. 7. Sposób wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze kompleks siarczanu miedziowo amonowego trak¬ tuje sie dwutlenkiem siarki, w celu uzyskania pH tego roztworu mniej wiecej w granicach od 3,0 do 5,0. 8. Sposób wedlug zastrz. 1—7, znamienny tym, ze stosuje sie wodny roztwór kwasu siarkowego o stezeniu co najmniej \% wagowo. 9. Sposób wedlug zastrz. 1—8, znamienny tym, ze krystaliczne cialo stale traktuje sie tlenem, do¬ póki nie zaprzestanie sie wydzielac gaz.KI. 40 a, 15/12 51794 MPK C 22 b. CuSOm NHs TOttwcr i J L R9.1 ' so2 — ^ /Jkl 11 OilNHsjk dum SOi KrptaUcxne 1 HLSOv .. 1 Ki .* ^ -»- Mir aaz» 1 — ciala stale ciec* ciecx IDO | 90 ^97 2 1 O *5 ^O 3* pH «.o Rj. s 6:0

1 .-* -*-r.. Zaklady Kartograficzne, Wroclaw, zam. 356, naklad 290 egz. PL