PL83496B1 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- PL83496B1 PL83496B1 PL16085073A PL16085073A PL83496B1 PL 83496 B1 PL83496 B1 PL 83496B1 PL 16085073 A PL16085073 A PL 16085073A PL 16085073 A PL16085073 A PL 16085073A PL 83496 B1 PL83496 B1 PL 83496B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- copper
- solution
- leaching
- lead
- ammonia
- Prior art date
Links
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 140
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 135
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 133
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 82
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 70
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 53
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 50
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 28
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 13
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 11
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 claims description 7
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 claims description 3
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 3
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 21
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 13
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 8
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 8
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- -1 hydroxy oximes Chemical class 0.000 description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 5
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 5
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 3
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 2
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- QKSIFUGZHOUETI-UHFFFAOYSA-N copper;azane Chemical compound N.N.N.N.[Cu+2] QKSIFUGZHOUETI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L copper;carbonate Chemical compound [Cu+2].[O-]C([O-])=O GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 1,3,2,4$l^{2}-dioxathiaplumbetane 2,2-dioxide Chemical group [Pb+2].[O-]S([O-])(=O)=O KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RMBBSOLAGVEUSI-UHFFFAOYSA-H Calcium arsenate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-][As]([O-])([O-])=O.[O-][As]([O-])([O-])=O RMBBSOLAGVEUSI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 244000144987 brood Species 0.000 description 1
- 229940103357 calcium arsenate Drugs 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical class [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 229940116318 copper carbonate Drugs 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- JQJCSZOEVBFDKO-UHFFFAOYSA-N lead zinc Chemical compound [Zn].[Pb] JQJCSZOEVBFDKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- AHADSRNLHOHMQK-UHFFFAOYSA-N methylidenecopper Chemical class [Cu].[C] AHADSRNLHOHMQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Sposób ekstrakcji miedzi z zuzla zawierajacego miedz Przedmiotem wynalazku jest sposób ekstrakcji miedzi z zuzla zawierajacego miedz, powstajacego podczas pirometalurgicznego wytapiania cynku i olowiu lub olowiu, a zwlaszcza sposób ekstrakcji miedzi z zuzla miedzianego otrzymywanego z pi¬ rometalurgicznego stopu olowiu.Znane jest wytapianie w wielkim piecu tlenków, cynku, olowiu i innych wartosciowych metali, z pa¬ liwam weglowym. Substancje zawierajace metal najpierw spieka sie i w miare potrzeby prazy, a nastepnie zaladowuje ze stalym paliwem weglo¬ wym, takim jak koks, do wielkiego pieca.Z goracych gazów, opuszczajacych wierzchclek wielkiego pieca, wykrapla sie pary cynku. Z dna pieca opuszcza sie skale plona w postaci stopio¬ nego zuzla, zawierajacego jako glówne skladniki tlenki i krzemiany zelaza i wapnia craz jako oddzielna faze, ciekly stop olowiu. Ten stop olo¬ wiu unosi ze soba rózne metale, takie jak cynk, miedz, srebro, arsen, antymon i inne. Gdy wsad piecowy zawiera miedz, znajduje sie ona zawsze w stopie olowiu, zwykle w ilosci ponizej 3% wa¬ gowych, lecz niekiedy takze az do 15e/o wago¬ wych.Nastepnie, korzystnie zaraz po spuszczeniu stopu z pieca, chlodzi sie goracy stop w sposób kontro¬ lowany powodujac, ze stale czastki zwiazków mie¬ dzi z siarka, arsenem i innymi pierwiastkami, jak równiez czastki miedzi metalicznej unosza sie do powierzchni stopu. Te dala stale zgarnia sie jako 10 20 25 30 zuzel miedziowy. Znane sa sposoby sciagania zuzla w taki sposób, ze w stopionym olowiu pozostaja tylko bardzo niewielkie pozostalosci miedzi. Pod¬ czas usuwania z powierzchni stopionego olowiu zuzla miedziowego, wraz z tlenkiem miedzi usuwa sie pewna ilosc olowiu oczyszczonego z miedzi i pewna ilosc tlenku olowiu. Zuzel miedziowy moze zawierac zaledwie 10P/o wagowych miedzi i ponad 80°/o wagowych olowiu, jednak postepujac ostroz¬ nie mozna otrzymac zuzel zawierajacy okolo 35% wagowych miedzi i tylko 55*/o wagowych olowiu.Znane sa sposoby, przerobu zuzla miedziowego.Na przyklad zuzel stapia sie z zelazem i siaska w postaci pirytu, tworzac stop zawierajacy troche miedzi i kamien zelazno-miedziowy, zawierajacy nieco olowiu. Kamien ten poddaje sie konwersji, z miedzi konwertorowej odlewa sie anody i ra¬ finuje sie je elektrolitycznie jak w konwencjonal¬ nych procesach rafinacji miedzi. Jednakze budowa instalacji wykorzystujacej ten proces przy wielkim piecu do wyitopu cynku i olowiu nie jest ekono¬ micznie oplacalna, poniewaz ilosc miedzi, otrzy¬ mywanej w takim procesie, jest stosunkowo nie¬ wielka.Miedz w zuzlu miedzianym wystepuje w postaci elementarnej lub zwiazanej, na przyklad w postaci siarczków lub arsenków, osadzonych w osnowie metalicznego olowiu pozbawionego miedzi. Poprzed¬ nio sadzono, ze trudno byloby ekstrahowac te 83 4963 83 496 4 miedz przy uzyciu znanych srodków ekstrahuja¬ cych.W brytyjskim opisie patentowym nr 1303 070 opisano sposób w którym zuzel miedziany luguje sie kwasem siarkowym rozcienczanym woda, w obecnosci gazu zawierajacego wolny tlen, aby wy¬ tworzyc rozpuszczalne sole miedzi.Przedmiotem wynalazku jest sposób lugowania z zuzla miedzianego, otrzymywanego z pirometa- lurgicznego sitopu olowiu, wartosciowej miedzi, po¬ legajacy na stykaniu subtelnie rozdrobnionych czastek zuzla miedzianego z wolnym amoniakal¬ nym roztworem w celu rozpuszczania miedzi z zuz¬ la. Lugowanie korzystnie prowadzi sie w obecnosci gazu utleniajacego, na przyklad powietrza lub tlenu. Alternatywnie, roztwór po lugowaniu pod¬ daje sie nastepnie, w celu utlenienia jonów mie¬ dzianych do jonów miedziowych, obróbce gazem utleniajacym. Gdy w opisanym poprzednio spo¬ sobie stosuje sie do lugowania zuzla miedzianego roztwór amoniakalny, wówczas do roztworu wzbo¬ gaconego w miedz przechodzi mniej zanieczysz¬ czen niz przy uzyciu kwasnego roztworu luguja¬ cego. Alkaliczny roztwór luguje zwlaszcza mniej zelaza, arsenu i antymonu niz przy lugowaniu kwasem.W wyniku tego latwiej jest oczyszczac roztwór otrzymany jako wynik lugowania alkalicznego, gdyz znane sa rozpuszczalniki organiczne, które selektywnie ekstrahuja miedz z roztworów amo¬ niakalnych przed innymi pierwiastkami, takimi jak zelazo, cynk i arsen.Korzystnym amoniakalnym roztworem lugujacym jest wodny roztwór weglanu amonu i wodorotlen¬ ku amonowego. Roztwór lugujacy mozna wytwa¬ rzac, wysycajac roztwór amoniakalny dwutlenkiem wegla, pochodzacym na przyklad z pieca do wy¬ tapiania. Szczególnie korzystnie roztwór lugujacy zawiera oprócz jonów weglanowych takze jeny siarczanowe.Stosunek molowy weglanu do siarczanu w roz¬ tworze lugujacym moze wynosic 1:3. Uwaza sie, ze obecnosc w roztworze lugujacym jonów siarczano¬ wych daje nastepujace korzysci: (a) zmniejszenie w lugu macierzystym stosunku pierwiastków sta¬ nowiacych zanieczyszczenia, zwlaszcza olowiu i cyn¬ ku, do miedzi; (b) zmniejszenie strat miedzi w placku po odsaczeniu pozostalosci i (c) nizsze cis¬ nienie czastkowe amoniaku nad roztworem lugu¬ jacym. Lug macierzysty z procesu lugowania po przesaczeniu, w celu przeprowadzenia miedzi do fazy organicznej, styka sie z rozpuszczalnikiem ajBamicznym, stanowiacym wlasciwy srodek ekstra¬ hujacy miedz, i z którego miedz mozna ponow¬ nie ekstrahowac do roztworu wodnego przez zet¬ kniecie z wodnym roztworem kwasu nieorganicz¬ nego, na przyklad z rozcienczonym kwasem siar¬ kowym lub solnym.Odpowiednimi organicznymi srodkami ekstrahu¬ jacymi sa srodki sprzedawane przez firme Gene¬ ral Mills Inc. o nazwie handlowej „Lix 64 N" oraz wytwarzane przez firme Shell i opisane przez Van der Zeeuw'a w holenderskim zgloszeniu pa¬ tentowym nr 71—06860, opublikowanym 21.11.71.Rozpuszczalniki te mozna ogólnie zaklasyfikowac jako hydroksyoksymy.Wodny roztwór siarczanu miedzi, otrzymany przez zetkniecie rozpuszczalnika organicznego z 5 rozcienczonym kwasem siarkowym mozna wyko¬ rzystywac, albo do wytwarzania krysztalków siar¬ czanu miedzi podczas odparowania i krystalizacji, albo jako elektrolit do wytwarzania miedzi kato¬ dowej w procesie elektrolitycznym. 10 Na ogól siarczan miedzi otrzymany w ten sposób ma czystosc porównywalna z siarczanem miedzi pochodzacym z innych zródel. Lug macierzysty alternatywnie mozna albo gotowac wytracajac za¬ sadowy weglan lub siarczan miedzi lub zadawac 15 srodkiem redukujacym, otrzymujac miedz metalicz¬ na, na przyklad w postaci proszku. Amoniakalny roztwór lugujacy odpowiednio utrzymuje sie w temperaturze i20—100°C. Korzystnie wartosc pH tego roztworu wynosi co najmniej 9, i szczególnie 20 korzystnie 9,5—10,5.Podczas lugowania korzystne jest intensywne mieszanie zuzla miedzianego, zwlaszcza w zetknie¬ ciu z gazem zawierajacym tlen. Aby utrzymac zu¬ zel w postaci zawiesiny, roztwór lugujacy poddaje 25 sie cyrkulacji.Przed lugowaniem wymiary czastek zuzla ko¬ rzystnie wynosza 3,17 mm.Roztwór lugujacy moze odpowiednio zawierac co najmniej 15 g NH3(litr amoniaku. Korzystnie 30 zawiera on takze co najmniej 5 g CU++)litr, po¬ niewaz stwierdzono, ze reakcja przebiega znacznie szybciej w obecnosci jonów miedziowych.Proces mozna prowadzic w róznych warunkach.Podczas procesu istotne jest, aby w celu uzyska- 35 nia jak najwiekszej szybkosci rozpuszczania mie¬ dzi w roztworze lugujacym, zapewnic dobre zetknie¬ cie cieczy z cialem stalym gdy zachodzi rozpusz¬ czanie miedzi zawartej w zuzlu, oraz dobre zetknie¬ cie gazu zawierajacego tlen z ciecza. Osiaga sie 40 to w znany sposób, taki jak wydaje mieszanie w zbiorniku przy uzyciu turbiny o duzej predkosci, bebnowania w obracajacym sie naczyniu, fluidy- zacji lub cyrkulacji szlamu, prowadzonej okresowo lub ciagle. 45 Alternatywnie, mozna stosowac lugowanie per- kolacyjne, w którym ciecz przeplywa przez stos ]ub zloze granulowanego zuzla. W tym przypadku szczególnie korzystne jest aby ciecz w celu roz¬ puszczenia metalicznej miedzi, zawierala nieco tab- 50 letek ameniakatu miedziowego, poniewaz mozliwe jest pewne utlenienie w zlozu, oraz aby oddzielnie utleniac powstaly zwiazek miedziowy, czesciowo do zawarcia obiegu, a czesciowo do klarowania i ekstrakcji. 55 Stezenia amoniakatu, weglanu i siarczanu nie sa krytyczne. Przy nizszych stezeniach ogranicze¬ nie stanowia przede wszystkim wzgledy ekono¬ miczne, poniewaz nadmiernie rozcienczone roztwo¬ ry wymagaja zbiorników o odpowiednio wielkiej 60 pojemnosci i znacznych ilosci energii na przepom¬ powywanie. Przy wyzszych stezeniach ogranicze¬ nie stanowia znane wzgledy rozpuszczalnosci i sta¬ bilnosci.Nie sa tez krytyczne stosunki ilosci amoniaku 65 do ilosci soli amonowej. Ilosc aktualnie rozpusz-5 83 496 6 czonej miedzi jest czesto w nadmiarze stechiome- trycznym do ilosci kompleksowego weglanu CU Cu na 1 mol (NH4)2C03, 2 mole NH3, i jest raczej ograniczona sumaryczna iloscia amoniaku i jonów amonowych niz iloscia kationu.Przy mniejszej ilosci amoniaku istnieje tenden¬ cja do wytracania sie zasadowego weglanu, pod¬ czas gdy przy wiekszych jego ilosciach otrzymuje sie roztwory o nieuzasadnionej wysokiej preznosci czastkowej amoniaku, co prowadzi do klopotli¬ wych strat amoniaku, powodowanych porywaniem go przez zuzyty gaz utleniajacy. Wyzsze ilosci amo¬ niaku obciazaja równiez roztwór do ekstrakcji, zmniejszajac przechodzenie miedzi, przeszkadza¬ jac w jego oczyszczaniu i latwym rozdzieleniu.Korzystny stosunek molowy amoniaku do soli amonowej wynosi 0,5—4,0 mola NH3 do 1,0 mola (NH4)2X, przy czym X oznacza jon weglowy lub siarczanowy, stosuje sie jednak stosunki 0,1 do 10:1. Calkowita ilosc wolnego i zwiazanego amo¬ niaku powinna wynosic 3,0—4,0 moli na 1 gramo- atom rozpuszczonej miedzi z uwzglednieniem od¬ powiedniego nadmiaru na odparowanie i straty.Korzystne stezenie miedzi w lugu macierzystym, przy odpowiedniej ilosci amoniaku i soli amono¬ wej wynosi 20—100 glitr, mozna jednak prowadzic proces z dobra wydajnoscia przy stezeniu miedzi 1—200 g/litr.Poczatkowo roztwór lugujacy nie musi zawierac miedzi pod warunkiem, ze zawiera wystarczajaca ilosc tlenu, pozwalajaca na pozadane rozpuszcze¬ nie miedzi. Korzystnie jednak aby roztwór lugu¬ jacy zawieral pokazna ilosc amoniakatu miedzio¬ wego, dzieki czerwiu moze szybko rozpuszczac me¬ taliczna miedz wedlug równania: CU(NH3)4++(aq)+Cu(A)=Cu2(NH3)4++ z pózniejszym lub jednoczesnym utlenianiem. Ra- finat po ekstrakcji rozpuszczalnikiem Lix 64 N praktycznie nigdy nie jest calkowicie pozbawiony miedzi, co osiaga sie w procesie cyklicznym. Na¬ lezy zauwazyc, ze jeden gramoatom jonów mie¬ dziowych w postaci kompleksu amoniowego daje po reakcji dwa gramoatomy jonów miedziowych w postaci kompleksu amoniowego bez koniecznos¬ ci utleniania w reaktorze do lugowania. Dlatego jest pozadane, aby do reaktora w którym prowadzi sie lugowanie wprowadza sie roztwór rafinatu, za¬ wierajacy 50% zadanego stezenia miedzi, co daje lug macierzysty zawierajacy odpowiednie stezenie amoniakatu miedziowego, wystarczajaca ilosc mie¬ dzi i zapewnia odpowiednie warunki w reaktorze.Roztwór ten mozna utleniac oddzielnie, pozosta¬ wiajac w ten sposób dowolnosc projektowania, konstrukcji i sposobu pracy instalacji. Reakcje wygodnie prowadzi sie w temperaturze 20°C, moze ona jednak przebiegac w temperaturze ! 0—100°C, odpowiednio do konstrukcji i sposobu prowadze¬ nia procesu w instalacji., Korzystny zakres tem¬ peratury wynosi 20—5Q°C. r«. . ! .,,- | Odzyskiwanie miedzi korzystnie prowadzi sie] w i procesie ekstrakcji rozpuszczalnikiem, zwlaszcza i przez zetknjeiie z roztworem naftowym hydroksy- ioksymu takiego jak Lix 63, Lix 64 lub Lix 64 N, które sa odpowiednimi substancjami wytwarzanymi i sprzedawanymi przez General Mills Ino., lub z roztworami do ekstrakcji opisanymi przez Van der Zeeuw*a w holenderskim zgloszeniu patento- 5 wym nr 71—06860. Roztwór do ekstrakcji rozcien¬ cza sie obojetnym rozpuszczalnikiem organicznym w zasadzie nierozpuszczalnym w wodzie, na przyk¬ lad nafta o wysokiej temperaturze wrzenia, i sto¬ suje sie w ilosci 1—40P/o objetosciowych.Ekstrakcje prowadzi sie w znany sposób i w znanych urzadzeniach, stykajac w przeciwpradzie dwie fazy ciekle. Jej celem jest niemal calkowite rozpuszczenie miedzi w fazie organicznej w postaci kompleksu ze srodkiem ekstrahujacym z nastep¬ nym szybkim i dokladnym rozdzieleniem obu faz do dalszego przerobu. Najprzydatniejszym urzadze¬ niem jest mieszalnik-odstojnik, moze jednak sto¬ sowac takze rózne inne urzadzenia, takie jak ko¬ lumny zraiszane, kolumny z wypelnieniem, kolum¬ ny z plytami pulsujacymi, ekstraktory z wiruja¬ cym talerzem i wirowe aparaty ekstrakcyjne.Wymagana ilosc stopni ekstrakcji nie jest kry¬ tyczna. W procesie okresowym moze byc pozada¬ ne, w celu przyspieszenia rozpuszczania miedzi, pozostawienie w rafinacie pewnej ilosci miedzi, na przyklad 5—10 g/litr. W tym przypadku ekstrakcji nie prowadzi sie do konca i na ogól potrzeba mniej stopni niz wówczas, gdy pozadana jest calkowita ekstrakcja. Czesto wystarcza ekstrakcja jedno lub dwustopniowa.W celu usuniecia amoniaku i cynku przed wlas¬ ciwa operacja usuwania miedzi z rozpuszczalnika, obciazona faza organiczna zawierajaca miedz i pier¬ wiastki sladowe przemywa sie slabym kwasem, na przyklad wodnym roztworem kwasu siarkowe¬ go p pH &—5; Usuwanie miedzi z rozpuszczalnika prowadzi sie w podobnym urzadzeniu jak i ekstrak¬ cje, obrabiajac obciazony roztwór organiczny wod¬ nym roztworem silnego kwasu, zwlaszcza kwasu siarkowego o stezeniu 150—200 g/litr wodnego kwa¬ su. Takze ilosc wymaganych stopni tej operacji nie jest krytyczna i zalezy od warunków w ja¬ kich sie ja prowadzi. W celu otrzymania maksy¬ malnej zdolnosci wymiany miedzi przez faze or¬ ganiczna, najwazniejszym wymaganiem jest zmniej¬ szenie zawartcsci miedzi w usuwanym rozpusz¬ czalniku organicznym do niskiego poziomu, przyklad 0,5 g'litr.W przypadku Lix 64 N, w jednym litrze nafto¬ wego roztworu zawierajacym 10 ml srodka ekstra¬ hujacego rozpuszcza sie 0,4 g miedzi. Ilosc ta wzrasta proporcjonalnie ze wzrostem stezenia Lix 64 N. Maksymalne stezenie Lix 64 N wynosi za¬ zwyczaj 40% wagowych, co odpowiada 16 g/litr miedzi. Gdy w Wyekstrahowanym rozpuszczalniku organicznym pozostaje 0,5 g/litr miedzi, przejscie 15,5 g/litr miedzi okresla sie jako zdolnosc wymiany.Wzajemne szybkosci przeplywu i wymiany miedzi w ukladach lug macierzysty/rafiinat, roztwór obcia¬ zony/wyekstrahowany rozpuszczalnik organiczny i wyekstrahowany rozpuszczalnik/ciecz zawracana do obiegu musza odnosic sie, do masy miedzi wy¬ mienianej w jednostce czasu.Gdy; prowadzi sje lugowanie zuzla miedziowego otrzymywanego ze stopu olowiu poclibdzacego- z 10 15 20 25 35 50 55 6583 496 8 wielkiego pieca, zwiazki miedzi wymagaja na ogól silniejszych warunków utleniajacych do rozpuszcze¬ nia wartosciowej miedzi niz w przypadku stoso¬ wania zuzla cynkowo-olowiowego z wielkiego pie¬ ca. W celu uzyskania wystarczajacej szybkosci roz¬ puszczania, w instalacji produkcyjnej wymagane jest zwlaszcza cisnienie tlenu wyzsze od cisnienia atmosferycznego i podwyzszona temperatura. Przy przerobie takiego materialu stosuje sie na przyklad cisnienie czastkowe tlenu 1—5 atmosfer i tempe¬ rature 30—100°C.Sposób wedlug wynalazku jest przedstawiony na rysunku, stanowiacym schemat przebiegu procesu ekstrakcji miedzi z zuzla miedzianego, otrzymy¬ wanego z piromeitalurgicznego stopu olowiu. Jak pokazano na rysunku, do zbiornika do lugowania 1 wprowadza sie wraz z wodnym roztworem amo¬ niaku i weglanu amonowego czastki zuzla mie¬ dzianego o rozmiarach ponizej 3,17 mm oraz powie¬ trze. Lug macierzysty zawierajacy rozpuszczona wartosciowa miedz po przesaczeniu na filtrze la wprowadza sie do ekstraktora 2. Oddzielany w eks- traktorze 2 od fazy organicznej rafinat zawraca sie do stopnia lugowania z upuszczaniem odcieku dp aparatu destylacyjnego 3, co pozwala usuwac 10 15 20 z obiegu lugowania zanieczyszczenia, takie jak cynk, nikiel i arsen. Szlam z aparatu destylacyj¬ nego saczy sie na filtrze 5, otrzymujac tiierozpusz- czame sole nieorganiczne, takie jak wodorotlenki i weglany cynku i niklu oraz arsenian wapnia.Obciazona faze organiczna z ekstraktora 2 wpro¬ wadza sie do urzadzenia ekstrahujacego 4, w któ¬ rym wodnym roztworem kwasu siarkowego eks¬ trahuje sie z niej wartosciowa miedz, a nastepnie zawraca sie ja do ekstraktora 2. Otrzymany roz¬ twór miedzi w kwasie siarkowym wprowadza sie do obudowanej wanny elektrolitycznej 6, w której przez rozklad elektrolityczny odzyskuje sie miedz w postaci miedzi katodowej. Zuzyty elektrolit, wzmocniony uzupelnieniem kwasu siarkowego, zawraca sie do urzadzenia ekstrahujacego 4. Prze¬ sacz z filtra 5 odprowadza sie do scieków, ponie¬ waz jest on odciekiem zuzytego elektrolitu, ko¬ niecznym do regulacji poziomu zanieczyszczenia.Sposób wedlug wynalazku jest blizej wyjasnio¬ ny w ponizszych przykladach wykonania.Przyklad I. Ekstrakcja wartosciowych metali z zuzla miedzianego i tworzenie z lugu zasadowego weglanu miedzi. Suchy zuzel miedziany (118,8 g, 29,3 g Cu—10 B.S.S.) suspenduje sie w wodnym Tablica 1 Czas—godziny 1 Stezenie miedzi g/litr Srednia wydajnosc tlenu, % Ilosc uwolnionego amoniaku*), % Przyblizona*) ekstrakcja miedzi, % 1 —^ 1 16 12 3,9 25 2 35 13 7,9 56 3 42 10 10,8 68 4 46 9 13,8 73 5 50 7 15,2 80 •) W przeliczeniu na calkowity wsad amoniaku i jonów amonowych oraz miedzi. % zawartosci w zuzlu miedzianym Stezenie w ekstrakcie (g/litr) 1 Woda z prze- 1 mycia eks- I traktu i Pozostalosc zuzla po przemyciu i osuszeniu Razem [ Osad zasado- [ wego weglanu Miedz 24,67 49,1 (g) 23,3 .6,0 29,3 % 79,5 20,5 100 20,9 - Olów 57,9 0,795 (g) 0,39 68,4 68,79 /o 0,57 99.43 100 00,35 - T ablica Cynk 3,66 3,975 (g) 1 % ! 1,94 44,6 1 1 1 2,41 | 55,4 4,35 100 1,75 - 2 Zelazo 3,54 0,1136 (g) 0,06 4,15 4,21 % 1,43 98,57 100 0,05 - Antymon Ul 0,318 (g) 0,16 1,16 1,32 % 12,12 87,78 100 0,14 Arsen 1,74 2,27 (g) 1,11 0,06 2,07 % 53,6 46,4 100 1,0 - Srebro 0,146 0,0068 (g) 0,003 0,17 0,173 % 1,73 98,27 100 0,003 -83 496 10 roztworze (500 ml) 4 M NH4OH i i2 M (NH4)2C03, do którego przez krazek spiekany ze szkla, zanu¬ rzany w cieczy, wprowadza sie powietrze w ilosci 1 litr/minute..W ciagu 2—2,5 godzin temperatura wzrasta z 19°C—33QC, a nastepnie po 5 godzinach spada do 21°C. Zuzyte powietrze wymywa sie kwasem. Okre¬ sowa analiza lugu macierzystego i amoniaku uno¬ szonego w zuzytym powietrzu daje wyniki, zesta¬ wione w tab-icy 1.Po przesaczeniu mieszaniny otrzymuje sie osad w ilosci 96,3 g, po przemyciu i wysuszeniu w tem¬ peraturze 10O°C i ciemno-niebieski roztwór kom¬ pleksowego zwiazku (440 ml), który po destylacji z para wodna tworzy ciemnozielony, zanieczysz¬ czony weglam miedzi (39,9 g, 52,5% Cu, po prze¬ myciu i wysuszeniu). Bilans masowy wazniejszych pierwiastków podano w tablicy 2.Przyklad II. Wplyw stezenia miedzi na szyb¬ kosc ekstrakcji zuzla miedzianego. W temperatu¬ rze pokojowej ekstrahuje sie w zwykly sposób próbki zuzla o rozmiarach czastek 3,17 mm (20 g, 26,8% Cu) uzywajac powietrze (1 litr/minute) i roz¬ twór amoniakalny weglanu. Roztwory te, zawiera¬ jace rózne stezenia miedzi, przygotowywane, mie¬ szajac roztwór amoniakatu weglanowego z prze¬ saczem, otrzymanym z przereagowania miedzi z podobnym roztworem amoniakatu weglanowego.Dzieki temu stezenie wolnego amoniaku we wszystkich ekstrakcjach jest prawie jednakowe, a zmienne jest tylko stezenie miedzi. Otrzymane 10 15 20 wyniki, zestawione w tablicy- 3, wskazuja, ze miedz pozostala w rafinacie zawracanym do po¬ nownego uzycia ma znaczny wplyw na szybkcsc rozpuszczania miedzi zawartej w zuzlu.Jak widac z powyzszych wyników, zawartosc co najmniej 5 g/iitr miedzi w roztworze lugujacym znacznie zwieksza szybkosc lugowania.Przyklad III. Calkowite lugowanie, ekstrakcja organicznym rozpuszczalnikiem, usuwanie z roz¬ puszczalnika i elektroLza. Proces prowadzi sie w pieciu nastepujacych operacjach: Lugowanie. Zuzel (3,17 mm, 26,8% Cu, 20 g) poddaje sie w ciagu 80—120 minut lugowaniu zawracanym co c biegu roztworem amoniakalnym weglanu (100 ml) przy napowietrzaniu w tempie 1 litr/minute. W miare potrzeby uzupelnia sie a- moniak i dwutlenek wegla. W pozostalosci pozos¬ taje okolo 10% miedzi, okolo 80—84% przechodzi do klarownego filtratu a okolo 9% osadza sie w pozostalosci zuzlowej i do usuniecia wymaga prze¬ mycia. W celu usuniecia porwanego roztworu Lix 64 N, który powoduje powstawanie piany pod¬ czas lugowania, rafinat w ostatnim cyklu nalezy przemyc nafta.Ekstrakcja do fazy organicznej. Przesacz z kaz¬ dego cyklu ekstrahuje sie 30% objetosciowymi Lix 64 N (nazwa handlowa firmy General Mills) (6X80 ml), co powoduje przejscie calej miedzi do fazy organicznej. Szesc roztworów Lix przechowu¬ je sie w osobnych rozdzielaczach, ponumerowa¬ nych 1—6.Czas (minut) Temperatura (°C) Zawartosc miedzi w roztworze (g/litr) Wzrost zawartosci miedzi (g/litr) Temperatura (°C) Zawartosc miedzi w roztworze (g/litr) Wzrost zawartosci miedzi (g/litr) Temperatura (°C) Zawartosc miedzi w roztworze (g/litr) Wzrost zawartosci miedzi (g/litr) Temperatura (°C) Zawartosc miedzi w roztworze (g/litr) Wzrost zawartosci miedzi (g/litr) 0 14,5 0 0 18,8 6,57 0 18,8 9,24 0 21,6 12,52 0 Tablica 3 5 16,1 1,21 1,21 20,5 9,66 3,09 20,5 13,06 3,82 23,7 16,86 4,34 15 17,6 4,52 4,52 22,8 13,60 7,03 22,8 17,08 7,84 23,7 20,7 8,19 30 19,7 8,55 8,55 22,3 16,40 9,83 22,3 18,77 9,53 21,8 22,10 9,58 90 19,4 10,70 10,70 19,8 17,15 10,55 19,8 20,08 10,84 20,3 23,26 10,74 Zawartosc miedzi w roztworze wyjsciowym (g/litr) 0 6,57 9,24 12,5283 496 11 12 W celu usuniecia amoniaku porwanego przez roztwór Lix, w drugim i nastepnych cyklach roz¬ twory Lix przemywa sie sukcesywnie woda (6X80 ml), przechodzac od rozdzielacza nr 6 do rozdzielacza nr 1.Ekstrakcja z rozpuszczalnika do fazy wodnej.Prowadzi sie ja stosujac zuzyty elektrolit (30 g/litr Cu, 180 g/litr H2SO4), wytrzasajac porcje organicz¬ nego roztworu (6X80 ml) z roztworem Lix, prze¬ chodzac od rozdzielacza 6 do rozdzielacza 1. W na¬ stepnych cyklach uzywa sie elektrolit ze stopnia elektrolizy. Macierzysty elektrolit, w celu oddzie¬ lenia sladów porwanego roztworu Lix, przeszka¬ dzajacych elektrolitycznemu osadzaniu miedzi, przed elektroliza spienia sie za pomoca powietrza lub przemywa nafta.Elektrolityczne osadzanie miedzi. Elektrolize pro¬ wadzi sie w zwyklym urzadzeniu do analizy miedzi metoda osadzania przy uzyciu platynowych elek¬ trod, otrzymujac z elektrolitu macierzystego, który byl poddany spienieniu jasny, czysty i gladki osad miedzi, zas z elektrolitu przemytego tylko nafta grudkowaty i nierówny osad. Miedz usuwa sie z elektrod do analizy przy uzyciu kwasu azotowego.Otrzymane wyniki zestawiono w tablicy 4. 25 P r z y k lad IV. Wplyw siarczanów na proces lugowania. W szklanej kolbie kulistej, wyposazo¬ nej w mieszadlo lopatkowe, wlot powietrza poprzez krazek ze spiekanego szkla, termometr i wylot gazu przez chlodnice zwrotna chlodzona woda do skrubera zraszanego roztworem kwasu siarkowe¬ go, prowadzi sie nastepujace próby lugowania. Zu¬ zel miedziany zawierajacy 29,3% miedzi przesiewa sie do rozmiarów czastek o wymiarach okolo 3 mm.Sporzadza sie nastepujace roztwory, zawierajace mieszanine amoniaku oraz weglanu i/lub siarczanu aminowego: 2 molowy roztwór wodorotlenku amo¬ nowego '-% dodatkiem (a) i 1 M (NH4)2C03; (b) 0,75 M (NH4)2C03 i 0,25 M (NH4)2S04; (c) 0,5 M (NH4)2C03 i 0,5 M (NH4)2S04; (d) 0,25 M (NH4)2 C03 i 0^75 M (NH4)2S04; (e) IM umieszcza sie odpowiedni roztwór (1 litr) o tem¬ peraturze 20°C.Nastepnie, intensywnie mieszajac, wprowadza sie do kolby zuzel miedziany (200 g), kolbe uszczelnia sie i przez ciecz przepuszcza sie pecherzykami po¬ wietrze (l/l/minute). Bardzo szybko zaczyna sie rozpuszczanie miedzi. Reakcje prowadzi sie w ciagu 2 godzin z tymi wyjatkami, gdzie podano inny czas. Temperatura zawartosci kolby wzrasta sa- Tablica 4 Roztwór Rafinat zawierajacy amoniakat Zuzyty elektrolit Miedz katodowa*) Cykl nr 2 5 1 3 5 1 : 3 "" 5 Wynik analizy g/litr Cu 29,6 28,1 30,0 41,9 40,4 30,8 As 2,4 2,6 0,03 0,05 0,03 <0,01 <0,01 <0,01 Pb 0,01 0,01 0,01 <0,01 <0,01 0,01 Zn 6,1 . 7,5 0,02 0,11 0,16 <0,0l <0,01 0,01 Fe 0,023 0,023 0,023 0,039 0,047 <0,007 <0,007 <0,007 Sb 1,3 1,3 0,08 0,04 0,04 0,03 0,04 <0,C3 Ni 0,02 0,02 Objetosc roztworu ml 78 78,5 450 466 459 100 100 100 *) Fo rozpuszczeniu w kwasie azotowym.Pierwiastki stanowiace zanieczyszczenia zacne- wuja sie nastepujaco: Olów: Glównie pozostaje w postaci metalicznej i w postaci weglanu, lecz przechodzi z miedzia do roztworu srodka ekstrahujacego.Arsen: Narasta w rafinacie do ilosci 2,5—3 g/litr, pozostaje tam po wyekstrahowaniu miedzi, a po¬ zostala jego ilosc odsacza sie z pozostaloscia zuz¬ lowa.Nikiel: Narasta w rafinacie, prawdopodobnie to¬ warzyszy miedzi podczas przerobu.Cynk: Narasta do ilosci 7—10 g/litr w rafinacie, pozostala ilosc odrzuca sie z pozostaloscia zuzlo¬ wa, lecz pewna jego ilosc towarzyszy miedzi w calym procesie. -— — ---- ^ Zelazo: Sladowe ilosci przechodza do procesu, j wiekszosc odrzuca sie w pozostalosci zuzlowej.Antymoni Glównie jodrzucany z pozostaloscia! zuzlowa, lecz pewne jego ilosci towarzysza miedzi, w czasie procesu. 50 55 60 65 morzutnie do 40°C z wyjatkiem, gdy stosuje sie roztwór nie zawierajacy weglanu, kiedy rozpusz¬ czanie miedzi przebiega tak wolno, ze powstaje znacznie mniej ciepla* Kazdy szlam, utworzony z pozostalosci zuzla i lu¬ gu macierzystego saczy sie w standardowych wa¬ runkach a klarowny lug ekstrahuje sie przez wy¬ trzasanie z roztworem Lix 64 N (nazwa handlowa, produkt firmy General Mills) w nafcie <25°/o obje¬ tosciowych), dopóki cala miedz nie przejdzie do fazy organicznej. Obciazona faze prgamiczna prze¬ mywa isie woda, a nastepnie usuwa sie z niej miedz za pomoca wodnego roztworu kwasu siar¬ kowego (180 g/litr), otrzymujac kwasny roztwór siarczanu miedzi i wyekstrahowana faze organicz¬ na, nadajaca sie do zawracania do obiegu. Ciecz za¬ wierajaca amoniak, w postaci rafinatu, pozbawio¬ na mieclzj nadaje, sie, pp uzupelnieniu strat, do obróbki swiezych ilosci zuzla.Wyniki otrzymane w poszczególnych próbach podano w tablicach 5 i 6.13 83 496 14 Tablica 5 Lugowanie i sklad lugu macierzystego Lug macierzysty — 2 M NH4OH, 1 M (NH4)2X (X=C03" i/lub S04") a b c d 1 e PH poczat¬ kowe 10,15 10,15 10,15 10,10 10,05 koncowe 11,25 10,80 10,50 10,10 9,75 % Cu(1) 85 81 78(=) 81 26(3) Wyniki analizy g/litr Cu 50,6 47,9 46,1 47,8 15,5 Pb 0,27 0,23 0,13 0,05 0,15 Zn 3,9 4,4 4,4 4,0 4,4 Fe <0,01 0,039 0,078 0,023 <0,01 Ni 0,07 0.07 0,07 0,07 0,02 Sb 0,4 0,6 0,6 0,5 <0,1 As 1,6 1,2 0,8 0,4 <0,01 Wilgotnosc placka osadu ' % 7,1 4,3 2,8 1,9 3,3 Porwany*5' NH3 % 7,8 6,5 5,4 5,7 5,3 (1) Zawartosc Cu w lugu macierzystym i w cieczy pochodzacej z przemywania placka osadu, wyrazona jako % Cu zawarty w uzytym zuzlu. (2) Czas przebiegu reakcji — 100 minut. (3) Czas przebiegu reakcji — 6 godzin. (4) Objetosc zatrzymanej cieczy jako procent calkowitej objetosci lugu. (5) Amoniak porwany przez zuzyte powietrze w przeliczeniu na ogólna ilosc amoniaku i jego wodnego roz¬ tworu.Tablica 6 Ilosc pierwiastków stanowiacych zanieczyszczenia wyekstrahowanych z lugu macierzystego zawierajacego amoniak, w przeliczeniu na jednostke ciezaru miedzi Seria 1 a b c d e Cu 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Pb 0,0022 0,0033 0,0028 0,0010 0,0097 Zn 0,0091 0,030 0,019 0,0176 0,098 Fe <0,0002 0,0008 0,0017 0,0005 <0,0006 Ni 0,001 0,0014 0,0012 0,^014 V0,ooi Sb 0,0011 0,0023 0,0035 0,0033 <0,006 As 0,002 ~0 ~0 0,002 ~0 Jak widac, pewne korzysci osiaga sie, stosujac do lugowania zuzla miedzianego mieszanine anio¬ nów weglanowych i siarczanowych, natomiast uzycie tylko anionu siarczanu powoduje powstanie pewnych trudnosci.Wspomniano juz o duzej szybkosci reakcji ukladu zawierajacego tylko anion weglanowy, a co naj¬ mniej 75% molowych siarczanu i 250/o molowych weglanu. Gdy uklad zawiera tylko anion siarcza¬ ny, reakcja przebiega bardzo wolno. Ponadto, ze wzrostem zawartosci siarczanów w roztworze lu¬ gujacym, rozpuszcza sie w nim odpowiednio mniej arsenu, antymonu i clowiu w odniesieniu do ilosci rozpuszczanej miedzi, natomiast gdy roztwór lugu¬ jacy zawiera tylko siarczany, rozpuszcza on bardzo znaczne ilosci olowiu.Pozostalosc zuzlowa, która w przyblizeniu w po¬ lowie w przypadku stosowania tylko weglanu sta¬ nowi bardzo drobny, wolno osadzajacy sie i sa¬ czacy material ze wzrostem zawartosci siarczanów w roztworze lugujacym staje sie stopniowo grubo¬ ziarnista, latwiejsza do saczenia i zatrzymuje w osadzie mniej cieczy. Ze wzrostem zawartosci siar¬ czanów zmniejszaja sie stopniowo straty amoniaku porywanego w zuzytym powietrzu.Gdy prowadzi sie ekstrakcje specyficznymi srod¬ kami ekstrahujacymi miedz, ze wzrostem zawar¬ tosci siarczanów w cieczy lugujacej obniza sie stopniowo ilosc przenoszonego olowiu w stosunku do ilosci miedzi, gwaltownie jednak wzrasta przy 40 zastosowaniu roztworu zawierajacego 100% siar¬ czanu. Jest to szczególnie wazne, gdyz olów prze¬ niesiony do takiego srodka ekstrahujacego jest usuwany z niego w etapie obróbki kwasem.Gdy stosuje sie kwas siarkowy, znaczna ilosc 45 siarczanu olowiu tworzy osad, gromadzacy sie na powierzchni granicznej pomiedzy roztworem srod¬ ka ekstrahujacego i kwasu, wzmagajac tworzenie sie zawiesiny i utrudniajac czyste rozdzielanie oraz calkowite odzyskanie drogiego srodka ekstrahu- 50 jacego. Pozostala czesc rozpuszcza sie w roztworze kwasu siarkowego wymagajac zapobiezenia zanie¬ czyszczeniu miedzi katodowej lub soli miedzi. 55 PL PL
Claims (15)
1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób odzyskiwania miedzi z zuzla otrzy¬ mywanego z pirometalurgicznego stopu olowiu, za¬ wierajacego miedz i zwiazki miedzi polegajacy na 60 lugowaniu drobno zmielonego zuzla, w którym sklad¬ nikiem podstawowym jest olów wodnym roztwo¬ rem weglanu i wodorotlenku amonowego, znamien¬ ny tym, ze do lugowania stosuje sie roztwór za¬ wierajacy jony siarczanowe. 56
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze15 83 496 16 lugowanie prowadzi sie w obecnosci gazu utlenia¬ jacego.
3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze roztwór z lugowania poddaje sie dzialaniu gazu utleniajacego, przy czym jeny miedziawe ulegaja utlenieniu do jonów miedziowych.
4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do lugowania stosuje sie roztwór zawierajacy we¬ glan i siarczan w stosunku molowym co najmniej 1:3.
5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze do lugowania stosuje sie roztwór o temperaturze 20—100°C.
6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze do lugowania stosuje sie roztwór o wartosci pH co najmniej 9,0, a korzystnie 9,5—10,5.
7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze do lugowania stosuje sie roztwór zawierajacy co najmniej 19 g NH3/I.
8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze roztwór z lugowania kontaktuje sie z roztworem organicznym, przy czym otrzymuje sie miedz w fazie organicznej. 0.
9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze roztwór organiczny kontaktuje sie z wodnym roz- 20 25 tworem kwasu mineralnego, przy czym miedz zo¬ staje wyekstrahowana ponownie do roztworu wod¬ nego.
10. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze roztwór wodny odparowuje sie doprowadzajac do krystalizacji soli miedzi. li 1.
11. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze roztwór wodny poddaje sie elektrolizie i uzyskuje sie na katodzie miedz metaliczna.
12. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze jako wodny roztwór kwasu mineralnego stosuje sie rozcienczony roztwór kwasu siarkowego, który odparowuje sie doprowadzajac do krystalizacji siarczanu miedzi.
13. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze jako wodny roztwór kwasu mineralnego stosuje sie rozcienczony roztwór kwasu siarkowego, który po lugowaniu poddaje sie elektrolizie i uzyskuje sie na katodzie osadzona miedz.
14. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze z roztworu po lugowaniu odpedza sie amoniak, przy czym otrzymuje sie osad soli miedzi.
15. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze z roztworu po lugowaniu odzyskuje sie miedz me¬ taliczna, korzystnie w postaci proszku przez dzia¬ lanie srodkiem redukujacym. Zuzel Cu (3.17mm) —¦- i *eqlanu amonowego Jtaiwetrze ¦— Hbdng roztwór omonioKu Luq macterzushj I 1* Rafinat Odciek ftira- NhyC02 £ I——CaQ Tteostatoic Do instalacji ' odzuAiwonia olowiu Obciazona faza orga¬ niczna Zawracana loza organiczna Szlam Elektrolit kwairuj Sole metali Uzupelnienie H2S04 ""* Przesacz (do scieków) Miedz Zuzutu elektrolit katodowa ^ ' OZGraf. Lz. 1210 (110 egz.) Cena 19 zl PL PL
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL16085073A PL83496B1 (pl) | 1972-02-21 | 1973-02-21 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL794572 | 1972-02-21 | ||
| PL16085073A PL83496B1 (pl) | 1972-02-21 | 1973-02-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL83496B1 true PL83496B1 (pl) | 1975-12-31 |
Family
ID=26652411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL16085073A PL83496B1 (pl) | 1972-02-21 | 1973-02-21 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL83496B1 (pl) |
-
1973
- 1973-02-21 PL PL16085073A patent/PL83496B1/pl unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4288304A (en) | Hydrometallurgical process for treatment of sulphur ores | |
| US4293332A (en) | Hydrometallurgical process for recovering precious metals from anode slime | |
| US8834818B2 (en) | Treatment of indium gallium alloys and recovery of indium and gallium | |
| NL2018962B1 (en) | Process for metal recovery by ammonia leaching and solvent extraction with gas desorption and absorption | |
| RU2561621C1 (ru) | Способ извлечения металлов из содержащего их материала | |
| AU2020259139A1 (en) | Process for the recovery of metals from a Li-containing starting material | |
| JP5439997B2 (ja) | 含銅鉄物からの銅回収方法 | |
| US4162294A (en) | Process for working up nonferrous metal hydroxide sludge waste | |
| US4150976A (en) | Method for the recovery of metallic copper | |
| US3971652A (en) | Ammoniacal extraction of copper from metallic materials | |
| Sinha et al. | Recovery of high value copper and zinc oxide powder from waste brass pickle liquor by solvent extraction | |
| CA2394658C (en) | Process for the continuous production of high purity electrolytic zinc or zinc compounds from zinc primary or secondary raw materials | |
| EP0364463A1 (en) | SEPARATION AND EXTRACTION OF NICKEL AND COBALT IN AMMONIA SYSTEMS. | |
| CN102002597B (zh) | 一种从低品位碲渣中综合回收有价金属的方法 | |
| Bautista | Processing to obtain high-purity gallium | |
| US3687828A (en) | Recovery of metal values | |
| US3950486A (en) | Method for separating metal constituents from ocean floor nodules | |
| US4435368A (en) | Hydrometallurgical process for selective dissolution of mixtures of oxy compounds | |
| EP0020826B1 (en) | A hydrometallurgical process for recovering precious metals from anode slime | |
| US3440155A (en) | Extraction and recovery of metals from ores,concentrates and residues | |
| EP0090119B1 (en) | Selectively stripping iron ions from an organic solvent | |
| CN1113520A (zh) | 从铜锌物料中回收铜和锌的湿法冶金方法 | |
| US4065300A (en) | Method for extraction of copper products from copper bearing material | |
| CS201026B2 (en) | Method for the isolation of copper from metallic materials | |
| EP3808861A1 (en) | An improved process for the recovery of zinc from zinc-bearing raw materials |