PT78676B - Method of thiourea addition to electrolytic solution useful for copper refining - Google Patents
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Abstract
Description
Descrição dos Desenhos
Descrição Pormenorizada do Invento
Calcula-se que cerca de 95/ de todo o cobre actualmente produzido é afinado através de um processo electrólito durante o processamento a que o cobre é submetido desde o estado de minério até atingir a forma de produto acabado· A electro-afinação é um processo em que primeiramente por meio de um processo electro quimico, se dissolve o cobre impuro de um ânodo e depois se deposita de uma maneira selectiva o cobre dissolvido e na forma virtualmente pura sobre um cátodo· Este processo alcança assim dois objectivos? elimina virtualmente as impurezas que afectam negativamente as qualidades eléctricas e mecânicas do cobre e também separa do cobre as impurezas que têm valor e que podem ser recuperadas sob a forma de um subproduto metálico, no caso de isso ser economicamente viá vel, ou utilizadas de qualquer outra maneira·
A electro-afinação, tal como ela é realizada actualmente em instalação electróliticas, é quase exclusivamente feita através da utilização de um sistema '‘múltiplo" ou "paralelo" em que todos os ânodos e cátodos que se acham situados no interior de cada uma das células electróliticas se acham intercalados segundo uma
disposição em paralelo sob o ponto de vista electrico·
Olhando para as Figuras IA e 1B vemos que aí se encontram representados dois tipos alternativos de disposição entre ânodos e cátodos e de ligação da cálula· Tanto um como noutro dos modelos de realização todos os ânodos (2A, 2B) situados em cada uma das células se encontram activados a um potencial elêctrico enquanto que todos os cátodos (4A, 4b) se encontram a um segundo potencial de valor mais baixo que o primeiro· Cada um dos ânodos (2A, 2Β) se acha colocado entre dois cátodos (4A, 4b) a fim de que todos os ânodos se dissolvam a uma velocidade substancialmente uniforme·
Todas as células se encontram ligadas em série de maneira a formar uma secção e cada secção geralmente constituida por cerca de 20 a 45 células, constitue uma parte (módulo) independente e destacada da instalação electrolítica de afinação e que pode ser electrica e quimicamente isolada das outras secções para a reali zação das operações tais como as de introduzir e retirar os electródos, limpeza dos resíduos de ânodos do fundo da célula e serviços de manutenção·
Uma vez que cada uma das células adjacentes áe encontra ligada em série com o elemento que lhe fica adjacente· Todos os cátodos em cada uma das células se encontratfi em ligação directa, isto é, ao mesmo potencial, com os ânodos da célula adjacente·
0 electrólito utilizado actualmente na afinação do cobre é constituído por uma solução aquosa com cerca de 40 a 50 g/l de cobre e 175 a 225 g/l de ácido sulftírico, juntamente com pequenas quantidades de impurezas principalmente níquel, arsénio, ferro e antimónio· Existem uns aquecedores alimentados por vapor de água que mantêm a solução a uma temperatura de cerca de 60 a 65oC à entrada na célula de afinação e à medida que electrólito vai circulando através das células no decorrer do processo de afinaçãc,
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a»
a sua temperatura desce para um t valor da ordem dos 55 a 60°C. à saida da célula. 0 caudal ou circulação do electrólito para o interior da célula e do interior para o ex terior desta vai fazer com que no caso de uma célula industrial de grandes dimensões tipica reeicircule todo o seu electrálito uma vez em cada $ a 6 horas. Esta recirculação é essencial devido a várias motivos um dos quais é o de promover o transporte de impurezas dissolvidas para fora da célula e garantir concentrações uniformes de iões de cobre nas superfícies dos electrodos.
0 electrálito contém vários ”aditivos” que lhe são adicionados com vista a melhorar o rendimen to. Se estes aditivos não forel misturados no electrálito os depósitos finais do revestimento de cobre tomar-se-ão depósitos moles ou grosseiramente cristalinos. A formação de "nódulos” de cobre sobre os cátodos, que normalmente crescem até tocar num ânodo próximo, provocando assim um curto-Circuito, irá ser favorecida, exigindo mão de obra adicional para a sua remoção bem como fazendo baixar o ren dimento da corrente na instalação electrólitica. Os aditi vos mais comuns que são actualmente utilizados são a cola de oseos, a caseína hidrolizada, as fibras de madeira sulfonadas tais como ojgoulac, o bindarene e a lenhosa e os espíritos do petróleo, particularmente o bem conhecido "Avitone A”. Um desses aditivos cuja utilização foi considerada como extremamente significativa na optimização do potencial de afinação é a tioureia quando utilizada em qoen tidades controladas. Conformeaqui utilizado, o termo tioureia significa um composto mecânico contendo um núcleo de tioureia, como por exemplo
NH -
NH e, em particular, a tioureia de qualidade comercial ou co mercialmente pura
nh2
No entanto devido às pequenas quantidades de tioureia envolvidas, normalmente partes por milhão de electrólitos, e particulamnente devido à dificuldade em medir estas concentrações no electrólito, o comportamento da tioureia nas soluções de afinação do cobre é praticamente desconhecido· Em particular, a taxa ou taxas de consumo segundo as quais a tioureia é consumida durante o funcionamento da instalação electrólitica, o efeito que os vá rios níveis de concentração da tioureia têm sobre os cátodos de cobre depositado, e o efeito dos níveis ascendentes de impurezas no electrólito, são assuntos de grande interesse·
A indústria tem funcionado tradicionalmente de uma maneira muito pouco cientifica no que respeita à regulação da formação dos nódulos e dos extriamentos, à melhoria do rendimento de corrente e à qualidade do cobre depositado sobre os cátodos# Consequentemente um dos objectivos da indústria consiste em conceber um processo capaz de permitir obter uma melhor compreensão e controlo destes vários fenómenos·
Um tal processo foi descoberto e acha-se melhor ilustrado sob a forma do seu modelo de realização mais simplificado na Fig· 2 que consfcLtue um diagrama de um processo de afinação do cobre em que a unidade da afinação da instalação electrolitica é constituída por uma única secção· 0 depósito de mistura (2) funciona como uma fonte
de tioureia para o processo de afinação, bem como de fonte de vários outros aditivos· A tioureia pode ser adicionada
ao electrólito de uma maneira contínua ou periódica conforme o tipo de sistema utilizado· A tioureia contida no depósito (2) vai passar através de um tubo ou de qualquer outro adequado sistema de escoamento (4) passando através do regulador de caudal (6) e indo juntar-se depois à corrente principal de circulação de electrólito no tubo
(8)· Regulando a quantidade de tioureia adicionada desta maneira, a concentração de admissão de tioureia no tubo (8) é tipicamente mantida dentro de um valor situado entre cerca de 800 e 25OO ppb, ou ainda melhor, entre cerca de I5OO e 2000 ppb· No entanto a concentração de admissão deve variar de maneira a que a concentração de descarga da tioureia proveniente de cada secção da instalação electrólitica se acha presente pelo menos em concentração vestigiais, isto é, pelo menos em concentrações vestigiais, isto é, pelo menos numa quantidade que se possa medir e de preferência pelo menos de cerca de 100 ppb. Foi surpreendentemente descoberto que era possivel utilizar na admis são níveis de tipureia superior àqueles que era suposto serem viáveis sem que isso provocasse maus resultados·
Em particular têm sido utilizados na admissão concentrações de tioureia da ordem das ppb com resultados satisfatórios· Isto é tanto mais surpreendente quanto é certo que se pensava que a estes níveis de tioureia a contaminação especialmente a proveniente de enxofre presente na tioureia, iria danificar os cátodos de cobre depositados· No entanto não existe nehuma vantagem de natureza economica ou de qualquer outro tipo em trabalhar a estes níveis tão elevados·
Voltando à Fig· 2 vemos que o electrjá lito penetra a qeguir na secção ou módulo (lO) que se acha dividido em várias células (l2) cada uma das quais é construí da da maneira representada na ifèg· 1· No entanto no processo caracteristica deste invento pode ser utilizado qualquer
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adequada concepção de célula ou de instalação e esta particular concepção de instalação electrolitica, que utiliza apenas uma única secção, é utilizada apenas com o objecti— vo de simplificar a análise, depois de circular através da secção (io) e de participar na electro-afinação dos ânodos impuros para cátodos de cobre puro, a solução de que é constituido o electrélito vai sair através do tubo de descarga (l4)· A concentração de descarga da tioureia do electrolito é medida através de uma amostra recolhida no orifício (l6), sendo a medição da amostra realizada pelo sistema de medida (l8) cuja localização não é importante desde que as concentrações de descarga possam ser rápidas e rigorosamente medidas por forma a permitir realizar
prontamente as necessárias alterações no sistema·
I
j
| E preferível determinar a concentração de tioureia no electrolito por meio de uma técnica
I analítica conhecida sob a desegnação de polarografia de impulso diferencial (PXD)· Através da utilização de um depósito analítico conhecido por polarografo tal como o Modelo 3θ4 da EG&G - Princeton Applied Research, que é vendido pela Princeton Applied Research Corporation, Princeton, N»J» , e cujo funcionamento se encontra desi crito na publicação "EG&G Princeton Applied Research, Ànalystical Instrument Division Application Note P-2”, e que é aqui incorporada a titulo de referência, e modificando-se o instrumento através da introdução de um ouj tro electrodo de referência isto é, através da utilização, através de um electrodo de referência de KNO^ em vez de se utilizar o electrodo de Ag-AgCl recomendado é possivel registar concentrações de tioureia da ordem das 100 ppb.
A solução de que o electrolito da instalação electrilitica é constituido é diluída até atingir o titulo de um décimo e a seguir é analizada* A razão de se fazer a diluição de electrolito reside no facto de se pretender com isso eliminar qualquer interferência na análise por parte de outras impurezas presentes, particularmente do cloro· 0
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polarógrafo é de preferência ajustado ou regulado para uma baixa velocidade de varrimento, cerca de 2 a 5 mV/seg, e para uma altura de impulso de 25 mV, a fim de fazer com que as leituras do palarógrafo sejam mais fáceis de realizar· Esta técnica pemiite efectuar rigorosas leituras da concentração até valores tão baixos como as de cerca de 100 ppb, o que nâo podia ser feito através do método de funcionamento da máquina que é recomendado pelo fabricante, apesar de o fabricante reclamar o contrário· No entanto qualquer palarógrafo adequado pode ser rapidamente adaptado por forma a poder ser utilizado no processo caracteristico deste invento, e quaisquer outros sistemas de medida que possam determinar de uma maneira rapida e rigorosas as concentrações de tioureia de tioureia desta ordem de grandeza sâo perfeitamente adequados para o processo caracteris tico deste invento apesar de se supor que nenhum deles pode ser adquirido comercialmente·
Descobriu-se surpreendentemente que a concentração de tioureia nos afluentes constitui um importante parâmetro na optimização do rendimento da instalação electrolitica· Mais precisamente uma concentração de tioureia nos afluentes pelo menos superior às concentrações vestigiais, isto é, pelo menos, uma quantidade possivel de ser medidi, e de preferência superior a cerca de 100 pptt, irá promover um maior rendimento de corrente, dar origem à formação de cátodos de superfícies mais lisa, fazer com que haja menos curto-circuitos entre ânodo e cátodo, e uma mais baixa concentração de impurezas nos cátodos·
Depois de a solução de que á composto o electrolito ter circulado através da secção (10) e recolhida uma amostra desta solução no ponto (l6), indo depois a solução passar através do tubo (20) e penetrar no depósito (22) que funciona como uma fonte de electrolito fresco, isto é, de CuSO^ e HgSO^· Depois de sair do depósito (22) a solução de electrolito fresca vai passar através do tubo (24)
e do sistema de bombagem (26) indo depois penetrar no tubo (28) e no permutador de calor (3θ) onde a temperatura do electrolito expirimenta uma subida até atingir cerca de Ó5°C e do qual o fluido sai através do tubo (32) por inter médio do qual ele, fluido, entra e sai do depósito principal (34)· 0 electrolito é em seguida reforçado com tioureia
e com outros aditivos antes de entrar na secção (ΐθ), ponto a partir do qual este ciclo se repete indefenidamente·
Cumpre salientar que para a realização prática deste processo existem muitos outros esquemas de reciclagem e aparelhos que se acham incluidos no âmbito do invento, e que a maneira de processar o electrolito depois de ter sido medido o conteúdo da tioureia na corrente de afluente e até este ser re forçado com uma pretendida quantidade de tioureia na corren te de admissão não constitui uma parte critica do processo·
0 invento, na sua forma preferencial consiste num processo novo e aperfeiçoado de afinação electrolitica do cobre que tem lugar num deposito electrolitico ou em qualquer outro adequado sistema de recipientes, e em que o aperfeiçoamento consiste no facto de a concentração de tioureia na descraga de electrolito ser medida por intermédio de um adequado sistema de medida, de preferên cia o de polarografia de impulso diferencial, sendo o valor da concentração de tioureia reajustado por meio da adição de uma eficaz quantidade de tioureia na corrente de adnissão de maneira a fazer com que a concentração na descarga se mantenha dentro de determinados limites, sendo o valor do limite superior um valor acima do qual se começa a formar impurezas nos cátodos de cobre e o valor do limite inferior num valor que corresponde à de uma quantidade que pelo menos possa ser medida e de preferência a uma concentração de cerca de 100 ppb, abaixo da qual se acelera a fòr mação de módulos, e de se repetir periodicamente o processo anterior de maneira a que a concentração de tioureia medida
na descarga se mantenha situada entre estes valores superior e inferior, de preferência netre cerca de 100 e 2500 ppb no caso das instalações electroliticas tipicas de electro-afinação.
Apesar de os requerentes não pretenderem em questões teóricas consideram que a utilização da PID para medir a concentração de tioureia ou vários pontos na instalação electrolítica parece lançar alguma luz no que diz respeito à forma como a tioureia é consumida· A concentração óptima precisa de tioureia vária de secção para secção e deve ser determinada experimental mente para cada medida· A tioureia constane-se durante um determinado periodo de tempo, mesmo na ausência de electró lise, apesar da sua velocidade de consumo parecer ser proporcional densidade da corrente· A descoberta mais surpre endente consiste no facto de o controlo da concentração da tioureia realizado da maneira descrita no processo reivindicado pelos requerentes conduzir a uma melhoria de 3 a 6$ no rendimento da corrente, bem como a uma redução de até 80$ no número de curto-circuitos· No Quadro 1 da página 12 foram registados os valores dos rendimentos da corrente (RC·) θ o número de curto-circuitos e uma medida de afinação comercial durante um periodo de 4 meses, tendo sido utilizados durante o primeiro mês técnicas de afinação í
convencionais incluindo a adição de tioureia, cola e Avitone ao electrolito de acordo com a prática vulgarmente seguida, enquanto que nos últimos três meses foi utilizado o novo processo reivindicado pelo requerentes· As primeiras medições revelaram a ausência de tioureia nos afluentes, no entanto descobriu-se que fazendo novas adições de tioureia ao electrolito até à concentração desta atingir um ponto em que seja detectada nos afluentes uma quantidade tioureia possível de medir, de acordo com os ensinamentos facultados pelo invento, a quantidade de curto-circuitos diminuía e o rendimento médio da corrente nos módulos da
instalação electrólitica aumentada· No Quadro II da página 13 encontra-se registado o número de curto-circuitos de dois módulos da instalação electrólitica durante um pe riodo de temp de nove dias antes de se utilizar o processo aqui descrito e depois de se utilizar o processo·
Os espectaculares aumento do rendimento da corrente da afinação e diminuição do número de curto-circuitos conforme se encontra representado nos Quadros I e II, constituem factos totalmente inesperados atingiram-se densidades de corrente de valores tão altos amp/pé 2 em contraste com os mais vulgares valores de 17 amp/pé 2, sem prejuizo do rendimento da corrente·
Os resultados são variaveis em função das caracteristicas particulares da instalação electrólitica utilizada no entanto é evidente que através deste método é possivel realizar substanciais economias num processo que tem vindo a ser utilizado deste à décadas, o que não deixa de constituir um resultado inesperado e surpreendente·
Obviamente que é possivel intrôdazir numerosas modificações e alterações no presente invento com base nos ensinamentos anteriores» Deverá portanto reconhecer-se que, no âmbito das reivindicações anteriores, o invento pode ser concretizado de modos diferen tes daquele que aqui foi apresentado e descrito·
QUADRO I
QUADRO I (Cont·)
X As medições de tioureia foram feitas semanalmente ao longo dos meses I e II até ao 19°· dia do mês III, após o que passaram a ser feitas diariamente·
** Na Secção C as leituras de tioureia passaram do valor zero para valores positivos a partir de meados do mês III·
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QUADRO II
* As medições foram feitas nas instalações electróliticas de afinação de cobre da ASARCO INCORPORATED de Amarillo.
Description of the Drawings
Detailed Description of the Invention
It is estimated that about 95% of all copper currently produced is refined through an electrolyte process during processing to which the copper is subjected from the ore state to the finished product form. Electro-refining is a process whereby by means of an electrochemical process the impure copper of an anode is dissolved and then the dissolved copper and the virtually pure copper is deposited on a cathode in a selective manner. virtually eliminates impurities which adversely affect the electrical and mechanical qualities of copper and also separates impurities of value from copper and which can be recovered in the form of a metallic by-product if economically viable or used in any other way·
Electro-tuning, as currently performed in electrolytic installation, is almost exclusively done through the use of a "multiple" or "parallel" system in which all the anodes and cathodes that are situated inside each of the electrolytic cells are intercalated according to a
arrangement in parallel from the electrical point of view ·
Referring to Figures 1A and 1B, we see that there are shown two alternative types of anode and cathode arrangement and cell binding. In either embodiment all the anodes (2A, 2B) in each of the cells are activated at an electrical potential while all the cathodes (4A, 4b) are at a second potential of lower value than the first · Each of the anodes (2A, 2Β) is placed between two cathodes (4A, 4b ) so that all anodes dissolve at a substantially uniform rate
All the cells are connected in series to form a section and each section generally consisting of about 20 to 45 cells, constitutes an independent and detached part (module) of the electrolytic tuning plant and which can be electrically and chemically isolated from the other sections for carrying out operations such as the introduction and removal of electrodes, cleaning of cell bottom anode residues and maintenance services
Since each of the adjacent cells is connected in series with the adjacent element • All cathodes in each cell are in direct bond, i.e. at the same potential, with the anodes of the adjacent cell
The electrolyte currently used in copper tuning consists of an aqueous solution containing about 40 to 50 g / l copper and 175 to 225 g / l of sulphatic acid together with small amounts of impurities, mainly nickel, arsenic, iron and antimony · There are some heaters powered by steam which maintain the solution at a temperature of about 60 to 65 ° C on entry into the cell pitch , and as the electrolyte circulates through the cells during the process afinaçãc,
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The"
its temperature drops to a value on the order of 55 to 60 ° C. the cell. The flow or circulation of the electrolyte into the cell and from the inside to the inside of it will cause that in the case of a large industrial cell typically reeiciculating all its electrolyte once in every $ 6 hours. This recirculation is essential for several reasons, one of which is to promote the transport of dissolved impurities out of the cell and to ensure uniform concentrations of copper ions on the electrode surfaces.
The electrolyte contains several "additives" added to it to improve yield. If these additives are not mixed in the electrolyte the final deposits of the copper coating will become soft or coarsely crystalline deposits. The formation of copper "nodules" on the cathodes, which normally grow until they touch a nearby anode, thus causing a short circuit, will be favored, requiring additional labor for its removal as well as lowering current yield The most common additives which are currently used are bone glue, hydrolyzed casein, sulphonated wood fibers such as oligoglac, bindarene and woody and petroleum spirits, particularly the well-known "Avitone A ". One of these additives whose use has been considered as extremely significant in optimizing the tuning potential is thiourea when used in controlled conditions. As used herein, the term thiourea means a mechanical compound containing a thiourea nucleus, for example
NH-
NH and, in particular, commercial grade or commercial grade thiourea
nh 2
However, because of the small amounts of thiourea involved, usually parts per million electrolytes, and particularly because of the difficulty in measuring these concentrations in the electrolyte, the behavior of thiourea in copper tuning solutions is practically unknown. In particular, the rate or rates consumption during which the thiourea is consumed during the operation of the electrolytic installation, the effect that the various concentration levels of thiourea have on deposited copper cathodes, and the effect of ascending levels of impurities on the electrolyte, are matters of great interest·
The industry has traditionally operated in a very unscientific way with regard to the regulation of nodule and shear formation, the improvement of current yield and the quality of the copper deposited on the cathodes. Consequently one of the objectives of the industry is to design a process that allows a better understanding and control of these various phenomena.
Such a process has been discovered and is best illustrated in the form of its simplified embodiment in Fig. 2 which shows a diagram of a copper tuning process wherein the tuning unit of the electrolytic installation consists of a single section · The mixing tank (2) acts as a source
of thiourea for the tuning process, as well as source of several other additives · Thiourea can be added
to the electrolyte in a continuous or periodic manner according to the type of system used. The thiourea contained in the tank 2 will pass through a pipe or any other suitable flow system 4 through the flow regulator 6 and then joining the main electrolyte circulation stream in the tube
(8) By regulating the amount of thiourea added in this manner, the concentration of thiourea admission into the tube (8) is typically maintained within a range of about 800-2500 ppb, or better still, between about 1500 and 2000 ppb · However the concentration of admission should vary such that the concentration of discharge of the thiourea from each section of the electrolytic installation is present at least in trace concentration, i.e., at least at trace concentrations, i.e. at least in an amount that can be measured, and preferably at least about 100 ppb. It was surprisingly discovered that it was possible to use higher levels of tipureia than those that were supposed to be viable without causing poor results.
In particular thiourea concentrations of the ppb order have been used with satisfactory results. This is all the more surprising since it is believed that at these levels of thiourea the contamination especially from sulfur present in the thiourea would damage the cathodes of deposited copper · However, there is no advantage of an economic nature or any other type in working at such high levels.
Turning to Fig. 2, the electromagnet penetrates into the section or module (10) which is divided into several cells (12), each of which is constructed in the manner shown in FIG. 1. However, in the characteristic process of this invention may be used
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suitable cell or installation design and this particular design of electrolytic installation, which uses only a single section, is used only for the purpose of simplifying the analysis, after traveling through section (io) and participating in the electro- the electrolyte solution is exited through the discharge tube 14. The discharge concentration of the thiourea of the electrolyte is measured through a sample collected in the orifice 16, the measurement of the sample being carried out by the measuring system (18) whose location is not important since the discharge concentrations can be quickly and accurately measured in order to allow
promptly change the system ·
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j
| It is preferred to determine the concentration of thiourea in the electrolyte by means of a
(PXD) • Through the use of an analytical reservoir known as a polarograph such as the Model 3θ4 from EG & G-Princeton Applied Research, which is sold by Princeton Applied Research Corporation, Princeton, J ", and whose operation is described in the publication" EG & G Princeton Applied Research, International Instrumental Instrument Division Application Note P-2 ", and incorporated herein by reference, and modifying the instrument by introducing an As a reference electrode, that is to say, using a reference KNO electrode, instead of using the recommended Ag-AgCl electrode, it is possible to record concentrations of thiourea of the order of 100 ppb.
The solution from which the electrolyte from the electrolyte is formed is diluted to the titre of one tenth and then analyzed. The reason for the dilution of electrolyte is that it is intended to eliminate any interference in the analysis by of other impurities present, particularly chlorine · 0
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polarograph is preferably adjusted or set to a low scanning speed, about 2 to 5 mV / sec, and for a 25 mV pulse height, in order to make the readings of the palographer easier to perform. to perform strict concentration readings to values as low as about 100 ppb, which could not be done by the method of machine operation which is recommended by the manufacturer, although the manufacturer claims otherwise. However, any pallet can be readily adapted so that it can be used in the process of the present invention, and any other measuring systems which can rapidly and accurately determine thiourea thiourea concentrations of this order of magnitude are perfectly suitable for the characterizing process of this invention although it is assumed that none of them can be commercially acquired
It has surprisingly been found that the concentration of thiourea in the tributaries is an important parameter in optimizing the yield of the electrolytic plant. More precisely a concentration of thiourea in the tributaries is at least higher than the trace concentrations, i.e., at least a possible amount to be measured , and preferably greater than about 100 ppt, will promote a higher current yield, give rise to smoother surface cathodes, cause less anode to cathode short circuits, and a lower concentration of impurities in cathodes ·
After the solution of which the electrolyte has circulated through section (10) and collected a sample of this solution at point (16), the solution is then passed through the tube (20) and into the reservoir (22) as a source of fresh electrolyte, i.e. CuSOâ,, and Hâ,,SOâ, ... After leaving the tank 22 the fresh electrolyte solution will pass through the tube 24,
and the pumping system (26) and then penetrate the tube (28) and the heat exchanger (3θ) where the temperature of the electrolyte expands to an extent up to about 50 ° C and from which the fluid exits through the tube (32). ) by means of which fluid flows into and out of the main tank (34). The electrolyte is then reinforced with thiourea
and with other additives before entering section (ΐθ), point from which this cycle is repeated indefinitely ·
It should be noted that for the practice of this process there are many other recycling schemes and apparatus which fall within the scope of the invention and that the way to process the electrolyte after the content of the thiourea has been measured in the tributary stream and up to this to be stressed with an intended amount of thiourea in the admission stream is not a critical part of the process.
The invention in its preferred form consists of a novel and improved process of electrolytic tuning of copper which takes place in an electrolytic tank or any other suitable vessel system, and wherein the improvement consists in the concentration of thiourea in the electrolyte stripping is measured by means of an appropriate measuring system, preferably differential pulse polarography, the value of the thiourea concentration being readjusted by the addition of an effective amount of thiourea in the delivery stream so as to cause the concentration in the discharge remains within certain limits, the value of the upper limit being a value above which impurities in the copper cathodes begin to form and the value of the lower limit in a value corresponding to that of an amount that can at least be measured and preferably at a concentration of about 100 ppb, below which the formation of the modulus is accelerated. and to periodically repeat the above process so that the measured thiourea concentration
in the discharge remains between these upper and lower values, preferably around 100 and 2500 ppb in the case of typical electro-tuning electrolytic installations.
Although the applicants do not wish to argue in theoretical terms, they consider that the use of PID to measure the concentration of thiourea or various points in the electrolytic installation seems to shed some light as to how the thiourea is consumed. The optimum concentration needs several thiourea from section to section and should be determined experimentally for each measurement. The thiourea is constanted for a certain period of time, even in the absence of electrolysis, although its rate of consumption appears to be proportional to current density. The most surprising finding Accordingly, the control of thiourea concentration carried out in the manner described in the process claimed by the applicants leads to a 3 to 6% improvement in the current yield as well as a reduction of up to 80% in the number of short- In Table 1 on page 12 were recorded the values of the current yields (RC ·) θ the number short-circuits and a commercial tuning measure during a period of 4 months, and during the first month were used tuning techniques
conventional methods including the addition of thiourea, glue and Avitone to the electrolyte according to commonly used practice, whereas in the last three months the new process claimed by the applicants was used. The first measurements revealed the absence of thiourea in the tributaries, it is understood that by making further additions of thiourea to the electrolyte until the concentration thereof reaches a point at which a thiourea quantity is detected in the tributaries, according to the teachings provided by the invention, the amount of short circuits decreased and the average yield of the current in the modules of the
electromagnetic installation · The number of short circuits of two modules of the electrolytic installation is recorded in Table II on page 13 for a period of nine days prior to using the process described here and after using the process ·
The spectacular increase in the yield of the tuning current and the reduction of the number of short-circuits as shown in Tables I and II are totally unexpected facts. Current densities of values as high as amp / foot 2 were reached in contrast to the more common values of 17 amp / ft 2, without loss of current
The results are variable depending on the particular characteristics of the electrolytic installation used however it is evident that through this method it is possible to realize substantial savings in a process that has been used from this to decades, which nonetheless constitutes an unexpected and surprising result ·
Obviously it is possible to introduce numerous modifications and modifications to the present invention on the basis of the foregoing teachings. It should therefore be recognized that, within the scope of the preceding claims, the invention may be embodied in ways different from that described and described herein.
TABLE I
TABLE I (Cont ·)
X The measurements of thiourea were made weekly during the months I and II until the 19th day of month III, after which they were made daily.
** In Section C the thiourea readings have gone from zero to positive values from mid-month III ·
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TABLE II
* Measurements were made at ASARCO INCORPORATED's electrolytic copper refining facilities in Amarillo.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PT78676A PT78676B (en) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | Method of thiourea addition to electrolytic solution useful for copper refining |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PT78676A PT78676B (en) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | Method of thiourea addition to electrolytic solution useful for copper refining |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PT78676A PT78676A (en) | 1985-01-01 |
| PT78676B true PT78676B (en) | 1986-07-11 |
Family
ID=20083496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PT78676A PT78676B (en) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | Method of thiourea addition to electrolytic solution useful for copper refining |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PT (1) | PT78676B (en) |
-
1984
- 1984-06-01 PT PT78676A patent/PT78676B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PT78676A (en) | 1985-01-01 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| MM3A | Annulment or lapse |
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