RO128754A2 - Procedeu de obţinere a pulberii de cupru prin hidrometalurgia cenuşilor cuproase - Google Patents
Procedeu de obţinere a pulberii de cupru prin hidrometalurgia cenuşilor cuproase Download PDFInfo
- Publication number
- RO128754A2 RO128754A2 ROA201101462A RO201101462A RO128754A2 RO 128754 A2 RO128754 A2 RO 128754A2 RO A201101462 A ROA201101462 A RO A201101462A RO 201101462 A RO201101462 A RO 201101462A RO 128754 A2 RO128754 A2 RO 128754A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- copper
- solution
- tank
- washing
- ash
- Prior art date
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 85
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 17
- 239000002956 ash Substances 0.000 title description 23
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 title description 2
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 title description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 61
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 56
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 45
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 26
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 19
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 15
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 14
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 12
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 claims description 11
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 claims description 11
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 11
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 4
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 3
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 claims description 2
- 235000021053 average weight gain Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical class [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 4
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 3
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000010804 inert waste Substances 0.000 description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 125000000746 allylic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un procedeu de obţinere a pulberii de cupru prin tratarea pe cale hidrometalurgică a cenuşilor cuproase, pentru recuperarea cuprului metalic, oxizilor de cupru şi a altor metale, cum ar fi zincul, plumbul sau oxidul de plumb. Procedeul conform invenţiei constă în tratarea deşeurilor de cupru cu soluţie de acid sulfuric cu concentraţia de 15...20%, pentru solubilizarea oxidului de cupru în soluţie de CuSO- ZnSO- HO, care este precipitat ca pulbere de cupru, prin reacţie cu şpan de zinc, şi este uscat ca atare sau oxidat ca pulbere de oxid de cupru CuO/CuO, după cerinţe, soluţiile uzate de la precipitarea prafului de cupru fiind regenerate prin electroliză, pentru recuperarea zincului şi regenerarea soluţiei de HSO- ZnSO- HO, care este reutilizată pentru solubilizarea cenuşilor cuproase, după ce se adaugă o cantitate de soluţie nouă de HSOcu concentraţia de 40%, obţinându-se, la electroliza zincului, o cantitate de zinc catodic, care este retopit şi turnat în plăci, din care o parte este reutilizată în flux, sub formă de şpan, pentru precipitarea cuprului şi surplusul de 30% cupru este valorificat direct.
Description
Invenția se refera la un ppocedeu de obținere a pulberii de cupru prin tratamentul pe cale hidrometalurgica a cenușilor cuproase - drosurilor conținând oxizi de cupru si suspensii de cupru metalic. Deseurile metalurgice cu conținut de cupru metalic si / sau oxid de cupru sunt curent produse in unitati de producție care retopesc deșeuri sau lingouri de alama , bronz si cupru pentru obținerea diverselor produse. Zgura rezultata din aceste șarje , sunt curent denumite si drosuri. Acestea sunt purtătoare de cantitati importante de cupru ca metal si/sau oxid dar si de alte metale utile si care sunt relativ ușor de extras cum ar fi Zn,Pb.O compoziție chimica generala a drosurilor rezultate de la elaborarea alamei este : CuO :25-45 %, ZnO: 5-35 % , PbO: 0,1-2 %, SiO2: 0,5 - 3 %, Fe3O4:0,2 - 10%,AI2O3 :0,1-2 % si SnO : 0,2 - 12 %. Aceste drosuri au o gama larga de compoziții funcție de compoziția topiturilor elaborate , de exemplu cele rezultate din elaborarea bronzurilor au conținuturi mai mari de SnO sau de CuO daca zgurele provin de la topirea cuprului si deșeurilor acestuia.In general aceste deșeuri sunt reciclate tot in industria metalurgica prin înglobarea acestora in minereurile de Cu , Pb si Zn care sunt procesate pentru obținerea elementelor respective. Pe de alta parte pulberea de cupru este un produs intermediar cu multiple aplicații tehnice si este obtinuta prin diverse procedee cum ar fi: topire si pulverizare cu apa , aer sau azot comprimat, electroliza sau divizare mecanica.
Pulberea de cupru care se dorește a fi obtinuta prin acest procedeu poate înlocui produsul similar obtinut prin procedeul electrolitic, clasic si poate avea aceeași destinație ca produs intermediar avand caracteristici fizice similare.Din pulberile obținute prin procedeul care face obiectul invenției se pot produce anumite tipuri de piese obținute prin presare si sinterizare , catalizatori, piese din cupru - grafit cu proprietăți antifrictiune si cu bune caracteristici de conductibilitate electrica sau pentru fabricarea pulberii de oxid de cupru.
Se cunosc mai multe procedee de obținere a pulberilor de cupru din care se prezintă:
• Procedeul de topire si pulverizare. Prin acesta, o topitură de cupru realizata in cuptoare electrice sau flacara este turnata in debit constant peste care este dirijat un jet de aer sau azot comprimat sau apa cu viteze de peste 150 - 200 m/s prin care se produce o pulverizare a metalului in particule fine de forma aproximativ sferica si care sunt colectate intr-un rezervor de apa pentru răcire rapida;
• Un al doilea procedeu foarte răspândit este obținerea pulberii de cupru prin electroliza unei soluții de CuSO4 - H2O cu supratensiuni anod - catod de cca. 0,4 - 0,5 V folosind un anod din cupru electrolitic.Pulberea obtinuta are o forma stelata cu un coeficient de forma mic de cca. 0,2 - 0,4;
• Sunt cunoscute procedee de obținere a pulberii de cupru prin sinteza chimica prin reacții chimice in soluții, unde , funcție de parametrii termodinamici, se pot obține pulberi de diferite forme si granulatii.
Dezavantajele acestor procedee constau din :
• Utilizarea cuprului electrolitic sau aliat ca materie prima , care fiind un material scump, conduce la creșterea costului de fabricație a pulberilor obținute ;
• Apariția pierderilor prin oxidare sau dizolvare in electrolit cu efecte in majorarea costurilor a produselor fabricate;
Scopul invenției este acela de a folosi ca materie prima pentru fabricarea pulberii de cupru, a unor materiale deseu purtătoare de cupru metalic sau oxid care sunt generate in λ- 2 Ο 1 1 - Ο 1 4 6 2 - - ς
Ο -12- 2011 / cantitati mari in industria metalurgica si turnatorii care nu sunt reciclate decât parțial. Prin acest procedeu se realizează valorificarea superioara a acestora prin obținerea de pulberi de cupru si recuperarea sub diferite forme a celorlalte metale însoțitoare printr-un flux tehnologic compus din secvențe tehnologice ușor de aplicat si de controlat.
Cunoașterea caracteristicilor acestor deșeuri si a valorii metalelor conținute in concentrații importante , încercările repetate si finalizate cu bune rezultate de extragere a acestora in scopul valorificării directe ca pulberi comparativ cu sistemul greoi de reciclare prin circuitul marilor combinate cat si înțelegerea impactului negativ al acestor deșeuri asupra mediului la depozitarea in depozite chiar ecologice au dus la concepția acestui procedeu cu scopul:
• Valorificării superioare a conținutului important de metale cu valoare de piața ridicata direct sub forma de produs specializat;
• Valorificarea deșeurilor de acest tip printr-o recuperare integrala a elementelor conținute;
• Fluxul tehnologic sa necesite investiții reduse si sa fie simplu de exploatat.
Problemele pe care le rezolva invenția sunt:
• Obținerea de pulberi de cupru de calitate similara celor de fabricație curenta prin metoda electrolitica ;
• Scăderea costurilor de fabricație prin eliminarea dependentei de utilizare a cuprului electrolitic;
• Realizarea unui flux de fabricație din elemente tehnologice simple si ușor de condus prin implementarea facila de elemente de automatizare;
• Eliminarea poluării prin reciclarea facila a acestor deșeuri si prin crearea unui flux tehnologic din care sa rezulte o cantitate foarte mica de deșeuri inerte fata de mediul ambiant.
Procedeul, conform invenției, înlătură dezavantajele enumerate mai sus prin aceea ca :
• Folosește un material ieftin pentru obținerea pulberii de cupru, care consta din deșeuri cu conținuturi ridicate de cupru ca metal sau oxid care înlocuiește cuprul electrolitic;
• Obține pulberea de cupru cu caracteristici fizice similare cu cel al pulberilor de cupru curent fabricate prin metoda electrolitica si la un cost de fabricație mai mic;
• Folosește elemente de flux tehnologic ușor de condus ai care permit implementarea ușoara a automatizării si deservirea de personal de calificare medie si redus ca număr;
• Permite extragerea extragerea unor metale însoțitoare care se pot reutiliza si parțial se pot valorifica separat;
• Generează o cantitate mica de deșeuri secundare inerte fata de mediu. Se da in continuare un exemplu de realizarea a invenției in legătură si cu fig.nr. 1.
Date generale ale fluxului tehnologic
Soluția de dizolvare : soluție de acid sulfuric concentrație 15 - 20% de greutate
Materia prima cenușa cuproasa - dros de alama sau cupru,zgura de la elaborarea retopirea lingourilor si deșeurilor de cpru
Compoziția drosurilor de cupru uzuale provenita de la șarjele de alama :
| CuO | - | 25 | 45 % |
| ZnO | - | 5 | 35% |
| SiO2 | - | 2 | 15% |
| Fe3O4 | - | 5 | 10 % |
| AI2O3 | - | 0,5 - | 2 % |
Granulația cenușii cuproase - 95 % <1,2 mm
Cv 2 O 1 1 - o 1 4 6 ?. - 3 O -12- 2011
Densitate in vrac - 2,5 - 2,7 kg /dm3
Durata unui ciclu de obținere a pulberii de cupru - 100 - 120 h
Procedeul de obținere a pulberii de cupru are următoarele 4 secvențe tehnologice : Treapta I - Solubilizarea cenușilor cuproase
Treapta II - Procesarea secundara a precipitatului de cenușa cuproasa rezultata după tratamentul de solubilizare cu acid
Treapta III - Fluxul de obținere a pulberii de cupru
Treapta IV - Fluxul de regenerare a soluției de ZnSO4 -H2O si producerii zincului
1.1 Echipamente si utilaje
Rezervor de acid sulfuric concentrație 40 % -1 , rezervor soluție regenerată de H2SO4 - ZnSO4H2O - 2, rezervor pentru apa de spalare -3, traseu de alimentare cu acid sulfuric - 4, traseul de alimentare cu soluție recirculata - regenerată - 5 , traseul pentru apa de spalare - 6, rezervor de cenușa cu traseu de alimentare - transportor elicoidal - 7, bazin de solubilizare cenușa cu acid sulfuric si sisteme de agitare a suspensiei - 8, bazin de stocare apa de spalare treapta III - 9 , sistem de transfer a soluției reacționate CuSO4 - ZnSO4-H2O cu pompa de lichid - 10, sistem de transfer a suspensiei de cenușa reactionata si apa de spalare in tancul de decantare 9-11, tăvi de otel pentru stocarea cenușii decantate cu umiditate de cca 25 - 30 % pentru uscare -12 , bazin de reacție a soluției CuSO4 - ZnSO4-H2O pentru producerea si decantarea prafului de cupru - 13, sistem de transfer a soluției de ZnSO4- H2O -14, in bazinul de stocare asi apei de spalare -15 , tăvi de otel pentru stocarea pulberii de cupru umede 16, sursa de curent continuu pentru alimentarea bateriei de elctroliza cu caracteristica de curent dimensionata pentru asigurarea unei tensiuni anod - catod de 3 - 5 V si o densitate de curent de cca 8-10 A/dm2 - 17, baterie de electroliza anod - catod din aluminiu - otel inox de 3 mm - 18 , alimentate pe bare de cupru cu o secțiune care sa asigure o densitate de curent de max 5 A/mm2 - 19, bazin de stocare si spalare a catozilor de inox cu depozitul de Zn - 20, tava de otel inox pentru fixarea catozilor de inox cu Zn in timpul topirii - 21 .moara de dezintegrare a cenușii de cupru reacționate si uscate - 22, cuptor tip camera cu rezistenta electrica pentru funcțiile de uscare a cenușii de cupru reacționate, uscarea si / sau oxidarea pulberii de cupru , topirea Zn de pe catozii de otel inox - 23, forme de ceramica sau de grafit pentru turnarea lingourilor de Zn - 24, depozit de lingouri de Zn - 25 .expediție lingou de Zn pentru valorificare directa - 26, recirculare Zn ca spân pentru reacția de producere a pulberii de Cu - 27, traseu expediție pulbere de cupru sau de oxid de cupru după tratamentul de oxidare in cuptorul electric 23 - 28
A. Tehnologia de lucru
I. Solubilizarea cenușilor cuproase
a. Se incarca soluție recirculata - regenerată din rezervorul -2, in bazinul de reacție -8, prin traseul -5, prin deschiderea unei vanei si se alimentează cca 70 - 72 % din volumul soluției de reacție
b. se alimentează soluție H2SO4 40 % rezervorul de reacție -8 .pentru obținerea unei soluții H2SO4- ZnSO4 - H2O cu 15 -20 % H2SO4
c. se agita soluția timp de 5 min cu agitatoarele
d. se alimentează cu cenușa din rezervorul -7, timp de 10 min bazinul de reacție -8, in raportul de greutate de 38 -45 % greutate cenușa cuproasa / greutate soluție timp in care agitatoarele sunt in funcțiune
e. se agita soluția timp de 4 h
f. decantare soluție timp de 20 h c-1 O 1 4 -D ' Ă E 2 - -
g. se masoara pH la fiecare 4 h pana când ajunge la valoarea de 4,8 -5
h. transferul soluției CuSO4 -ZnSO4 - H2O cu sistemul de transfer -1,0 , in bazinul de reacție -13, pentru precipitarea pulberii de Cu;
i. spalare precipitat cenușa de cupru reactionata operația de spalare -1
a) se pompează apa de spalare din bazinul -9, si apa curata din rezervorul de apa -3, peste precipitatul de cenușa cuproasa in raportul 0,7 I soluție de spalare si 0,1 I apa curata
b) se agita timp de 4 h cu agitatoarele
c) se decantează timp de 10 h
d) se aspira soluția de spalare 1 cu pompa de transfer in bazinul de precipitare pulbere de Cu - 13, operația de spalare - 2
e) se repeta aceeași operație ca faza de spalare 2 operația de spalare - 3
f. pompare apa curata din rezervorul -3, in raportul 0,7 I / kg de cenușa reactionata si se agita cu agitatoarele
g. se pornește pompa de lichid -11, in timpul agitării si se transfera suspensia in bazinul de spalare -9,
h. se scoate manual restul de nămol ramas in rezervoare apreciat la cca. 20 % din cantitate si se transfera in bazinul -9;
i. se continua agitarea suspensiei in bazinul de spalare -9, inca 4 h
j. se decantează suspensia timp de 10 h
k. Apa de spalare este utilizata pentru faza de spalare 1 a precipitatului de cenușa cuproasa alimentata in bazinul -8,
II Fluxul de procesare a cenușii cuproase după tratamentul cu acid
a. Precipitatul de cenușa cuproasa se scoate manual din rezervorul de spalare -9, după evacuarea apei de spalare si se depune in tăvile de otel -12
b. Se usucă in cuptorul electric -23, la 180°C timp de 5 - 8 h cu ventilație
c. Praful uscat se dezintegrează in moara ventilator - 22, din care este evacuat cu o granulatie sub 1 mm;
d. Se intoduce in tăvile de otel inox -12,
e. Se calcineaza in cuptorul electric -23 , in regim de încălzire la 820 °C timp de 5 h timp in care se amesteca la intervale de 15 min
f. După calcinare se stochează in buncărul -7
g. Se reintroduce praful uscat in faza de alimentare in bazinul-8, pentru solubilizarea oxidului de cupru in acid sulfuric.
III Fluxul tehnologic de obținere a pulberii de cupru
a. soluția de CuSO4 -ZnSO4 -H2O din bazinul-8, se transfera in tancul de reacție -13
b. se alimentează manual cu spân de zinc -27,in cantitate determinata de cantitatea de cupru care se decantează in relația qzn = qcu x 1,12
c. se agita soluția timp de 10 h
d. precipitare timp de 20 h
e. soluția de ZnSO4 -H2O se transfera in tancul de stocare -15, pentru alimentarea liniei de electroliza
f. spalare precipitat de cupru cu apa curata din tancul -3, in raportul 1,5 I / kg praf de cupru c\~2 O 1 1 - O 1 4 6 2 - 3 0 -12- 2011
g. se agita timp de 2 h
h. precipitare 5 h
i. transferul apei de spalare in tancul de stocare apa de spalare -9, care este utilizata la spalarea in faza II de pe linia de solubilizare a cenușii de cupru
j. evacuare manuala a pulberii de cupru precipitate in tăvile de otel inox -16,cu inaltimea stratului de cca 50 mm;
k. calcinarea pulberii de cupru in cuptorul electric -23, cu parametrii
a. durata de oxidare - 4h 30 ‘
b. temperatura de oxidare- 740 °C
c. amestecare - la intervale de 15 ‘sau continuu
d. scoatere din cuptorul electric
e. cântărire - creșterea de greutate medie raport 1,20 - 1,25 raportul greutății cuprului oxidat fata de pulberea de cupru inițiala
f. depozitare in butoaie de tabla pentru expediție -28.
IV. Fluxul tehnologic de recuperare Zn si regenerare soluție uzata
a) Soluția din tancul de stocare 15 este transferata cu sistemul -14 in cuva de electroliza - 18, pana la umplerea pe inaltimea cu 200 mm mai mare decât inaltimea plăcilor anod si catod;
b) Anozii si catozii se montează manual pe barele de curent -19, la distanta de 40 mm in poziție paralele si complet imersati in lichid;
c) Se cupleza sistemul la sursa de curent-17 si se regleza la o tensiune anod catod de 3 - 3,2 V;
d) Se masoara pH si densitatea soluției de electrolit la fiecare 8 h si o data cu scăderea valorii pH se mărește tensiunea panala 4,8 - 5 V;
e) La fiecare 24 h se cântărește depozitul de zinc de pe fiecare catod si se face graficul de creștere a greutății. Durata totala de menținere este de cca. 65 - 72 h;
f) Băile de electrolit se agita la fiecare 2 h cate 15 min.
g) Oprirea electrolizei se face la atingerea tensiunii de lucru de 5 V o densitate a soluției de 1,25 - 1,27 kg/ dm3 si un pH de 1
h) Se transfera soluția de electrolit H2SO4-ZnSO4 -H2O regenerată cu pompa in tancul de stocare -2 .
i) Catozii se scot din tanc manual si sunt depuși intr-o alta cuva-20, unde sunt spalti cu apa prin stopire care ulterior este transferata in tancul cu apa de spalare -9;
j) Catozii sunt introduși in cuptorul electric iri poziție înclinată intr-o tava de otel inox 21, unde sunt menținuți la temperatura de 570°C timp de 30 - 40 min după care sunt scosi din baie la cald. Zincul lichid este scos cu o lingura de otel si se toarna in forme de ceramica de sau de grafit- 24;
k) Din plăcile de zinc se scoate spân prin strunjire la freza care este utilizat pentru precipitarea cuprului in etapa a ll-a a procesării care urmeaza circuitul - 27;
l) Cantitatea de zinc recuperate este de cca. 4 - 5,2 gr Zn / dm2 x h si un ciclu de procesare poate dura 50 - 72 h. Din aceasta cantitate cca.70 % se utilizează in proces la fiecare ciclu pentru precipitare Cu- 27, iar restul se valorifica direct - 26.
m) Zgura rezultata de la topirea zincului de cca. 2-4 kg /100 kg este reintrodusa in cenușa de cupru calcinata si se recicleza prin etapa I de solubilizare
Avantajele procedeului de obținere a pulberii de cupru prin procedeul hidrometalurgic :
C\2 Ο 1 1 - O j 4 6 2 - 3 Ο -12- 2011
• Obținerea de pulberi de cupru de calitate similara celor de fabricație curenta prin metoda electrolitica ;
• Scăderea costurilor de fabricație prin eliminarea dependentei de utilizare a cuprului electrolitic;
• Extracția simultana de metale utile care sunt parțial recirculate in fluxul de obținere a pulberii de cupru si o parte care poate fi valorificata direct;
• Realizarea unui flux de fabricație din elemente tehnologice simple si ușor de condus prin implementarea facila de elemente de automatizare;
• Eliminarea poluării prin reciclarea facila a acestor deșeuri si prin crearea unui flux tehnologic din care sa rezulte o cantitate foarte mica de deșeuri inerte fata de mediul ambient concomitant cu utilizarea in flux a soluțiilor de acid sulfuric uzat.
Claims (3)
1 .Procedeu de obținere a pulberii de cupru, caracterizat prin aceea ca:
in etapa I. se realizează solubilizarea cenușilor cuproase prin incarcarea de soluție recirculata - regenerate H2SO4-ZnSO4- H2O din rezervorul -
2, in bazinul de reacție -8, prin traseul -5, in cantitate de cca 70 - 72 % din volumul soluției de reacție , si de soluție H2SO4 40 % prin sistemul de alimentare 6 in tancul de reactive -8,pentru obținerea unei soluții H2SO4- ZnSO4 - H2O cu 15 -20 % H2SO4 care se agita timp de 5 min cu agitatoarele si se alimentează cenușa din rezervorul -7 in bazinul de reacție -8, in raportul de greutate de 38 45 % greutate cenușa cuproasa / greutate soluție timp in care agitatoarele sunt in funcțiune , se agita soluția timp de 4 h după oprire are loc decantarea soluției timp de 20 h, timp in care se masoara pH la fiecare 4 h pana când ajunge la valoarea de 4,8 - 5, după care se face transferul soluției CuSO4 -ZnSO4 - H2O cu sistemul de transfer -10 , in bazinul de reacție 13, pentru precipitarea pulberii de Cu,după care precipitatul de cenușa reactionata este spalata in trei trepte .Operația de spalare - 1se executa prin pomparea de apa de spalare din bazinul -9, si apa curata din rezervorul de apa -3, peste precipitatul de cenușa cuproasa in raportul 0,7 I soluție de spalare si 0,1 I apa curata , se agita timp de 4 h cu agitatoarele, se decantează timp de 10 h, se aspira soluția de spalare 1 cu pompa de transfer -10, in bazinul de precipitare pulbere de Cu - 13, după care se executa operația de spalare - 2 care este identica cu faza de spalare 1, si operația de spalare - 3, realizata prin pompare de apa curata din rezervorul -3, in raportul 0,7 I / kg de cenușa reactionata si se agita cu agitatoarele , se pornește pompa de lichid -11, in timpul agitării, si se transfera suspensia in bazinul de spalare -9 , după care se scoate manual restul de nămol ramas in rezervoare apreciat la cca. 20 % din cantitate si se transfera in bazinul -9, se continua agitarea suspensiei in bazinul de spalare -9, inca 4 h, se decantează suspensia timp de 10 h, apa de spalare este utilizata pentru faza de spalare 1 a precipitatului de cenușa cuproasa alimentata in bazinul -8 Fluxul de procesare a cenușii cuproase după tratamentul cu acid II, consta din scoaterea cenușii de cupru spalate din rezervorul de spalare -9, după evacuarea apei de spalare si se depune in tăvi de otel -12, se usucă in cuptorul electric -23, la 180°C timp de 5 - 8 h cu ventilație, praful uscat se dezintegrează in moara ventilator - 22, din care este evacuat cu o granulatie sub 1 mm , se intoduce in tăvile de otel inox -12 , se calcineaza in cuptorul electric -23 , in regim de încălzire la 820 °C timp de 5 h timp in care se amesteca la intervale de 15 min sau continuu, după calcinare se stochează in buncărul -7si se reia circuitul de solubilizare a cenușii de cupru oxidate pentru dizolvarea CuO in soluția de acid sulfuric prin reintroducerea prafului uscat in faza de alimentare in bazinul-8. Fluxul tehnologic de obținere a pulberii de cupru III, conform invenției se realizează prin transferul soluției de CuSO4 -ZnSO4 —H2O din bazinul -8, in tancul de reacție -13, inm care se introduce spân de zinc -27,in cantitate determinata de cantitatea de cupru care se decantează, in relația qzn = qcu x 1,12, se agita soluția timp de 10 h, se precipita timp de 20 h, după care soluția de ZnSO4 -H2O se transfera in tancul de stocare -15, pentru alimentarea liniei de electroliza, spalarea precipitatului de cupru cu apa curata din tancul -3, in raportul 1,5 I / kg praf de cupru, se agita timp de 2 h, se precipita 5 h, se transfera apa de spalare in tancul de stocare apa de spalare 9, care este utilizata la spalarea in faza II de pe linia de solubilizare a cenușii de cupru, după care urmeaza evacuare manuala a pulberii de cupru precipitate in tăvile de otel inox -16, unde se depune cu o inaltimea a stratului de cca 50 rrim , calcinarea pulberii de cupru in cuptorul electric -23, cu parametrii, durata de oxidare - 4h 30 ‘la temperatura de oxidare-740 °C ,si se amesteca la intervale de 15 ‘sau continuu după care se scoate din cuptorul electric-23,se cântărește praful oxidat care are o creștere de greutate medie intr- un raport 1,20 - 1,25 raportul greutății cuprului oxidat fata de pulberea de cupru inițiala , după care se depozitează in butoaie de tabla pentru expediție -28, sau se executa numai uscarea pulberii de cupru in cuptorul -23 , la 105 °C timp de 3 - 4 h cu amestecare continua pentru dezagregarea bulgarilor
V 201 1-01462-- cΩ
3 0 -12- 2011 de pulbere , după care pulberea se depozitează in butoaie de tabla pentru expediție pe linia 28. Soluția din tancul de stocare -15, este transferata cu sistemul -14 in cuva de electroliza 18, in care anozii si catozii se montează manual pe barele de curent -19, la distanta de 40 mm in poziție paralela si complet imersati in lichid ,se cupleza sistemul la sursa de curent continuu -
17 si se regleza la o tensiune anod - catod de 3 - 3,2 V care creste o data cu scăderea valorii pH pe măsură regenerării H2SO4 in soluția H2SO4- ZnSO4- H2O, cu o durata totala de menținere de cca. 65 - 72 h, in care baia de electrolit se agita continuu , care se oprește la atingerea tensiunii de lucru de 5 V o densitate a soluției de 1,25 - 1,27 kg/ dm3 si un pH de 1, după care se transfera soluția de electrolit H2SO4-ZnSO4 -H2O regenerată cu pompa in tancul de stocare -2 . Cantitatea de zinc recuperata este de cca. 4 - 5,2 gr Zn / dm2 x h si un ciclu de procesare poate dura 50 - 72 h după care catozii se scot din tancul de de electroliza-
18 ,si sunt depuși intr-o alta cuva-20, unde sunt spalati cu apa prin stopire care ulterior este transferata in tancul cu apa de spalare -9, sunt introduși in cuptorul electric in poziție înclinată intr-o tava de otel inox -21, unde sunt menținuți la temperatura de 570°C timp de 30 - 40 min după care sunt scosi din topitura de zinc la cald, zincul lichid este scos cu o lingura de otel si se toarna in forme de ceramica de sau de grafit- 24 ,din plăcile de zinc se scoate spân prin strunjire la freza care este utilizat sub forma de spân in proporție de cca. 70 % pentru precipitarea cuprului in etapa a Il-a a procesării care urmeaza circuitul - 27 iar restul se valorifica direct - 26, zgura rezultata de la topirea zincului de cca. 2-4 kg /100 kg Zn este reintrodusa in cenușa de cupru calcinata si se recicleza prin etapa I de solubilizare.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201101462A RO128754B1 (ro) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | Procedeu hidrometalurgic de obţinere a pulberii de cupru din cenuşi cuproase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201101462A RO128754B1 (ro) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | Procedeu hidrometalurgic de obţinere a pulberii de cupru din cenuşi cuproase |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO128754A2 true RO128754A2 (ro) | 2013-08-30 |
| RO128754B1 RO128754B1 (ro) | 2019-12-30 |
Family
ID=49030064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201101462A RO128754B1 (ro) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | Procedeu hidrometalurgic de obţinere a pulberii de cupru din cenuşi cuproase |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO128754B1 (ro) |
-
2011
- 2011-12-30 RO ROA201101462A patent/RO128754B1/ro unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO128754B1 (ro) | 2019-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xing et al. | Hydrometallurgical recovery of lead from spent lead-acid battery paste via leaching and electrowinning in chloride solution | |
| CN104928483B (zh) | 一种碲化铜渣综合回收银、硒、碲、铜的方法 | |
| CN102643996B (zh) | 一种铜浮渣侧吹熔炼生产粗铅的方法 | |
| CN105543489B (zh) | 一种铜冶炼烟尘的处理工艺 | |
| CN105112674A (zh) | 一种废弃电路板全湿法回收工艺 | |
| CN110004298A (zh) | 一种工业危废资源化综合利用方法 | |
| EP2528704A1 (en) | Method and arrangement for producing metal powder | |
| CN102286663A (zh) | 一种含铜金泥的处理方法 | |
| CN107475519B (zh) | 一种分离铜砷渣中铜和砷的方法 | |
| CN105887118B (zh) | 一种从含碲物料中选择性分离回收碲的方法 | |
| CN102549177A (zh) | 冶炼方法 | |
| CN104947146B (zh) | 高铋粗铅电解回收有价金属的方法 | |
| Yan et al. | The study on the shortcut approach for cooperative disposal of arsenic-rich copper dust and waste acid to prepare high-purity copper | |
| CN109485023A (zh) | 一种从含铜碲废液中回收碲的方法 | |
| CN106893860B (zh) | 一种处理含锑硫化矿的方法 | |
| CN106282569A (zh) | 一种铜镉渣提镉残渣资源回收的方法 | |
| CN101481806A (zh) | 一种铜硫矿脱硫的方法 | |
| CN116083737A (zh) | 含镍固废生产镍锍的方法及系统 | |
| CN102560157A (zh) | 从高铁低锌多金属尾矿中回收锌铟的方法 | |
| CN101580947A (zh) | 一种电解分离贵锑合金中金和锑的方法 | |
| Matkarimov et al. | Hydrometallurgical processing of copper-smelting dust | |
| RO128754A2 (ro) | Procedeu de obţinere a pulberii de cupru prin hidrometalurgia cenuşilor cuproase | |
| CN103526232A (zh) | 一种高杂质粗银中杂质的脱除方法 | |
| Schloen et al. | Treatment of electrolytic copper refinery slimes | |
| CN102517606B (zh) | 一种从多金属硫化铜矿中分离去除铅和锌的方法 |