RU2071942C1 - Method of blue vitriol producing - Google Patents
Method of blue vitriol producing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2071942C1 RU2071942C1 RU93015128A RU93015128A RU2071942C1 RU 2071942 C1 RU2071942 C1 RU 2071942C1 RU 93015128 A RU93015128 A RU 93015128A RU 93015128 A RU93015128 A RU 93015128A RU 2071942 C1 RU2071942 C1 RU 2071942C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crystallization
- crystals
- mother liquor
- solution
- suspension
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, технологии получения медного купороса кристаллизацией из растворов и может быть использовано также в химической промышленности. The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, technology for the production of copper sulfate by crystallization from solutions and can also be used in the chemical industry.
При утилизации ценных компонентов из отработанного электролита медерафинировочных производств, содержащего медь, никель, железо, кальций, мышьяк и другие элементы, вначале накапливают в растворе сернокислую медь. При этом предварительно осуществляют нейтрализацию свободной серной кислоты в электролите медесодержащими материалами, затем раствор постадийно выпаривают и проводят кристаллизацию: на первых двух стадиях процесса получают товарный медный купорос марки Б, отвечающий требованиям ГОСТ 19347-84. На третьей стадии, где кристаллизацию ведут из раствора, загрязненного на предыдущих стадиях никелем, железом, кальцием, мышьяком и другими примесными компонентами, получают нетоварные кристаллы медного купороса, которые направляют на перекристаллизацию, а из маточного раствора, обогащенного никелем, выделяют сульфат никеля. When disposing of valuable components from the spent electrolyte of the refining industry, containing copper, nickel, iron, calcium, arsenic and other elements, copper sulfate is first accumulated in the solution. In this case, neutralization of free sulfuric acid in the electrolyte is preliminarily carried out with copper-containing materials, then the solution is gradually evaporated and crystallization is carried out: at the first two stages of the process, marketable grade B vitriol is obtained that meets the requirements of GOST 19347-84. In the third stage, where crystallization is carried out from a solution contaminated in the previous stages with nickel, iron, calcium, arsenic, and other impurity components, non-marketable crystals of copper sulfate are obtained, which are sent for recrystallization, and nickel sulfate is isolated from the mother liquor enriched with nickel.
При кристаллизации медного купороса из отработанного электролита медерафинировочного производства экономически целесообразно обеспечить получение кристаллов медного купороса более высокой чистоты, увеличить выпуск более высокосортного продукта, повысить эффективность производства. When crystallizing copper sulphate from the spent electrolyte of the copper refining industry, it is economically feasible to obtain crystals of copper sulphate of higher purity, increase the production of a higher-grade product, and increase production efficiency.
Повышение чистоты кристаллического медного купороса путем укрупнения кристаллов, улучшения их габитуса и гранулометрического состава является актуальной задачей. Improving the purity of crystalline copper sulfate by enlarging crystals, improving their habit and particle size distribution is an urgent task.
Известен способ получения медного купороса из отработанного электролита, включающий нейтрализацию его при 70 80oC материалами, содержащими медь, до остаточной концентрации свободной серной кислоты 0,5% упаривание нейтрализованного раствора при 95 100oC и последующее охлаждение раствора медного купороса. В результате охлаждения раствора в кристаллизаторах с механическим перемешиванием получают суспензию кристаллов медного купороса. Отжатые на центрифуге кристаллы промывают и высушивают (М.Е.Позин. Технология минеральных солей. Часть I. Л. Химия, 1974, с. 688 689).A known method of producing copper sulphate from a spent electrolyte, including neutralizing it at 70 80 o C with materials containing copper, to a residual concentration of free sulfuric acid of 0.5%, evaporating the neutralized solution at 95 100 o C and subsequent cooling of the solution of copper sulphate. As a result of cooling the solution in crystallizers with mechanical stirring, a suspension of crystals of copper sulfate is obtained. Crystals pressed in a centrifuge are washed and dried (M.E. Pozin. Technology of mineral salts. Part I. L. Chemistry, 1974, p. 688 689).
Недостатком способа являются мелкие, механически непрочные кристаллы медного купороса в виде двойников и сростков средним размером 0,3 0,4 мм с высоким содержанием пылящих фракций, до 15 20% Это является причиной потерь продуктов при проведении операций центрифугирования, промывки и сушки, а также пыление при фасовке и погрузочно-разгрузочных работах. При колебаниях состава исходного раствора или случайных изменениях режимных параметров процесса это приводит к получению низкосортного по химсоставу, а в некоторых случаях и некондиционированного продукта, который необходимо дополнительно перекристаллизовывать. The disadvantage of this method is small, mechanically fragile crystals of copper sulphate in the form of twins and splices with an average size of 0.3 to 0.4 mm with a high content of dust fractions, up to 15 20%. This is the cause of product losses during centrifugation, washing and drying operations, as well as dusting during packaging and handling. With fluctuations in the composition of the initial solution or random changes in the operating parameters of the process, this leads to a low-grade chemical composition, and in some cases an unconditioned product, which must be further recrystallized.
Известен другой способ получения кристаллического медного купороса из отработанного электролита медеэлектролитных производств (авторское свидетельство СССР N889619, кл. C01G 3/10), включающий нейтрализацию в две стадии. Вначале отработанный электролит нейтрализуют медесодержащими материалами до остаточного содержания серной кислоты в нем 5 50 г/л и повышения концентрации меди до 140 160 г/л, а затем проводят донейтрализацию раствора гексаметилентетрамином в количестве, превышающем необходимое, для нейтрализации кислоты на 10 20 г/л. Нейтрализованный раствор отстаивают и осаждают вредные примеси (мышьяк и сурьму), осадок их отделяют, а очищенный раствор упаривают и кристаллизуют. There is another method for producing crystalline copper sulphate from spent electrolyte in copper electrolyte production (USSR author's certificate N889619,
В присутствии свободного гексаметилентетрамина, являющегося поверхностно-активным веществом, блокируется поверхность образующейся твердой фазы, медный купорос получают мелкокристаллическим, в виде рыхлой массы с преобладанием частиц размером мельче 0,25 мм. Такой продукт проскакивает через сетки центрифуг, плохо отжимается, имеет большую влажность (10 20 мас.) и загрязнен примесными элементами. In the presence of free hexamethylenetetramine, which is a surfactant, the surface of the formed solid phase is blocked, copper sulfate is obtained as crystalline, in the form of a loose mass with a predominance of particles smaller than 0.25 mm. Such a product slips through the grids of centrifuges, is poorly wrung out, has high humidity (10–20 wt.) And is contaminated with impurity elements.
Для повышения чистоты медного купороса его необходимо промывать конденсатом. При этом снижается выход готового продукта примерно на 25 30 мас. Продукт пылит и слеживается. To increase the purity of copper sulfate, it must be washed with condensate. This reduces the yield of the finished product by about 25 to 30 wt. The product is dusting and caking.
Кроме того, способ с двухстадийной нейтрализацией раствора разными материалами с отстаиванием и отделением осадка примесей сложен в промышленном осуществлении, применен дорогостоящий и дефицитный гексаметилентетрамин. In addition, the method with two-stage neutralization of the solution with different materials with sedimentation and separation of the precipitate of impurities is difficult in industrial implementation, expensive and scarce hexamethylenetetramine is used.
Наиболее близким изобретением по технической сущности и достигаемому результату является способ получения медного купороса кристаллизацией из сернокислого раствора при постоянной температуре в интервале 27 55oС и непрерывной циркуляции образующейся суспензии со скоростью 1 4 м/с при соотношении массы кристаллов в циркулирующей суспензии к массе маточного раствора, равном 1: (1,2 -5,3) (авторское свидетельство СССР N608764, кл. C01G 3/10 "Способ получения кристаллического медного купороса").The closest invention in technical essence and the achieved result is a method for producing copper sulfate by crystallization from a sulfuric acid solution at a constant temperature in the range of 27 55 o C and continuous circulation of the resulting suspension at a speed of 1 4 m / s with a ratio of the mass of crystals in the circulating suspension to the mass of the mother liquor equal to 1: (1.2 -5.3) (USSR author's certificate N608764,
При промышленной эксплуатации способа получают крупные кристаллы медного купороса средним размером 0,8 1,3 мм, однако продукт получается неоднородным и содержит 5 10 мас. мелких фракций с размером частиц 0,2 мм и менее. При фильтровании суспензии мелкие кристаллы проскакивают через сетки центрифуг и снижают фильтруемость осадка и эффективность промывки. Это приводит к потерям продукта на каждой стадии с маточным раствором, повышению влажности и дополнительному загрязнению отжатого осадка медного купороса. Способ позволяет получать медный купорос не выше I сорта Б. In the industrial operation of the method, large crystals of copper sulfate are obtained with an average size of 0.8 1.3 mm, however, the product is heterogeneous and contains 5 to 10 wt. fine fractions with a particle size of 0.2 mm or less. When filtering the suspension, small crystals slip through the grid of centrifuges and reduce the filterability of the precipitate and the washing efficiency. This leads to product losses at each stage with the mother liquor, increased humidity and additional contamination of the pressed precipitate of copper sulfate. The method allows to obtain copper sulfate not higher than grade I.
Кроме того, пылящие фракции уносятся потоком газов из сушилки, снижается экологическая безопасность производства, а для улавливания пыли требуется сложное пылеулавливающее оборудование. In addition, dust fractions are carried away by the gas stream from the dryer, the environmental safety of production is reduced, and dust collection requires sophisticated dust-collecting equipment.
Целью изобретения является повышение качества кристаллического медного купороса и увеличение выхода кондиционного продукта в виде крупных, однородных по гранулометрическому составу кристаллов, не содержащих частиц мельче 0,2 мм. The aim of the invention is to improve the quality of crystalline copper sulphate and increase the yield of the conditioned product in the form of large crystals, uniform in particle size distribution, containing no particles smaller than 0.2 mm.
Поставленная цель достигается тем, что медный купорос получают кристаллизацией из сернокислых растворов выпариванием при непрерывной циркуляции через зону кипения образующейся суспензии, смешиваемой с предварительно нагретым маточным раствором. Причем выпаривание и кристаллизацию осуществляют при степени концентрирования раствора 2,5 3,3 и кратности циркуляции суспензии через зону кипения, равной 30 50, а маточный раствор, сепаратно отбираемый из зоны кристаллизации, нагревают на 5 - 15oC выше температуры кристаллизации купороса.This goal is achieved in that copper sulfate is obtained by crystallization from sulfate solutions by evaporation during continuous circulation through the boiling zone of the resulting suspension, mixed with a pre-heated mother liquor. Moreover, the evaporation and crystallization is carried out at a degree of concentration of the solution of 2.5 to 3.3 and the multiplicity of circulation of the suspension through the boiling zone equal to 30 50, and the mother liquor, separately taken from the crystallization zone, is heated 5-15 ° C above the crystallization temperature of vitriol.
Достижение поставленной цели обеспечивает ряд преимуществ: во-первых, монолитные кристаллы имеют более совершенную внутреннюю структуру и значительно меньшую удельную поверхность по сравнению с мелкими агрегированными кристаллами, менее загрязнены примесями. Более высокая чистота продукта позволяет увеличить на каждой стадии выпуск кондиционного кристаллического медного купороса; во-вторых, более высокая фракционная однородность частиц в конечном продукте и уменьшение пылящих фракций облегчают фильтрацию и сушку; в-третьих, такой медный купорос эффективно промывается при центрифугировании и отжатии влаги, не пылит при сушке и расфасовке, не слеживается при хранении. Achieving this goal provides several advantages: firstly, monolithic crystals have a more perfect internal structure and a significantly lower specific surface area compared to small aggregated crystals, less contaminated with impurities. Higher purity of the product allows to increase the output of conditioned crystalline copper sulphate at each stage; secondly, a higher fractional uniformity of particles in the final product and a decrease in dusty fractions facilitate filtration and drying; thirdly, such copper sulphate is effectively washed during centrifugation and moisture extraction, does not dust during drying and packaging, and does not cake during storage.
Сущность заявляемого способа заключается в том, что при получении медного купороса из сернокислых растворов выпариванием их "на кристалл" процесс проводят при непрерывной циркуляции через зону кипения образующейся суспензии, которую смешивают с предварительно нагретым маточным раствором, выпаривание и кристаллизацию осуществляют при степени концентрирования раствора 2,5 3,3 и кратности циркуляции суспензии через зону кипения, равной 30 50. Маточный раствор перед смешиванием с циркулирующей суспензией сепаратно отбирают из зоны кристаллизации и нагревают на 5 10oC выше температуры кристаллизации купороса.The essence of the proposed method lies in the fact that upon receipt of copper sulfate from sulfuric acid solutions by evaporation of them "on a crystal", the process is carried out with continuous circulation through the boiling zone of the resulting suspension, which is mixed with a pre-heated mother liquor, evaporation and crystallization are carried out at a concentration of
Сопоставительный анализ известных технических решений и изобретения позволяет сделать вывод, что изобретение не известно на уровне техники и соответствует критерию "новизна". A comparative analysis of the known technical solutions and inventions allows us to conclude that the invention is not known at the prior art and meets the criterion of "novelty."
От прототипа заявляемый способ отличается тем, что выпаривание и кристаллизацию сернокислого раствора меди осуществляют при степени концентрирования 2,5 3,3, кратности циркуляции суспензии через зону кипения, равной 30 50, и нагреве сепаратно отбираемого из зоны кристаллизации маточного раствора на 5 15o выше температуры кристаллизации медного купороса.The inventive method differs from the prototype in that the evaporation and crystallization of copper sulfate solution is carried out at a concentration level of 2.5 3.3, a suspension circulation through the boiling zone equal to 30 50, and heating the mother liquor separately taken from the
Сущность заявляемого изобретения для специалиста, занимающегося получением медного купороса кристаллизацией из растворов, не следует явным образом из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "изобретательский уровень". The essence of the claimed invention for a specialist engaged in obtaining copper sulfate crystallization from solutions does not follow explicitly from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "inventive step".
Заявляемый способ получения медного купороса кристаллизацией из сернокислых растворов позволяет повысить чистоту продукта, получить крупнокристаллический медный купорос, повысить сортность целевого продукта и увеличить выход медного купороса. The inventive method for producing copper sulfate by crystallization from sulfate solutions allows to increase the purity of the product, to obtain coarse crystalline copper sulfate, to increase the grade of the target product and to increase the yield of copper sulfate.
Способ позволяет получать до 80 85% фракции кристаллов со средним диаметром 0,9 1,3 мм, обеспечивает выход медного купороса первого сорта IA. Изменение циркуляции суспензии, степени концентрирования перерабатываемого раствора, кратности циркуляции образующейся суспензии и величины нагрева сепаратно отбираемого маточного раствора установлено экспериментально. The method allows to obtain up to 80 85% of the fraction of crystals with an average diameter of 0.9 to 1.3 mm, provides the output of vitriol first grade IA. A change in the circulation of the suspension, the degree of concentration of the processed solution, the frequency of circulation of the resulting suspension, and the heating value of the separately selected mother liquor have been established experimentally.
При осуществлении циркуляции суспензии кристаллов медного купороса через зону, расположенную ниже зоны кипения (зона кристаллизации), невозможно упарить исходную смесь растворов и образовать новую порцию суспензии кристаллов. When circulating a suspension of crystals of copper sulfate through a zone located below the boiling zone (crystallization zone), it is impossible to evaporate the initial mixture of solutions and form a new portion of the suspension of crystals.
При кратности циркуляции, меньшей 30 (табл.1 оп.6.), начинается интенсивное образование инкрустаций на стенках кристаллизационного аппарата, нарушается режим кипения и циркуляции растворов; кратность больше 50 нецелесообразна, так как влияние ее на рост кристаллов медного купороса становится несущественным при неоправданно большом возрастании энергозатрат на создание столь интенсивной циркуляции (см.таблицу 1, оп.7). When the circulation ratio is less than 30 (Table 1 op.6.), The intensive formation of inlays on the walls of the crystallization apparatus begins, the mode of boiling and circulation of solutions is violated; the multiplicity greater than 50 is impractical, since its effect on the growth of crystals of copper sulfate becomes insignificant with an unjustifiably large increase in energy consumption for the creation of such an intense circulation (see table 1, op. 7).
Другим важным параметром получения кристаллов медного купороса требуемого качества является температурный режим нагрева сепаратно отбираемого маточного раствора. Another important parameter for obtaining crystals of copper sulfate of the required quality is the temperature regime of heating the separately selected mother liquor.
Увеличение степени упаривания раствора свыше 3,3 приводит к загрязнению кристаллов выше допустимого ГОСТом предела (см.таблицу 1, оп.5) и получению более низкого сорта или брака. Снижение степени упарки раствора ниже 2,5 сопровождается получением хотя и кондиционных кристаллов, однако экономически нецелесообразно вследствие уменьшения извлечения основного компонента (меди) в продукт и снижения его выхода (таблица 1, п.4). An increase in the degree of evaporation of the solution over 3.3 leads to the contamination of crystals above the limit allowed by GOST (see table 1, op.5) and to obtain a lower grade or defect. A decrease in the degree of evaporation of the solution below 2.5 is accompanied by the production of although conditioned crystals, but it is not economically feasible due to a decrease in the extraction of the main component (copper) in the product and a decrease in its yield (table 1, p. 4).
При малой интенсивности нагрева (Δt<5°C) возникающее недонасыщение раствора незначительно и заметного растворения мелочи в нагреваемом маточном растворе не происходит (см. таблицу 1, оп.8). В области больших значений Δt=12-15°C достигается полное растворение зародышей в нагретом маточнике (см. таблицу 1, оп.3,5), при Δt=15°C отсутствует влияние дальнейшего увеличения Δt на крупность и однородность кристаллов.At a low heating intensity (Δt <5 ° C), the resulting undersaturation of the solution is insignificant and no noticeable dissolution of fines in the heated mother liquor does not occur (see table 1, op. 8). In the region of large values of Δt = 12-15 ° C, complete dissolution of the embryos in the heated mother liquor is achieved (see table 1, options 3.5); at Δt = 15 ° C, there is no effect of a further increase in Δt on the size and uniformity of crystals.
Способ получения медного купороса опробован в промышленном масштабе. The method of producing copper sulfate has been tested on an industrial scale.
Осуществление способа иллюстрируется следующими примерами. The implementation of the method is illustrated by the following examples.
Пример 1. Для практического осуществления способа получения медного купороса используют промышленный выпарной вакуум-кристаллизатор с двойным циркулирующим контуром рабочим объемом 25 м3.Example 1. For the practical implementation of the method for producing copper sulfate, an industrial evaporative vacuum crystallizer with a double circulating circuit with a working volume of 25 m 3 is used .
В качестве исходного используют раствор медного купороса с температурой 60 62oC, содержащий (мас.): 7,5 7,7 меди; 2,0 2,3 никеля; 0,02 - 0,04 железа; 1,15 1,85 серной кислоты; 0,16 0,24 мышьяка, а также кальций и др. Исходный раствор в количестве 7,5 8,0 м3/ч подают в вакуум-кристаллизатор. В аппарате этот раствор смешивают с циркулирующим маточным раствором, имеющим температуру 40 42oC. Полученную смесь струей нагретого осветленного маточного раствора подсасывают в зону кипения, где смешанный раствор, имеющий температуру 41,3 43,5oC, кипит вследствие понижения давления над раствором, охлаждаясь до 40 42oC. При этом из раствора испаряется растворитель (в виде водяного пара) и происходит выделение твердой фазы кристаллов медного купороса.As the source, a solution of copper sulfate with a temperature of 60 62 o C, containing (wt.): 7.5 to 7.7 copper; 2.0 2.3 nickels; 0.02 - 0.04 iron; 1.15 to 1.85 sulfuric acid; 0.16 0.24 arsenic, as well as calcium and others. The initial solution in the amount of 7.5 to 8.0 m 3 / h served in a vacuum crystallizer. In the apparatus, this solution is mixed with a circulating mother liquor having a temperature of 40 42 o C. The resulting mixture is suctioned by a stream of heated clarified mother liquor into a boiling zone, where a mixed solution having a temperature of 41.3 43.5 o C boils due to lower pressure over the solution , cooling to 40 42 o C. In this case, the solvent evaporates from the solution (in the form of water vapor) and the solid phase of the crystals of copper sulfate is released.
Выделяющиеся кристаллы медного купороса циркулирующим маточным раствором транспортируют последовательно в зоне кристаллизации, классификации, смешения и вновь в зону кипения с кратностью циркуляции, равной 43. Часть циркулирующейся суспензии непрерывно отводят на центрифугирование. The emitted crystals of copper sulfate are circulated in a circulating mother liquor sequentially in the crystallization, classification, mixing zone and again to the boiling zone with a circulation ratio of 43. A part of the circulating suspension is continuously taken for centrifugation.
Осветленный маточный раствор, отбираемый в количестве 150 м3/ч зоны кристаллизации и классификации, нагревают до 51 53oC Δt=11°C и подают через зону смешения в зону кипения. За счет тепла исходного раствора и тепла, сообщаемого осветленному маточному раствору при его нагреве, в аппарате поддерживают степень концентрирования, равную 2,8.The clarified mother liquor, taken in an amount of 150 m 3 / h of the crystallization and classification zone, is heated to 51 53 o C Δt = 11 ° C and fed through the mixing zone to the boiling zone. Due to the heat of the initial solution and the heat imparted to the clarified mother liquor when it is heated, a concentration degree of 2.8 is maintained in the apparatus.
Получено 3850 кг/ч кристаллов медного купороса в виде однородных, монолитных, слегка окатанных частиц средним диаметром 1,3 мм. Массовая доля кристаллов в продукте крупнее 0,63 мм составляет 83,4% а доля кристаллов мельче 0,20 мм 0,3%
Полученный медный купорос (CuSO4•5H2O) имеет следующий состав (мас.): меди 24,98; железо 0,03; мышьяк 0,006; нерастворимый остаток 0,02; серная кислота отсутствует. Продукт соответствует нормам сорта IA по ГОСТ 19347-84.Received 3850 kg / h of crystals of copper sulfate in the form of homogeneous, monolithic, slightly rounded particles with an average diameter of 1.3 mm. The mass fraction of crystals in the product larger than 0.63 mm is 83.4% and the proportion of crystals smaller than 0.20 mm 0.3%
The resulting copper sulfate (CuSO 4 • 5H 2 O) has the following composition (wt.): Copper 24.98; iron 0.03; arsenic 0.006; insoluble residue 0.02; sulfuric acid is absent. The product meets the standards of grade IA according to GOST 19347-84.
Пример 2. Процесс кристаллизации медного купороса осуществляют как в примере 1, при непрерывной подаче в вакуум-кристаллизатор 7,5 8,0 м3/ч исходного раствора, имеющего температуру 55 60oC и следующий химический состав, мас. 7,4 7,6 меди; 1,7 2,2 никеля; 0,02 0,04 железа; 1,24 1,39 серной кислоты; 0,12 0,20 мышьяка. В кристаллизаторе поддерживают температуру кипения раствора, равную 40 42oC. Осветленный маточный раствор нагревают до 45 47oC Δt=5°C. При этом обеспечивают степень концентрирования раствора в 2,5 раза и кратность циркуляции суспензии через зону кипения, равную 30.Example 2. The crystallization process of copper sulphate is carried out as in example 1, with a continuous supply of 7.5 8.0 m 3 / h of an initial solution having a temperature of 55 to 60 o C and the following chemical composition, wt. 7.4 to 7.6 copper; 1.7 2.2 nickels; 0.02 0.04 iron; 1.24 1.39 sulfuric acid; 0.12 0.20 arsenic. In the crystallizer, the boiling point of the solution is maintained at 40 42 ° C. The clarified mother liquor is heated to 45 47 ° C Δt = 5 ° C. At the same time, the concentration of the solution is 2.5 times and the suspension circulation through the boiling zone is 30.
Получено 3000 кг/ч кристаллов медного купороса, имеющих вид однородных монокристаллов средним размером 0,88 мм. Массовая доля кристаллов крупнее 0,63 мм в полученном продукте составляет 83,3% а массовая доля кристаллов мельче 0,20 мм 0,5% Химический состав полученного продукта следующий, мас. медь 24,95; железо 0,022; мышьяк 0,008; нерастворимый остаток 0,026; серная кислота отсутствует, что отвечает требованиям к сорту IA по ГОСТ 19347-84. Received 3000 kg / h of crystals of copper sulfate, having the form of homogeneous single crystals with an average size of 0.88 mm The mass fraction of crystals larger than 0.63 mm in the obtained product is 83.3% and the mass fraction of crystals is smaller than 0.20 mm 0.5%. The chemical composition of the obtained product is as follows, wt. copper 24.95; iron 0.022; arsenic 0.008; insoluble residue of 0.026; sulfuric acid is absent, which meets the requirements for grade IA according to GOST 19347-84.
Пример 3. Процесс кристаллизации медного купороса в выпарном вакуум-кристаллизаторе, описанный в предыдущих примерах, повторяют при подаче в кристаллизатор исходного раствора с расходом 8,0 8,5 м3/ч и температурой 55 60oC. Исходный раствор имеет следующий химический состав, мас. 7,4 7,7 меди; 1,7 2,1 никеля; 0,02 0,04 железа; 1,22 - 1,37 серной кислоты; 0,13 0,21 мышьяка. В кристаллизаторе поддерживают температуру кипения раствора, равную 40 42oC. Осветленный маточный раствор, отбираемый из зоны кристаллизации и классификации, нагревают до температуры 55 57,5oC (Δt=15°C).. При этом обеспечивают степень концентрирования раствора 3,3 и кратность циркуляции суспензии через зону кипения, равную 50.Example 3. The process of crystallization of copper sulphate in an evaporator-vacuum crystallizer, described in the previous examples, is repeated when a stock solution is fed into the mold with a flow rate of 8.0 8.5 m 3 / h and a temperature of 55 60 o C. The stock solution has the following chemical composition wt. 7.4 to 7.7 copper; 1.7 2.1 nickels; 0.02 0.04 iron; 1.22-1.37 sulfuric acid; 0.13 0.21 arsenic. In the mold, the boiling point of the solution is maintained equal to 40 42 o C. The clarified mother liquor taken from the crystallization and classification zone is heated to a temperature of 55 57.5 o C (Δt = 15 ° C). At the same time, the concentration of the solution is 3, 3 and the ratio of circulation of the suspension through the boiling zone equal to 50.
Получено 42,50 кг/ч кристаллов медного купороса, имеющих вид однородных, монолитных частиц округленной формы средним диаметром 1,29 мм. Массовая доля кристаллов крупнее 0,63 мм в полученном продукте составляет 80,2% а кристаллы мельче 0,20 мм отсутствуют. Химический состав кристаллов, полученных в данном примере, следующий, мас. медь 24,94; железо 0,036; мышьяк 0,008; нерастворимый остаток 0,03; серная кислота 0,06. Состав продукта отвечает требованиям к сорту IA по ГОСТ 19347-84. Received 42.50 kg / h of crystals of copper sulfate, having the form of homogeneous, monolithic particles of rounded shape with an average diameter of 1.29 mm The mass fraction of crystals larger than 0.63 mm in the resulting product is 80.2% and crystals smaller than 0.20 mm are absent. The chemical composition of the crystals obtained in this example, the following, wt. copper 24.94; iron 0.036; arsenic 0.008; insoluble residue 0.03; sulfuric acid 0.06. The composition of the product meets the requirements for grade IA according to GOST 19347-84.
Пример 4. Осуществлен способ-прототип. В качестве исходного используют производственный водный раствор медного купороса с температурой 58 62oC и следующего состава, мас. 6,2 7,2 меди; 1,1 2,3 никеля; 0,02 0,04 железа; 0,75 3,0 серной кислоты; 0,19 0,27 мышьяка.Example 4. The prototype method. As the source, an industrial aqueous solution of copper sulfate with a temperature of 58 62 o C and the following composition, wt. 6.2 7.2 copper; 1.1 2.3 nickels; 0.02 0.04 iron; 0.75 3.0 sulfuric acid; 0.19 0.27 arsenic.
Исходный раствор в количестве 6,0 6,5 м3/ч подают в вакуум-кристаллизатор и смешивают в нем с маточным раствором, имеющим температуру 40 42oC. Осветленный маточный раствор, отбираемый из зоны кристаллизации через классифицирующее устройство, подают в теплообменник, где его нагревают до 46 48oC, и далее в сопло. Выходя из сопла, нагретый раствор подсасывает циркулирующую в корпусе аппарата со скоростью 2,6 м/с суспензию, концентрацию кристаллов в которой поддерживают равной отношению Т:Ж 1:4,5. При выходе из центральной трубы смесь кипит при температуре 40 - 42oC. В результате охлаждения при кипении, а также за счет испарения части растворителя в растворе создают перенасыщение и происходит выделение соли. Кристаллический продукт в количестве 120 кг/ч в пересчете на сухую соль в виде суспензии непрерывно отводят из аппарата на центрифугирование.The initial solution in an amount of 6.0 to 6.5 m 3 / h is fed into a vacuum crystallizer and mixed with a mother liquor having a temperature of 40 42 o C. The clarified mother liquor taken from the crystallization zone through a classifier is fed to a heat exchanger, where it is heated to 46 48 o C, and then into the nozzle. Leaving the nozzle, the heated solution draws in a suspension circulating in the apparatus body at a speed of 2.6 m / s, the concentration of crystals in which is maintained equal to the ratio T: W 1: 4.5. When leaving the central pipe, the mixture boils at a temperature of 40 - 42 o C. As a result of cooling during boiling, and also due to evaporation of part of the solvent in the solution, a supersaturation is created and salt is released. A crystalline product in an amount of 120 kg / h in terms of dry salt in the form of a suspension is continuously withdrawn from the apparatus for centrifugation.
Полученные кристаллы медного купороса имеют вид монолитных частиц полидисперсного состава, средний размер которых равен 0,93 мм. В продукте содержится 5,34 мас. пылящих фракций мельче 0,20 мм, массовая доля кристаллов крупнее 0,63 мм составляет 63,58 мас. Полученный продукт имеет следующий химический состав, мас. меди 24,81; железа 0,03; мышьяка 0,010; серной кислоты 0,05; нерастворимый остаток 0,04; что отвечает требованиям IБ сорта по ГОСТ 193147-84. Продукт IA отсутствует. The obtained crystals of copper sulfate have the form of monolithic particles of polydisperse composition, the average size of which is 0.93 mm The product contains 5.34 wt. dusting fractions finer than 0.20 mm, the mass fraction of crystals larger than 0.63 mm is 63.58 wt. The resulting product has the following chemical composition, wt. copper 24.81; iron 0.03; arsenic 0.010; sulfuric acid 0.05; insoluble residue 0.04; that meets the requirements of IB grade according to GOST 193147-84. Product IA is not available.
Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемый способ получения медного купороса кристаллизацией из сернокислого раствора позволяет перерабатывать отработанные электролиты производства рафинирования меди, получать крупнокристаллический медный купорос, хорошо фильтрующийся продукт, повысить выход примерно на 50 55% более высокого сорта продукта. Thus, in comparison with the prototype, the inventive method for producing copper sulfate by crystallization from a sulfate solution allows to process spent electrolytes of copper refining production, to obtain large-crystalline copper sulfate, a well-filtered product, to increase the yield by about 50 to 55% of a higher grade of product.
Положительные результаты испытания способа в условиях работы АП "Комбинат Уралэлектромедь" позволяют считать заявляемое изобретение "Способ получения медного купороса кристаллизацией из раствора" промышленно применимым. Positive test results of the method under the operating conditions of the AP "Combine Uralelectromed" allow us to consider the claimed invention "Method for producing copper sulfate by crystallization from solution" industrially applicable.
Преимущества промышленного применения заявляемого способа: сокращение технологического цикла (исключение перекристаллизации); стабильность технологических параметров; сокращение выхода пылящих мелкокристаллических фракций; повышение чистоты медного купороса и выхода его IA сортом до 50% The advantages of the industrial application of the proposed method: shortening the technological cycle (exclusion of recrystallization); stability of technological parameters; reduction in the yield of dusty fine crystalline fractions; increasing the purity of copper sulfate and its yield of IA grade up to 50%
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93015128A RU2071942C1 (en) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | Method of blue vitriol producing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93015128A RU2071942C1 (en) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | Method of blue vitriol producing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93015128A RU93015128A (en) | 1995-10-10 |
| RU2071942C1 true RU2071942C1 (en) | 1997-01-20 |
Family
ID=20139106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93015128A RU2071942C1 (en) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | Method of blue vitriol producing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2071942C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747674C1 (en) * | 2019-12-17 | 2021-05-12 | Производственный кооператив "Конкорд" ПК "Конкорд" | Method for producing copper sulfate |
-
1993
- 1993-03-23 RU RU93015128A patent/RU2071942C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Позин М.Е. Технология минеральных солей, ч. 1.-Л.: Химия, 1974, с. 688 - 689. 2. Авторское свидетельство СССР N 889619, кл. С О1 G 3/10, 1981. 3. Авторское свидетельство СССР N 608764, кл. С О1 G 3/10, 1978. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747674C1 (en) * | 2019-12-17 | 2021-05-12 | Производственный кооператив "Конкорд" ПК "Конкорд" | Method for producing copper sulfate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3933977A (en) | Process for producing sodium carbonate | |
| US3216481A (en) | Recovery of phthalic and maleic acid from solutions | |
| US2986448A (en) | Preparation of sodium percarbonate | |
| US11584647B2 (en) | Preparation process of food-grade potassium dihydrogen phosphate | |
| US2347073A (en) | Process for recovering solids from solution | |
| US3035054A (en) | Cross kbl-tklihul | |
| CN111792653A (en) | Production method for preparing spherical salt by single-effect evaporation by utilizing mechanical thermal compression technology | |
| RU2071942C1 (en) | Method of blue vitriol producing | |
| US4536377A (en) | Process for making sodium tripolyphosphate | |
| US3956457A (en) | Preparation of sodium carbonate monohydrate | |
| US3472619A (en) | Production of phosphoric acid and calcium sulfate | |
| JP2931621B2 (en) | Glycine and Glauber's salt recovery from crystal effluent | |
| JPH0629127B2 (en) | Food grade sodium tripolyphosphate that melts quickly and does not solidify | |
| US4504457A (en) | Continuous process for producing granular calcium hypochlorite particles | |
| RU2096330C1 (en) | Method of isolation of copper sulfate from sulfate solution | |
| RU2105717C1 (en) | Method for production of potassium sulfate | |
| RU2255046C1 (en) | Method for preparing copper sulfate | |
| US4610862A (en) | Process for producing purified diammonium phosphate from wet process phosphoric acid | |
| US2557326A (en) | Purification and recovery of crystals of metal salts | |
| CA2082454A1 (en) | Process for the direct preparation of anhydrous sodium sulfate | |
| SU1125191A1 (en) | Method for producing potassium chloride | |
| RU2747674C1 (en) | Method for producing copper sulfate | |
| CN113993841B (en) | Process for the preparation of D, L-methionine | |
| RU2070542C1 (en) | Method of producing potassium chloride | |
| RU2753014C1 (en) | Method for synthesising crystalline ammonium sulphate |