RU2628946C2 - СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЧИСТОГО ЭЛЕКТРОЛИТА CuSO4 ИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ РАСТВОРОВ И ЕГО РЕГЕНЕРАЦИЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ КАТОДНОЙ МЕДИ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ С НЕРАСТВОРИМЫМ АНОДОМ - Google Patents
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЧИСТОГО ЭЛЕКТРОЛИТА CuSO4 ИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ РАСТВОРОВ И ЕГО РЕГЕНЕРАЦИЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ КАТОДНОЙ МЕДИ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ С НЕРАСТВОРИМЫМ АНОДОМ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2628946C2 RU2628946C2 RU2015146698A RU2015146698A RU2628946C2 RU 2628946 C2 RU2628946 C2 RU 2628946C2 RU 2015146698 A RU2015146698 A RU 2015146698A RU 2015146698 A RU2015146698 A RU 2015146698A RU 2628946 C2 RU2628946 C2 RU 2628946C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- cucl
- cuso
- pure
- electrolyte
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
-
- 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
Abstract
Изобретение относится к гидрометаллургии меди. Способ переработки многокомпонентных хлоридных и хлоридно-сульфатных растворов для получения чистого электролита CuSO4 и для его регенерации после электролиза с нерастворимым анодом включает осаждение из исходного раствора чистой соли CuCl действием на него ранее полученным порошком меди с последующим гидролитическим разложением CuCl водяным паром при температуре, равной или более 100°C, с получением оксида меди (I) - Cu2O. Далее действием оксида меди на раствор серной кислоты получают чистый электролит CuSO4 и порошок меди. При этом образующийся в процессе порошок меди используют для выделения CuCl из исходного раствора. Техническими результатами предлагаемого способа являются быстрое и дешевое извлечение меди из многокомпонентных растворов в форме CuCl, простая и дешевая переработка ее на чистый электролит CuSO4 и его регенерация в процессе электролиза с нерастворимым анодом. 2 пр.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов, в том числе к гидрометаллургии меди.
В настоящее время для получения чистой меди в мировой практике все большие масштабы приобретает гидрометаллургический способ, заключающейся в том, что из медных руд, их концентратов и других промпродуктов выщелачивается медь и другие сопутствующие металлы: Ni, Zn, Fe, Pb, Ag и другие, то есть получают многокомпонентные медьсодержащие растворы.
Выщелачивание проводят действием на исходные материалы различных реагентов. В частности, используют раствор хлорида меди (II) и окислителя - хлора или кислорода, а также H2SO4. В результате получают хлоридный и Z-хлоридно-сульфатный или сульфатный многокомпонентный раствор.
Так, действием раствора CuCl2+Cl2 на медно-никелевые файнштейны получают хлоридно-сульфатный раствор, содержащий медь, никель, кобальт, железо. Для получения чистого электролита CuSO4 из этого раствора медь осаждают в форме Cu2S, осадок подвергают обжигу, а из огарка действием серной кислоты получают электролит CuSO4. Затем подвергают его электролизу с нерастворимым анодом и получают катодную медь (Цветные металлы, 2014, №9, с. 81-88).
Предложено получать растворы хлорида меди (II) - CuCl2 действием раствора CuCl+Cl2 на сульфидный медный концентрат. Полученный раствор перерабатывают на электролит CuSO4 путем экстракции в присутствии серной кислоты. Полученный раствор CuSO4 подвергают электролизу с нерастворимым анодом с получением катодной меди (Processing of Copper, 2013, Chili, р. 285-295).
Для получения электролита CuSO4 при переработке окисленной руды Удоканского месторождения предложено ее выщелачивание серной кислотой с последующей очисткой раствора экстракцией (Патент РФ 23397113 от 16.04.2007).
Недостатками экстракционных способов приготовления электролита CuSO4 для получения катодной меди электролизом с нерастворимым анодом являются:
- высокая стоимость реагентов - экстрагентов;
- использование горючего растворителя - керосина;
- узкие пределы кислотности растворов (рН=1,3-3,0), направляемых на экстракцию;
- большие объемы растворов в обороте;
- неполная очистка электролита CuSO4 от примесей - Ni, Со, Zn, Fe и др.
Предлагаемый способ основан на выделении меди из многокомпонентных растворов путем восстановления Cu(II)→Cu(I) и осаждении чистой соли CuCl. Известен ряд способов восстановления меди (II) до меди (I) действием на растворы различными восстановителями - Со, Н2, Cu и др. (Некрасов Б.В. Основы общей химии, т. 2, 1973, М., Химия, с. 688).
Наиболее близким к предлагаемому является способ восстановления меди (II) до меди (I) действием на растворы, содержащие ионы Cu+2 и Cl- металлической меди, что приводит к выделению соли CuCl за счет реакции:
Cu+2+2Cl-+Cu0=2CuCl↓
Но для осуществления этого способа необходимо иметь отдельное производство медного порошка.
Последний в промышленных масштабах получают электролизом раствора CuSO4 с нерастворимым анодом, что определяет высокую стоимость медного порошка. К тому же необходимо получать электролит CuSO4 и регенерировать его в процессе электролиза.
В предлагаемом изобретении, включающем технологию переработки многокомпонентных растворов от выщелачивания медьсодержащих промышленных продуктов - концентратов, штейнов, файнштейнов и других - на чистый электролит CuSO4 и его регенерацию в процессе электролиза с нерастворимым анодом, выполняют следующие последовательные операции:
1. В исходный раствор вводят порошок меди при t=20-50°С и перемешивают. При этом происходит осаждение чистой соли CuCl за счет реакции:
2. Соль CuCl отделают от раствора и обрабатывают ее водяным паром при t≈100°С, что вызывает ее гидролиз с образование оксида меди (I) и хлористого водорода по реакции:
Хлористый водород в форме соляной кислоты используют для выщелачивания исходного продукта.
3. Оксид меди (I) растворяют в серной кислоте и получают чистый электролит CuSO4 и медный порошок по реакции:
4. Электролит CuSO4 подвергают электролизу с нерастворимым анодом и получают катодную медь по электрохимической реакции:
5. В результате реакции (4) в электролите уменьшается содержание CuSO4 и увеличивается концентрация H2SO4. При достижении определенных концентраций CuSO4 и H2SO4 в электролите его необходимо регенерировать, то есть увеличить концентрацию CuSO4 и уменьшить концентрацию H2SO4.
Для регенерации электролита в него вносят соответствующее количество Cu2O. За счет реакции (3) достигают необходимое увеличение концентрации CuSO4 и уменьшение содержания H2SO4.
6. Порошок меди, образующийся при получении электролита CuSO4 и его регенерации по реакции (3), направляют на выделение соли CuCl из исходного раствора по реакции (1) с последующим проведением операций по пунктам 2, 3, 4, 5.
Для запуска описанной технологии необходимо первоначально использовать медный порошок, полученный по одной из известных технологий, в частности путем электролиза. Это позволяет достигнуть непрерывного процесса получения чистого электролита CuSO4 и его регенерации при электролизе с нерастворимым анодом и получением товарного продукта - катодной меди высокой чистоты.
Примеры использования предлагаемого способа.
Пример 1
Состав исходного раствора, г/л:
К 100 мл исходного раствора добавляют 6,35 г порошка меди, полученного электрохимическим способом, и перемешивают смесь при 20°С в течение 30 минут. В результате реакции (1) выпадает осадок CuCl, который отделяют от раствора фильтрацией. Затем осадок CuCl помещают в трубчатую печь, через которую пропускают водяной пар при t=103°С в течение двух часов. В результате за счет протекания реакции (2) получают оксид меди (I) - Cu2O, который вносят в 100 мл раствора серной кислоты с концентрацией 120 г/л и перемешивают в течение 30 минут при t=21°С. За счет реакции (3) получают чистый раствор электролита CuSO4 с концентрацией меди 63,4 г/л и медный порошок массой 6,35 г.
Медный порошок отделяют от раствора и вносят в 100 мл исходного раствора. В результате по реакции (1) получают новый осадок CuCl, который перерабатывают на Cu2O по реакции (2), как указано выше.
Полученный ранее электролит CuSO4 подвергают электролизу с нерастворимым анодом. По мере изменения состава электролита согласно уравнению (4) его корректируют, добавляя полученный оксид меди (I) - Cu2O. Согласно уравнению (3) происходит регенерация электролита и выделение порошка меди, который используют для выделения CuCl из исходного электролита по реакции (1). Далее проводят операции в соответствии с реакциями (2, 3, 4).
Таких циклов было проведено четыре. В результате была получена катодная медь, которая по данным анализа содержала >99,99% Cu.
Пример 2
Состав исходного раствора, г/л:
К 100 мл исходного раствора добавляют 9,52 г порошка меди, полученного электрохимическим способом, и перемешивают смесь при 20,5°С в течение 30 минут. В результате реакции (1) выпадает осадок CuCl, который отделяют от раствора фильтрацией. Затем осадок CuCl помещают в трубчатую печь, через которую пропускают водяной пар при t=100-102°С в течение двух часов. В результате за счет протекания реакции (2) получают оксид меди (I) - Cu2O, который вносят в 100 мл раствора H2SO4 с концентрацией серной кислоты 140 г/л и перемешивают в течение 30 минут при t=20,5°С. За счет реакции (3) получают чистый раствор электролита CuSO4 с концентрацией меди 95,1 г/л и 9,5 г медного порошка. Медный порошок отделяют от раствора и вносят в 100 мл исходного раствора. В результате по реакции (1) получают новый осадок CuCl, который перерабатывают на Cu2O по реакции (2), как описано в примере 1.
Полученный ранее электролит CuSO4 подвергают электролизу с нерастворимым анодом. По мере изменения состава электролита согласно уравнению (4) его корректируют, добавляя полученный оксид меди (I) - Cu2O. Согласно уравнению (3) происходит регенерация электролита и выделение порошка меди, который используют для выделения CuCl из исходного электролита по реакции (1). Далее проводят операции в соответствии с реакциями (2, 3, 4).
Таких циклов было проведено пять. В результате была получена катодная медь, которая по данным анализа содержала >99,99% Cu.
Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет быстро и эффективно перерабатывать многокомпонентные хлоридные и хлоридно-сульфатные растворы, которые получают при выщелачивании медьсодержащих промпродуктов - концентратов, штейнов, файнштейнов и др., на чистый электролит CuSO4, регенерировать его в процессе электролиза с нерастворимым анодом без использования других реактивов и получать катодную медь высоких марок.
Claims (1)
- Способ переработки многокомпонентных хлоридных и хлоридно-сульфатных растворов c получением чистого электролита CuSO4 и его регенерацией после электролиза с нерастворимым анодом, включающий осаждение меди из исходного раствора в виде чистой соли CuCl воздействием на него ранее полученным порошком меди с последующим гидролитическим разложением CuCl водяным паром при температуре, равной или более 100°C, с получением оксида меди (I) - Cu2O, при воздействии которого на раствор серной кислоты получают чистый электролит CuSO4 и порошок меди, при этом образующийся в процессе порошок меди используют для выделения CuCl из исходного раствора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015146698A RU2628946C2 (ru) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЧИСТОГО ЭЛЕКТРОЛИТА CuSO4 ИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ РАСТВОРОВ И ЕГО РЕГЕНЕРАЦИЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ КАТОДНОЙ МЕДИ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ С НЕРАСТВОРИМЫМ АНОДОМ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015146698A RU2628946C2 (ru) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЧИСТОГО ЭЛЕКТРОЛИТА CuSO4 ИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ РАСТВОРОВ И ЕГО РЕГЕНЕРАЦИЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ КАТОДНОЙ МЕДИ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ С НЕРАСТВОРИМЫМ АНОДОМ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015146698A RU2015146698A (ru) | 2017-05-04 |
RU2628946C2 true RU2628946C2 (ru) | 2017-08-23 |
Family
ID=58698348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015146698A RU2628946C2 (ru) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЧИСТОГО ЭЛЕКТРОЛИТА CuSO4 ИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ РАСТВОРОВ И ЕГО РЕГЕНЕРАЦИЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ КАТОДНОЙ МЕДИ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ С НЕРАСТВОРИМЫМ АНОДОМ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2628946C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2744291C1 (ru) * | 2020-08-24 | 2021-03-04 | Игорь Владимирович Федосеев | Способ выделения оксида меди (I) Cu2O из многокомпонентных сульфатных растворов тяжелых цветных металлов |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108707926A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-10-26 | 福建洋屿环保科技股份有限公司 | 一种废金刚石刀头电浸取回收铜工艺 |
RU2690329C1 (ru) * | 2018-09-21 | 2019-05-31 | Акционерное общество "Уралэлектромедь" | Способ электроэкстракции меди из сульфатных электролитов |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2250515A (en) * | 1990-11-27 | 1992-06-10 | Rhone Poulenc Chemicals | Controlling acid misting during electrolytic recovery of metals |
US5468353A (en) * | 1994-05-05 | 1995-11-21 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Mist suppressant for solvent extraction metal electrowinning |
WO1996041027A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-19 | Cominco Engineering Services Ltd. | Chloride assisted hydrometallurgical extraction of metal |
RU2070589C1 (ru) * | 1993-06-01 | 1996-12-20 | Леонид Иринеевич Склокин | Способ переработки медно-никелевого сернокислого раствора |
RU2075547C1 (ru) * | 1994-02-01 | 1997-03-20 | Российский концерн "Норильский никель" | Способ электролитической регенерации меди из сернокислых электролитов |
RU2134311C1 (ru) * | 1995-10-18 | 1999-08-10 | Электрокоппер Продактс Лимитед | Способ получения медного металлического порошка, оксидов меди и медной фольги |
RU2178342C1 (ru) * | 2000-11-08 | 2002-01-20 | Панин Виктор Васильевич | Способ переработки медьсодержащих продуктов |
-
2015
- 2015-10-29 RU RU2015146698A patent/RU2628946C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2250515A (en) * | 1990-11-27 | 1992-06-10 | Rhone Poulenc Chemicals | Controlling acid misting during electrolytic recovery of metals |
RU2070589C1 (ru) * | 1993-06-01 | 1996-12-20 | Леонид Иринеевич Склокин | Способ переработки медно-никелевого сернокислого раствора |
RU2075547C1 (ru) * | 1994-02-01 | 1997-03-20 | Российский концерн "Норильский никель" | Способ электролитической регенерации меди из сернокислых электролитов |
US5468353A (en) * | 1994-05-05 | 1995-11-21 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Mist suppressant for solvent extraction metal electrowinning |
WO1996041027A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-19 | Cominco Engineering Services Ltd. | Chloride assisted hydrometallurgical extraction of metal |
RU2134311C1 (ru) * | 1995-10-18 | 1999-08-10 | Электрокоппер Продактс Лимитед | Способ получения медного металлического порошка, оксидов меди и медной фольги |
RU2178342C1 (ru) * | 2000-11-08 | 2002-01-20 | Панин Виктор Васильевич | Способ переработки медьсодержащих продуктов |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2744291C1 (ru) * | 2020-08-24 | 2021-03-04 | Игорь Владимирович Федосеев | Способ выделения оксида меди (I) Cu2O из многокомпонентных сульфатных растворов тяжелых цветных металлов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015146698A (ru) | 2017-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2639165C (en) | Method for recovering metal from ore | |
EP1434893B1 (en) | Zinc recovery process | |
JP5334592B2 (ja) | 亜鉛浸出工程における希少金属回収方法 | |
EP2668303B1 (en) | Improved method of ore processing | |
RU2561621C1 (ru) | Способ извлечения металлов из содержащего их материала | |
JP4352823B2 (ja) | 硫化銅鉱物を含む銅原料の精錬方法 | |
JP5439997B2 (ja) | 含銅鉄物からの銅回収方法 | |
CA2829663C (en) | Gold and silver extraction technology | |
RU2628946C2 (ru) | СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЧИСТОГО ЭЛЕКТРОЛИТА CuSO4 ИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ РАСТВОРОВ И ЕГО РЕГЕНЕРАЦИЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ КАТОДНОЙ МЕДИ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ С НЕРАСТВОРИМЫМ АНОДОМ | |
JP4079018B2 (ja) | コバルト水溶液の精製方法 | |
FI120406B (fi) | Menetelmä sinkkiä ja kuparia sisältävän sulfidisen materiaalin hydrometallurgiseksi käsittelemiseksi | |
JP6233478B2 (ja) | ビスマスの精製方法 | |
US20210292927A1 (en) | Method for refining bismuth | |
AU2003264661B8 (en) | Method for the recovery of metals using chloride leaching and extraction | |
RU2744291C1 (ru) | Способ выделения оксида меди (I) Cu2O из многокомпонентных сульфатных растворов тяжелых цветных металлов | |
RU2444573C2 (ru) | Способ производства концентрата драгоценных металлов из сульфидного медно-никелевого сырья | |
Burzyńska et al. | Mechanism of the anodic dissolution of Cu70–Co4–Fe14–Pb7 alloy originated from reduced copper converter slag in an ammoniacal solution: Recovery of copper and cobalt | |
JP6750454B2 (ja) | ビスマス電解液の不純物除去方法 | |
RU2252270C1 (ru) | Способ переработки плавленых сульфидных медно-никелевых материалов, содержащих кобальт, железо и металлы платиновой группы | |
JP5621988B2 (ja) | 超硬合金スクラップの処理方法 | |
RU2492253C1 (ru) | Способ получения никеля из рудного сульфидного сырья | |
CN104968810A (zh) | 自含硫的锌浸出残余物中回收银的方法 | |
MX2013008030A (es) | Proceso de lixiviacion y recuperacion simultáneas de dioxido de manganeso en una celda electrolitica. | |
EA035043B1 (ru) | Способ очистки сульфатных цинковых растворов от железа | |
JP2022068991A (ja) | 金属カドミウムの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171030 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190306 |