RU2744291C1 - Способ выделения оксида меди (I) Cu2O из многокомпонентных сульфатных растворов тяжелых цветных металлов - Google Patents
Способ выделения оксида меди (I) Cu2O из многокомпонентных сульфатных растворов тяжелых цветных металлов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2744291C1 RU2744291C1 RU2020128348A RU2020128348A RU2744291C1 RU 2744291 C1 RU2744291 C1 RU 2744291C1 RU 2020128348 A RU2020128348 A RU 2020128348A RU 2020128348 A RU2020128348 A RU 2020128348A RU 2744291 C1 RU2744291 C1 RU 2744291C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- solution
- oxide
- multicomponent
- precipitate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G3/00—Compounds of copper
- C01G3/02—Oxides; Hydroxides
-
- 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
-
- 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
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гидрометаллургии меди и может быть использовано при переработке растворов, получаемых при выщелачивании медных руд, концентратов и других промышленных отходов, содержащих медь. Выделение Cu2O из многокомпонентного сульфатного раствора тяжелых цветных металлов осуществляют путем обработки с получением CuSO4 и дальнейшим осаждением меди в виде соли CuCl. Последующим воздействием на него ранее полученным порошком меди и получением оксида меди (I). В исходный многокомпонентный сульфатный раствор вносят дихлорид кальция в виде раствора или твердого продукта в количестве, необходимом для достижения в растворе ионного соотношения концентраций Cu+2:Cl- = 1:2, с получением в осадке гипса (CaSO4), который затем отделяют. К оставшемуся раствору добавляют медный порошок в количестве, равном количеству Cu+2 в растворе, при этом восстанавливают медь (II) до меди (I) и выделяют осадок хлорида меди (I), который промывают водой и повторно обрабатывают дихлоридом кальция с получением раствора хлорокомплекса меди (I) CuCl2 -. В полученный хлорокомплекс меди (I) при нагревании 80°С вносят гашеную известь Ca(OH)2. После чего путем его гидролитического разложения получают оксид меди (I) Cu2O. Затем осадок оксида меди Cu2O отделяют от раствора и промывают водой, а фильтрат - раствор CaCl2 возвращают в процесс. Способ позволяет повысить степень селективности выделения оксида меди из многокомпонентных сульфатных растворов цветных металлов. 1 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к гидрометаллургии меди и может быть использовано при переработке растворов, получаемых при выщелачивании медных руд, концентратов и других промышленных отходов, содержащих медь.
В настоящее время в гидрометаллургии меди переработку природных (руды) или техногенных продуктов (штейны, файнштейны) осуществляют путем их окислительного выщелачивания с получением растворов соответствующих сульфатов. В частности, при выщелачивании медно-никелевых файнштейнов получают сульфатные растворы, содержащие Cu+2, Ni+2, Co+2, Fe+3. Их переработка включает выделение меди в виде чистого раствора CuSO4 за счет жидкостной экстракции с последующим переделом на катодную медь электролизом с нерастворимым анодом. В настоящее время в гидрометаллургии меди переработку природных (руды) или техногенных продуктов (штейны, файнштейны) осуществляют путем их окислительного выщелачивания с получением растворов соответствующих сульфатов. В частности, при выщелачивании медно-никелевых файнштейнов получают сульфатные растворы, содержащие Cu+2, Ni+2, Co+2, Fe+3. Их переработка включает выделение меди в виде чистого раствора CuSO4 за счет жидкостной экстракции с последующим переделом на катодную медь электролизом с нерастворимым анодом.
Известен «Способ восстановления меди из сульфидных соединений, включающий обработку сульфидного медного материала натриевой щелочью, отличающийся тем, что сульфидный медный материал смешивают с дисперсным металлическим алюминием и обрабатывают водным раствором щелочи в режиме перколяции, при этом содержание щелочи в водном растворе составляет 20-40 г/л, а расход щелочного раствора устанавливают на уровне, обеспечивающем содержание сернистого натрия в продуктивном растворе 40-50 г/л. Патент РФ на изобретение №2710810 МПК: C22B 15/00, д.публ. 14.01.2020 Известен «Способ выделения меди в виде хлорида меди из минерального сырья, включающий хлорирование исходного сырья и отгонку и сублимацию хлорида меди, отличающийся тем, что сублимацию ведут при температуре выше 365°С в токе инертного газа с переходом хлорида меди в газовую фазу в виде хлорида меди (I).
Патент РФ на изобретение №2458163 МПК: C22B 15/00, д. публ. 10.08.2012.
Известен «Способ получения хлорида меди (I) CuCl из сульфатно-хлористого раствора путем его обработки окисью углерода при атмосферном давлении и температуре 20-60°С, причем в качестве исходного используют раствор при соотношении в нем иона хлора к иону двухвалентной меди, равном 1,10÷1,15, отличающийся тем, что обработку исходного раствора проводят технологическими газами, а именно водяным газом, содержащим моноксид углерода СО, при интенсивном перемешивании в течение трех часов, с добавлением в исходный раствор хлорида меди (I) в виде CuCl или в форме хлорокомплекса меди (I) -CuCl2 - при соотношении ионов меди Cu(I):Cu(II), равном 0,1÷0,5%. Патент РФ на изобретение №2567609 МПК: C01G 03/05, д. публ. 27.08.2015.
Известно «Селективное выделение меди при гидрокарбонилировании сульфатно-хлоридных растворов цветных металлов» статья Федосеев И.В., Максимов В.В. «Цветные металлы» 2005 г. №8, стр. 22-25.
Способ заключается в сочетании процесса гидрокарбонилирования, приводящего к удалению из раствора ~95% меди, с операцией доводки путем обработки раствора порошком меди, что позволяет технологически полностью удалить медь из растворов, содержащих Fe, Ni, Co и другие тяжелые цветные металлы.
Наиболее близким к предложенному способу разделения этих металлов является «Способ переработки многокомпонентных хлоридных и хлоридно-сульфатных растворов с получением чистого электролита CuSO4 и его регенерацией после электролиза с нерастворимым анодом, включающий осаждение меди из раствора в виде чистой соли CuCl воздействием на него ранее полученным порошком меди с последующим гидролитическим разложением CuCl водяным паром при температуре, равной 100°С, 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.
Патент РФ на изобретение №2628946 МПК: C25B 1/26, д. публ. 23.08.2017.
Техническим результатом изобретения является повышение степени селективности выделения оксида меди из многокомпонентных сульфатных растворов цветных металлов.
Достижение указанного результата обеспечивается за счет того, что «Способ выделения оксида меди (I) - Cu2O из многокомпонентных сульфатных растворов тяжелых цветных металлов осуществляют путем обработки с получением CuSO4 и дальнейшим осаждением меди в виде соли CuCl. Последующим воздействием на него ранее полученным порошком меди и получением оксида меди (I) Cu2O. При этом сначала в исходный многокомпонентный сульфатный раствор вносят дихлорид кальция - CaCl2 в виде раствора или твердого продукта в количестве, необходимом для достижения в растворе ионного соотношения концентраций Cu+2: Cl-=1:2, с получением в осадке гипса CaSO4, который затем отделяют. К оставшемуся раствору добавляют медный порошок в количестве, равном количеству Cu+2 в растворе, при этом восстанавливают медь (II) до меди (I) и выделяют осадок хлорида меди (I), который промывают водой и повторно обрабатывают дихлоридом кальция - CaCl2 с получением раствора хлорокомплекса меди (I) CuCl2 -. В полученный хлорокомплекс меди (I) при нагревании до 80°С вносят гашеную известь Ca(ОН)2, и путем гидролитического разложения хлорокомплекса меди (I) CuCl2 - получают оксид меди (I) Cu2O. Затем осадок оксида меди Cu2O отделяют от раствора и промывают водой, а фильтрат - раствор CaCl2 возвращают снова в процесс. Предлагаемый способ основан на выделении меди из многокомпонентных сульфатных растворов в форме чистой соли - хлорида меди(I) - CuCl и дальнейшей переработки этой соли на Cu2O. Предлагаемый способ осуществляется в результате следующих операций:
1. В исходный многокомпонентный сульфатный раствор вносят дихлорид кальция - CaCl2 в виде раствора или твердого продукта в количестве, необходимом для достижения в растворе ионного соотношения концентраций Cu+2: Cl-=2. Эта операция вызывает выделение в осадок гипса:
Осадок гипса отделяют и направляют на производство строительных материалов.
2. К сульфатно-хлоридному раствору после отделения гипса добавляют медный порошок в количестве, равном количеству Cu+2 в растворе. Это приводит к восстановлению меди (II) до меди (I) и выделению осадка хлорида меди (I):
Осадок CuCl отделяют от раствора и промывают водой.
4. В раствор хлорокомплекса меди (I) вносят гашеную известь при нагревании до 80°С, что приводит к гидролитическому разложению CuCl2 - и образованию оксида меди (I):
Осадок Cu2O отделяют от раствора и промывают водой, а фильтрат - раствор CaCl2 - направляют на операции 1 и 3.
Переработку оксида меди (I) - Cl2O на чистую медь можно осуществить как химическим восстановлением, в частности, обработкой генераторным газом при температуре
Порошок меди используют как оборотный продукт для процесса 2 -осаждения CuCl.
Реакцию (6) используют также для регенерации отработанного при электролизе электролита CuSO4 в соответствии с реакцией (7).
Примеры применения предлагаемого способа
Исходный сульфатный раствор был получен выщелачиванием файнштейна под давлением кислорода. Состав использованного раствора, г/л: Cu-36,24; Ni-32,12; Fe-0,30; Co-0,75.
Пример 1
К 100 мл исходного раствора, содержавшего 0,057 моля Cu+2, прилито 28,5 мл одномолярного раствора CaCl2. Произошло выпадение осадка CaSO4. Осадок отфильтровали. В полученном фильтрате мольное соотношение Cu+2:Cl-=1,0:1,0. в этот раствор внесли 0,057 моля (3,62 г) порошка меди. Эту смесь перемешивали в течение 1 часа при комнатной температуре.
Наблюдалось растворение части порошка меди и образование осадка CuCl.
По окончанию опыта определяли, какое количество меди из суммы Cu+2+Cu0 перешло в CuCl.
Пример 2
Этот опыт проводили аналогично опыту 1, но к исходному раствору добавили 43 мл раствора CaCl2. После отделения осадка CaSO4 в полученном фильтрате мольное соотношение Cu+2:Cl-=1,0:1,5. В этот раствор внесли такое же количество порошка меди, как в примере 1.
Наблюдалось растворение части порошка меди и образование осадка CuCl.
По окончанию опыта определяли, какое количество из суммы Cu+2+Cu0 перешло в CuCl.
Пример 3
Этот опыт проводили аналогично примеру 1, но к исходному раствору добавили 57,0 мл раствора CaCl2. После удаления осадка CaSO4 в полученном фильтрате мольное соотношение Cu+2:Cl-=1,0:2,0. В этот раствор внесли такое же количество порошка меди, как и в примере 1.
Наблюдалось полное растворение порошка меди и выделение осадка CuCl.
По окончанию опыта определяли, какое количество меди из суммы Cu+2+Cu0 перешло в CuCl.
Пример 4
Этот опыт проводили аналогично примеру 1, но к исходному раствору добавили 60,0 мл раствора CaCl2. После удаления осадка CaSO4 в полученном фильтрате мольное соотношение Cu+2:Cl-=1,0:2,1. В этот раствор внесли такое же количество порошка меди, как и в примере 1.
Наблюдалось полное растворение порошка меди и выделение осадка CuCl.
По окончанию опыта определяли, какое количество меди из суммы Cu+2+Cu0 перешло в CuCl.
После отделения осадка CuCl в полученном фильтрате обнаружено наличие меди в форме CuCl2 -.
Результаты опытов в примерах 1, 2, 3, 4 представлены в таблице.
Пример 5
В стеклянный стакан поместили 200 мл исходного раствора и прилили 114 мл одномолярного раствора CaCl2. Выпавший осадок CaSO4 отфильтровали. В полученном растворе содержалось 0,114 моля иона Cu+2. В этот раствор внесли 0,114 моля (7,24 г) порошка меди. В полученном растворе мольное соотношение Cu+2:Cl-=1,0:2,0. Полученную смесь перемешивали 1 час при комнатной температуре.
Наблюдалось полное растворение порошка меди и выделение осадка CuCl, который отделяли фильтрованием, промывали на фильтре водой, затем распульповали в дистиллированной воде и снова фильтровали. В полученном фильтрате содержалось 0,1 мг/л меди.
К полученному осадку CuCl прилили одномолярный раствор CaCl2 до полного растворения CuCl. В результате образовывался хлоркомплекс меди (I) - CuCl2 -.
Следовательно, применение вышеуказанного способа позволит повысить степень селективности выделения оксида меди из многокомпонентных сульфатных растворов цветных металлов.
Claims (1)
- Способ выделения оксида меди (I) (Cu2O) из многокомпонентного сульфатного раствора тяжелых цветных металлов, включающий его обработку с получением CuSO4 и дальнейшее осаждение меди в виде соли CuCl последующим воздействием на нее ранее полученным порошком меди с получением оксида меди (I) (Cu2O), отличающийся тем, что сначала в исходный многокомпонентный сульфатный раствор вносят дихлорид кальция (CaCl2) в виде раствора или твердого продукта в количестве, необходимом для достижения в растворе ионного соотношения концентраций Cu+2:Cl-=1:2, с получением в осадке гипса (CaSO4), который отделяют, к оставшемуся раствору добавляют медный порошок в количестве, равном количеству Cu+2 в растворе, при этом восстанавливают медь (II) до меди (I) и выделяют осадок хлорида меди (I), который промывают водой и повторно обрабатывают дихлоридом кальция (CaCl2) с получением раствора хлорокомплекса меди (I) (CuCl2 -), в который при нагревании до 80°С вносят гашеную известь (Ca(OH)2), после чего проводят гидролитическое разложение упомянутого хлорокомплекса меди (I) с получением оксида меди (I) (Cu2O), затем осадок оксида меди Cu2O отделяют от раствора и промывают водой, а фильтрат - раствор CaCl2, возвращают в процесс.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020128348A RU2744291C1 (ru) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | Способ выделения оксида меди (I) Cu2O из многокомпонентных сульфатных растворов тяжелых цветных металлов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020128348A RU2744291C1 (ru) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | Способ выделения оксида меди (I) Cu2O из многокомпонентных сульфатных растворов тяжелых цветных металлов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2744291C1 true RU2744291C1 (ru) | 2021-03-04 |
Family
ID=74857799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020128348A RU2744291C1 (ru) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | Способ выделения оксида меди (I) Cu2O из многокомпонентных сульфатных растворов тяжелых цветных металлов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2744291C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113025811A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-25 | 衢州华友钴新材料有限公司 | 一种硫化沉铜渣中氯的深度洗脱方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1370077A1 (ru) * | 1986-07-29 | 1988-01-30 | МГУ им.М.В.Ломоносова | Способ получени хлорида меди (1) |
CN103351020A (zh) * | 2012-07-04 | 2013-10-16 | 广州科城环保科技有限公司 | 一种碱式氯化铜的生产方法 |
RU2567609C2 (ru) * | 2014-02-18 | 2015-11-10 | Игорь Владимирович Федосеев | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИДА МЕДИ (I) CuCl |
RU2570086C2 (ru) * | 2014-04-01 | 2015-12-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Способ получения оксида меди (i) |
RU2628946C2 (ru) * | 2015-10-29 | 2017-08-23 | Игорь Владимирович Федосеев | СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЧИСТОГО ЭЛЕКТРОЛИТА CuSO4 ИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ РАСТВОРОВ И ЕГО РЕГЕНЕРАЦИЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ КАТОДНОЙ МЕДИ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ С НЕРАСТВОРИМЫМ АНОДОМ |
-
2020
- 2020-08-24 RU RU2020128348A patent/RU2744291C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1370077A1 (ru) * | 1986-07-29 | 1988-01-30 | МГУ им.М.В.Ломоносова | Способ получени хлорида меди (1) |
CN103351020A (zh) * | 2012-07-04 | 2013-10-16 | 广州科城环保科技有限公司 | 一种碱式氯化铜的生产方法 |
RU2567609C2 (ru) * | 2014-02-18 | 2015-11-10 | Игорь Владимирович Федосеев | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИДА МЕДИ (I) CuCl |
RU2570086C2 (ru) * | 2014-04-01 | 2015-12-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Способ получения оксида меди (i) |
RU2628946C2 (ru) * | 2015-10-29 | 2017-08-23 | Игорь Владимирович Федосеев | СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЧИСТОГО ЭЛЕКТРОЛИТА CuSO4 ИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ РАСТВОРОВ И ЕГО РЕГЕНЕРАЦИЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ КАТОДНОЙ МЕДИ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ С НЕРАСТВОРИМЫМ АНОДОМ |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113025811A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-25 | 衢州华友钴新材料有限公司 | 一种硫化沉铜渣中氯的深度洗脱方法 |
CN113025811B (zh) * | 2021-03-05 | 2023-08-08 | 衢州华友钴新材料有限公司 | 一种硫化沉铜渣中氯的深度洗脱方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8323377B2 (en) | Recovery of metals from oxidised metalliferous materials | |
RU2174562C2 (ru) | Способ извлечения никеля и/или кобальта (варианты) | |
JP6241661B2 (ja) | ヒ素の分離固定化方法 | |
MXPA03005959A (es) | Produccion de oxido de zinc apartir de concentrados de un sulfuro complejo usando un procesamiento de cloruro. | |
EA009841B1 (ru) | Способ восстановления металлов из материала, содержащего оксиды неблагородных металлов | |
WO1998058089A1 (fr) | Procede de fusion de metal noble | |
WO2012149631A1 (en) | A method for recovering indium, silver, gold and other rare, precious and base metals from complex oxide and sulfide ores | |
JP5439997B2 (ja) | 含銅鉄物からの銅回収方法 | |
AU2007216890A1 (en) | Process for treating electrolytically precipitated copper | |
EA020759B1 (ru) | Способ переработки никельсодержащего сырья | |
JP5370777B2 (ja) | 銅硫化物からの銅の回収方法 | |
JP7016463B2 (ja) | テルルの回収方法 | |
EP3172348A1 (en) | Recovery of zinc and manganese from pyrometallurgy sludge or residues | |
JP4079018B2 (ja) | コバルト水溶液の精製方法 | |
JP5512482B2 (ja) | 亜鉛めっき廃液からの亜鉛の分離回収方法 | |
CN113354164B (zh) | 酸性湿法炼锑溶液的综合处理方法 | |
RU2744291C1 (ru) | Способ выделения оксида меди (I) Cu2O из многокомпонентных сульфатных растворов тяжелых цветных металлов | |
JP5062111B2 (ja) | 脱銅スライムからの高純度亜砒酸水溶液の製造方法 | |
RU2628946C2 (ru) | СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЧИСТОГО ЭЛЕКТРОЛИТА CuSO4 ИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ РАСТВОРОВ И ЕГО РЕГЕНЕРАЦИЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ КАТОДНОЙ МЕДИ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ С НЕРАСТВОРИМЫМ АНОДОМ | |
JP2009209421A (ja) | 高純度銀の製造方法 | |
AU2011202421A1 (en) | Recovering metals from pickle liquor | |
JP2010264331A (ja) | 砒素の分離方法 | |
EA007523B1 (ru) | Способ извлечения металлов с использованием хлоридного выщелачивания и экстракции | |
GB1565752A (en) | Hydrometallurgical process for the selective dissolution of mixtures of oxytgen-containing metal compounds | |
JP2021008385A (ja) | 炭酸亜鉛の製造方法 |