SU1129257A1 - Способ десорбции меди и цинка с катионитов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ДJ;COPБЦИИ МЕДИ И ЦИНКА С КАТИОНИТОВ слабо сислотного типа с одновременным электроосаждением металла на катоде в среде электролита , отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени извлечени  металла в катодный осадок, в качестве исходного электролита используют раствор сернокислой соли десорбируемого металла, причем содержание металлов в растворе поддерживают в пределах 15-80 г/л дл  меди и 45-90 г/л дл  цинка.

Description

ГС

QD 1C

сл J

Изобретение относитс  к металлур ии цветных металлов,в частности сорбционным процессам, и может ыть использовано дл  получени  меаллов непосредственно из ионитов, данном случае - катионитов ела- . окислотного типа.

Известен способ десорбции метгшов с ионитов, в том числе с катиоитов слабокислотного типа, вклюающий обработку их растворами минеральных кислот, в частности серной , с последующим электролизом еталла из полученных сульфатных элюатов }.

Недостатками способа  вл ютс  использование в качестве исходного продукта серной кислоты,  вл ющейс  агрессивным, токсичным и опасным в обращении реагентом необходимость получени  элюатов как самосто тельных продуктов, св занна  с расходом в каждом цикле десорбции: новых порций серной кгслоты, что увеличивает объем циркулирующих в процессе водных потоков, а следовательно и технологического .оборудовани , и усложн ет процесс.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути и достигаемому результату  вл етс  способ десорб- ции меди и цинка с катионитов слабокислотного типа с одновременным электроосаждением металла на катоде в среде электролита 23.

Однако используема  в качестве исходного продукта серна  кислота  вл етс  агрессивным, токсичным и опасным в обращении реагентом;

Кроме того, известный способ не позвол ет полностью извлечь металл в катодный осадок и одновременно обеспечить его товарное качество катодного продукта,(катодный осадок должен быть плотным и без побочных Образований - окислов,дендритов)Целью изобретени   вл етс  повы шение -степени извлечени  металла в катодный осадок.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу десорбции меди и цинка с катионитов слабокислотного типа с одновременным элект роосаждением металла на катоде в среде электролита, в качестве исходного электролита используют сернокислой соли десорбируемОго металла , причем содержание металлов в растворе поддерживают в пределах 15-80 г/л дл  меди и 45-90 г/л дл  цинка.

Способ осуществл етс  следующим образом.

В однокамерный (бездиафрагменный) алектролизер заливают раствор сернокислой соли десорбируемогО металла, ввод т насыщенный катионит.Материа } катода значени  не имеет. Обычно

катод изготавливают из того же металла , товарный продукт которого необходимо получить на катоде. Анод должен быть нерастворимым (угольным, графитовым, свинцовым, платиновым и др.).

При наложении на электролит посто нного электрического тока происходит перевод металла с ионита на катод. На аноде выдел етс  кислород.

Во избежание застойных  влений осуществл ют перемешивание ионита в объеме электролита либо циркул цию электролита через слой смолы.

Степень извлечени  десорбируемого

металла в катодный осадок определ етс  количеством пропущенного электричества в.соответствии с законом Фараде . Скорость извлечени  регулируетс  величиной пропускаемого тока. Дополнительными факторами воздействи  на процесс  вл ютс  соотношение объемов электролита и ионита и концентраци  металла в исходном электролите.

По окончании процесса электродесорбции электролит выпускают из сло  отрегенерированного катионита. Пос: ледний переключают на насьвдение металла . Электролит с равновесньм содержанием металла используют дл 

электродесорбции с новых порций насыщенного катионита.

Пример. Электродесорбци  меди с катионита слабокислотного . типа.

45 мл (объем наливной) карбоксильного катионита КБ-4П-2 в Си -форме с содержанием меди на смоле 88,89 г/л (4 г CUgjgp.) загружают в однокамерный электролизер, содержащий 100 мл

раствора сульфата меди. Концентраци  меди в исходном электролите 50 г/л, ,4. Катод медный, анод свинцовый. Электрообработку ведут при силе тока 1,44А (катодна  плотность тока

А/м) и напр жении 4,6 в в течение 4ч,.

По окончании процесса продукты электродесорбции {отрегенерированный катионит, электролит, и катод) отдел ют друг от друга. Катод промывают, высушивают и взвешивают. По раз- -ности масс до и после электролиза определ ют привес катода. Отрегенерированный катионит отдел ют на

фильтре от электролита, промывают водой и подвергают контрольной КИСЛОТНОЙ десорбции в 30%-ной серной кислоте. По результатам анализа контрольного элюата суд т об остаточной концентрации металла на отрегенерированной смоле, по результатам анализа электролита - о равновесной концентрации в нем меди.

Результаты электродесорбции меди с катионита.КБ-4П-2 по предлагаемому способу приведены в табл.1.

Таблица

извлечение меди с катионита в катодный осадок составл ет (4,00 0,04) : 4,00 X 100% 99,00% при равновесной концентрации меди в электролите 28,10 г/л. При визуальном осмотре катодный осадок плотный розовый без побочных образований.

Привес катода 6,15 г, из которых 4,00-0,,96 г за счет десорбированной меди и 2,19 г - за счет элект ролита. Выход по току 90,06% (расчет по стандартной методике), что существенно превышает аналогичный, показатель дл  действуквдих предпри тий , использующих процесс, электролиза меди из растворов с нерастворимкм анодом (не более 85%). I ..

Электролит с равновесной концентрацией металла используют дл  электродесорбции меди с новых порций : насыщенного слабокислотного катио

Продукты

Введено

Электролит исходный КБ-4П-2 BZn -форме Итого

Получено Цинк катодный

нита с теми же технологическими, показател мй .

П р и м е р 2. Электродесорбци  цинка с катионита слабокислотного типа. .

37,5 мл (объем наливной) карбоксильного катионита в Zn -форме с содержанием цинка 90,94 г/л (3,41 ) загружают в бездиафрагменный электролизер, содержащий 100 мл раствора сульфата цинка. Концентраци  цинка в исходном элелтОрлите 90 г/л, рН 3,80.

Катод медный, анод платиновый. Электрообработку ведут при силе тока 2,7A(J s;450 А/м ) и напр жении 4 В в течение 2,58 ч.

Обработку продуктов электродесорбции осуществл ют по методике примера 1.

Результаты электродесорбции цинка

приведены в таб.2.

Т а б л и ц а 2

72,52

9,00

27,48

3,41

100,00

12,41

61, б4

7,65

Продукты Извлечение цинка с катионита в катодный осадок составл ет 1(3,41-0,07) : 3,41х100% 97-,95% при равновесной концентрации цинка в электролите 45,00 г/л. Качество ка тодного продукта нормальное - без дендритов. Привес катода 7,65 г, из которы 3,41 - 0,07 3,34г за счет дес бированного цинка и 4,31 г - за сч электролита. Выход по току 90%. Электролит с равновесной концен рацией металла используют дл  десорбции цинка с новых порций насы щенного слабокислотного катионита с теми же технологическими показател ми .

Введено

Электролит исходный КВ-4П-2 в Си -форме Итого

Получено

Медь катодна  Электролит равновесный КБ-4П-2 в Н -форме Итого

Продолжение табл. 2

4,80

60,68

3,11

39,32

. 7,91

100,00

6,92

87,48

5,83 0,95

12,01 1,14 0,04

0,51 7,91

1СО,00 Примерз. Электродесорбци  меди с катионита слабокислотного типа. 35 мл (объем наливной) карбоксильного катионита КВ-4П-2 в Си -форме с содержанием меди на смоле 88,89 г/л (3,11 г С1)„5(-) загружают в однокамерный электролизёр, содержащий 60 мл раствора сульфата меди. Концентраци  меди в исходном электролите 80 г/л, рН 3,35. Катод медный, анод - платинова  спираль. Электрообработку ведут при силе тока 1,44 А и напр жении 4,1 В в течение 4,5ч. Обработку продуктов опыта осуществл ют по методике примера 1. Результаты злектродесорбции меди приведены в таб.3. ТаблицаЗ

Извлечение меди с катионита в катодный осадок составл ет (3,110 ,04) : 3,11 X 100% 98,71% при равновесной концентрации меди- в электролите 15 г/л. По результатам визуальйого осмотра, катодный осадок плотный розовый, побочных образований нет.

Привес катода 6,92 г, из которых 3,11-0,,07 г - за счет десорбированнбй меди и .3,85 г - за счет

электролита. Выход по току 90,10% (расчет по стандартной методике), Предлагаемый способ десорбции меди и цинка со слабокислотных катионитов обеспечивает по сравнению с прототипе практически полное извлечение металла в катодный продукт при одновременном обеспечении его товарного качества; максимальный выход по току в течение всего процесса .

Claims (1)

1. СПОСОБ ДЕСОРБЦИИ МЕДИ И ЦИНКА С КАТИОНИТОВ слабокислотного типа с одновременным электроосаждением металла на катоде в среде электролита, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения металла в катодный осадок, в качестве исходного электролита используют раствор сернокислой соли десорбируемого металла, причем 'содержание металлов в растворе поддерживают в пределах 15-80 г/л для меди и 45-90 г/л для цинка.