Способ получения медного порошка Советский патент 1984 года по МПК B22F9/24 C22B15/12 

00 О) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получени медного порошка из медьсодержащих растворов. Известен способ получения медног порошка из медьсодержащего раствора восстановлением металлической медью в котором в качестве медьсодержащег раствора используют раствор сульфат меди. Процесс ведут при 180-280°С, после чего раствор охлаждают до ком натной температуры. Процесс ведут при непрерывной циркуляции раствора через слой медьсодержащего материала 1 . Недостатком известного способа является низкий выход готового продукта . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения медного порошка осаждением из растворов сернокислой меди цинковой пылью при избытке серной кислоты. Осаждение проводят из растворов, со держащих 5-20 г/л серной кислоты до остаточного содержания 1-2 г/л меди цинковой пылью с размером частиц 0,1-0,4 мм 2. Недостатком данного способа явля ется высокое содержание примесей в получаемом порошке и связанная с . этим необходимость гидролитической очистки растворов от сурьмы, мышьяк железа и других примесей. Цель изобретения - повышение качества медного порошка и упрощение процесса. Поставленная цель достигается те что согласно способу получения медного порошка осаждением из растворов сернокислой меди цинковой пылью при избытке.серной кислоты, осаждение порошка ведут до остаточного со держания меди в растворе 3-4 г/л со скоростью осаждения г/мин с 1 м раствора при турбулентности пе ремешивания раствора с цинкойой пылью, соответствующей критерию Рей нольдса . Увеличение интенсивности перемешивания до значения критерия Рейноль са более 10 и повышение остаточного содержания меди до 5 г/л и -более не изменяют качества порошка. Но чрезмерное перемешивание приводит к повышению расхода электроэнергии, а повышение остаточного со держания меди в растворе выше 4 г/л к повышению циркуляции меди в процессе и снижению ее извлечения в мед ный порошок на 5%. Способ реализуется путем выщелачивания медьсодержащего продукта, например медного кека, при 60-70 С до получения раствора, содержащего г/л меди и 10 г/л или более серной кислоты.Раствор отделяют от твердого на фильтре и подают на осаждение меди. Осаждение меди про1 водят цинковой пылью со скоростью 90-100 г/мин с 1 м раствора до остаточного содержания меди в растворе 3-4 г/л при турбулентности перемешивания цинковой пыли и раствора, соответствующей критерию Рейнольдса 10 -10. Последние три параметра обеспечивают достаточно высокую активность ионов меди в течение всего процесса цементации по всему объему пульпы, предотвращают образование локального избытка цинковой пыли и восстановление примесей, что обеспечивает получение медного порошка, соответствующего по содержанию меди и примесей ГОСТу 4Ь60-75. Содержание в нем меди возрастает с 97-98,5% до 99-99,6%. Полученный медный порошок промывают водой 3-4 раза до отрицательной реакции на ионы меди в промывной воде, стабилизируют раствором мыла . (0,5 г/л), сушат в вакууме при 160300°С и упаковывают в герметичную тару. Способ проверен в лабораторных условиях. Составы порслдков приведены в таблице . Пример. В качестве медьсодержащего раствора используют 1 л раствора после выщелачивания медного кека, содержащий: г/л: медь 40; кадмий 1,5; цинк 42; мышьяк 0,17; сырьма 0,09; марганец 40; железо 3; кислоты 10. Цинковую пыль загружают со скоростью,обеспечивающей осаждение меди 100 г/мин с 1 м раствора, перемешивание осуществляют механической мешалкой (критерий Рейнольдса 10 ). Остаточное содержание меди в растворе 3 г/л. Полученный медный порошок после трехкратной промывки водой при содержит: медь 96,6; железо 0,065; свинец 0,007; мышьяк 0,005; сурьма 0,006; сернокислые металлы в пересчете на ВОи 0,0041; прокаленный остаток после обработки порошка азотной кислотой 0,08; кислород 0,4. Этот порошок по содержанию меди и примесей соответствует медному порсяику марок ПМС-Н и ПМС-К (ГОСТ 4960-75),(Таблица). П р и м е р 2. Из тех же растворов порошок осаждают цинковой пылью до содержания меди 2 г/л. Остаточные условия те же. Получают медный порошок, содержащий лишь 99,3% меди, т.е. несоответствующий ГОСТу (перошок 3). П р и м е р 3. Из того же раствора осаждают порошок меди со скоростью 120 г меди с 1 м pacTBiopa в 1мин. Остсшьные условия по примеру 1. Порошок содержит:медь 99,3%, т.е. ниже, чем по ГОСТу на 0,2%.

Пример4. Из раствора, содержащего 40 г/л меди осаждают- медный порошок при интенсивности перемешивания, соответствующей критерию Рейнольдса 10. Остальные параметры по примеру 1. Полученный медный порошок содержит 99,1% меди, или на 0,4% ниже требования ГОСТа (порошок 4),

При мер 5i Осаждение порошка проводят со скоростью осаждения меди 90 г/мин с 1 м раствора до остаточного содержания меди 3 г/л при турбулентности перемешивания с цинковой пылью, соответствующей критерию Рейнольдса 10 (порошок 5).

П р и м е р 6. Осаждают порошок со скоростью осаждения меди 100 г/ми с 1 мЗ раствора до остаточного со- : держания меди 4 г/л при турбулентности перемешивания, соответствующей критерию Рейнольдса 10 (порошок 6) .

Пример. Осаждают порошок I со скоростью осаждения меди 95 г/мин с 1 м раствора до остаточного содержания меди 3,5 г/л и турбулентности перемешивания, соответствующей критерию Рейнольдса 5 10. Получен порсяиок соответствующий ГОСТу (порошок 7) .

Приведенные примеры показывают, что только при остаточном содержании меди в растворе 3-4 г/л со скоростью осаждения 90-100 г/мин с 1 м раствора и интенсивности перемешивания раствора с цинковой пылью, соответствующей критерию Рейнольдса , можно получить медный порошок, отвечающий .по содержанию меди и примесей ГОСТу.

Предложенный способ позволяет наряду с повышением качества медного порошка упростить процесс за счет исключения стадии гидролитической очистки растворов от примесей, и применим для всех промпродуктов, содержащих медь в окисленной, элементарной и других формах. При внедрении не требуется капитальных затрат, существенных изменений в конструкции оборудования.

Состав, %

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДЩОГО ПОРОШКА осаждением из растворов сернокислой меди цинковой пылью при избытке серной кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения качества медного порошка и упрощения процесса, осаждение поретика ведут до остаточного содержания меди в растворе 3-4 г/л со скоростью оса дёния 90-100 г/мин с 1 м раствора при турбулентности перемешивания раствора с цинковой пылью, соответствующей критерию Рейнольдса .