Способ извлечения меди из растворов Советский патент 1989 года по МПК C22B15/00 

1

Изобретение относится к химической обработке металлов и может быть использовано для отделения меди от загрузки цементатора при переработке и регенерации растворов.

Цель изобретения - упрощение способа, снижение энергозатрат и повышение эффективности удаления меди.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 (известный).

Цементатор, состоящий из полусферической металлической емкости, имеющей перфорированное дно и помещенное в полусферическую панну с приспособлением для выгрузки шлама, заполняют железным скрапом (стружкой), а затем отработанным после травления меди раствором на основе хлорного железа с концентрацией ионов меди

в растворе 50 г/л. Производят вибрацию перфорированной металлической емкости с помощью вибропривода с частотой 2 . Через 5, 10, 20 иЗОмин после начала вибрации определяют отношение массы накопившегося в устройстве для выгрузки шлама осадка к общей массе выделившейся цементной меди. Эффективность удаления составляет 42, 58; 66 и 70%.

Пример 2 (известный). Цементатор, как и в примере 1, заполняют железной стружкой и отработанным травильным растгором и производят вибрацию перфорированной емкости с частотой 4 с 1 . Через 5, 10, 20 и 30 мин после начала вибрации определяют эффективность лпяления меди, которая составляет соответственно 44, 59, 68 и 72%.

Јъ

J

сл со сл

3

Пример 3 (известный).

Цементатор, как в примере 1, заполняют железной стружкой и отработанным травильным раствором и производят вибрацию перфорированной емкости с частотой 6 . Через 5; 10 20 и 30 мин после начала вибрации определяют эффективность удаления меди, которая составляет соответственно 44; 60; 67 и 69%.

Пример 4. Пять цилиндров и титана емкостью 1 л, оборудованных системой для продувки воздуха и отвода суспензии, заполняют сначала железной стружкой, а затем отработаным после травления меди раствором основе хлорного железа. Концентраци ионов меди в растворе 50 г/л. Устанавливают продолжительность контакт раствора и стружки в течение 1 ч. К этому времени концентрация меди в растворе снижается до 18 мг/л, т.е практически вся медь становится металлической. Чистый раствор железа (II) сливают через систему опорожнения и заполняют цементатор водой. Раствор железа (II) регенерируют и повторно используют в процессе травления меди.

Для отделения цементной меди от скрапа через загрузку цилиндров в течение 1 мин продувают воздух. Устанавливают следующие значения интенсивности подачи воздуха: 25; 30; 35; 40 и 45 л/с-м2 поперечного сечения загрузки. Через 1 мин после начала перемешивания отбирают пробы во всех пяти цилиндрах и определяют эффективность отделения меди от загрузки. Для этого из отобранных про по 100 см3 каждая магнитом удаляют продукты разрушения стружки - ферромагнитные примеси и отфильтровывают пробы через фильтровальную бумагу. Осадок многократно промывают дистиллятом для удаления солей, высушиваю и взвешивают. Эффективность определяют как отношение массы осадка в единице объема суспензии к общей масе выделившейся цементной меди на единицу объема суспензии, умноженно на 100%. Эффективность отделения цементной меди от скрапа состявила соответственно 55,0; 62,2; 78,6; 83,1 86,9%.

Пример 3. Пять цилиндров заполняют железной стружкой и отработанным травильным раствором на

o

5

0

5

0

5

0

5

0

5

основе хлорного железа и выполняют такие же операции, как в примере 4.

Для отделения цементной меди от скрапа через загрузку в течение 2 мин продувают воздух. Устанавливают следующие значения интенсивности подачи воздуха 25; 30; 35; 40 и 45 л/с-м2. Эффективность отделения цементной меди от скрапа составляет соответственно 61,4; 77,8; 91,2J 93,1 и 94,5%.

Пример 6. Пять цилиндров заполняют железной стружкой и отработанным травильным раствором на основе хлорного железа и выполняют такие же операции, как в примере 4.

Для отделения цементной меди от скрапа через загрузку в течение 3 мин продувают воздух. Устанавливают следующие значения интенсивности подачи воздуха 25 -, 30; 35; 40 и 45 л/с-м2. Эффективность отделения цементной меди составляет соответ- ственно 75,1;,90,0; 97,5; 98,7 и 99,6%.

Пример 7. Пять цилиндров заполняют железной стружкой и отработанным травильным раствором на основе хлорного железа и выполняют такие же операции, как в примере 1. Устанавливают следующие значения интенсивности подачи воздуха: 25; 30; 35; 40 и 45 . Эффективность отделения цементной меди составляет соответственно 80,2; 92,1; 97,5; 98,9; 99,0%.

Параметры, полученные в примерах 47, сведены в табл.1.

Как видно из приведенной табл.1 оптимальным является время промывки 3 мин, а интенсивность подачи воздуха 35-40 л/с-м2, дальнейшее увеличение продолжительности промывки не влияет на эффект разделения.

После завершения отделения меди от загрузки суспензию отводят для обезвоживания цементной меди. Отведение суспензии без подачи воздуха нецелесообразно, так как в этом случае эффективность выведения меди из цементатора не превышает 60%, остальная часть осаждается на поверхности стружки. Подача воздуха с интенсивностью 30-45 л/с-м2 при отведении суспензии также не позволяет получить максимальный выход меди, т.е. интенсивное перемешивание препятствует нисходящему движению ее частиц.

5Ш

Ниже приведен пример экспериментального определения оптимальной интенсивности подачи воздуха при выведении металлической меди из цемен- татора.

Пример 8. Семь цилиндров заполняют железной стружкой и отработанным травильным раствором на основе хлорного железа. Устанавливают продолжительность контакта раствора и стружки, равной 1 ч. Затем раствор железа (II) сливают и регенерируют, а цилиндры заполняют водой. Загрузку продувают воздухом с интенсивностью подачи 40 л/с.м2 в течение 3 мин (что соответствует режиму из примера 3). По окончании продувки через 3 мин изменяют интенсивность подачи воздуха в цилиндрах соответственно до значений 3; 4j 5; 6; 7; 8 и 9 л/С М2 и осуществляют опорожнение, сливая суспензию в фильтровальные чашки. Ферромагнитные примеси удаляю магнитной системой. Осадок в мешках обезвоживают на центрифуге, а после промывки и сушки - взвешивают. Эффективность выведения меди из цемен- татора определяют отношением массы высушенной порошковой меди к общей массе меди, перешедшей в суспензию при продувке. Эффективность выведения меди из цилиндров соответственно

составила 83, 90; 98; 97 и 89%, I

Полученные данные приведены в

табл.2.

Оптимальный эффект выведения меди из цементатора получен при ин

5

9

0

5

0

5

iO6

тенсивности пбдачи воздуха в пределах от 5 до 8 л/с-м2.

Использование предлагаемого способа отделения меди от загрузки цементатора при обработке медьсодержащих растворов обладает по сравнению с известными способами упрощением способа за счет исключения операции перемещения стружки, что повышает также надежность процесса разделения в целом, так как в процессе разделения не участвуют механические системы-, сокращением энергозатрат, которое достигается из-за отсутствия необходимости придания подвижности скрапу; повышением эффективности удаления меди; улучшением условий техники безопасности благодаря исключению из технологического процесса эксплуатации электросилового оборудования, что особенно важно для работы в помещениях с повышенной влажностью. Формула изобретения

Способ извлечения меди из растворов, включающий контактирование медьсодержащего раствора и металлического скрапа, отделение от него цементной меди и последующее ее удаление из цементатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, снижения энергозатрат и повышения эффективности удаления меди, отделение цементной меди ведут при продувке воздухом с интенсивностью 35-40 л/с-м2 в течение 2- 3 мин, а ее удаление - при продувке воздухом с интенсивностью 4-8 л/с-м2.

Таблица 1

14759508

Продолжение табл.1

Изобретение относится к области химической обработки металлов и может быть использовано для отделения меди от загрузки цементатора при переработке и регенерации растворов. Цель изобретения - упрощение способа, снижение энергозатрат и повышение эффективности удаления меди. Извлечение меди из растворов ведут контактированием медьсодержащего раствора и металлического скрапа, далее осуществляют отделение цементной меди от скрапа при продувке воздухом с интенсивностью 35-40 л/с^{.м2 в течение 2-3 мин и ее последующее удаление из цементатора при продувке воздухом с интенсивностью4-8 л/с.м2. 2 табл.}