Способ очистки медного электролита от мышьяка Советский патент 1991 года по МПК C25C1/12 

Изобретение относится к цветной металлургии, к электролитическому рафинированию меди и может быть использовано для очистки медного электролита от мышьяка.

Цель изобретения - устранение загрязнения электролита посторонними ионами и безвозвратных потерь серной кислоты, а также удешевление процесса.

Приме р. Для опыта берут электролиты состава, кг/м3: Си 41,3; Ni 23,5; As 23,3. Концентрацию серной кислоты меняют, как показано в табл. 1.

В 50 мл электролита добавляют расчетное количество осаждающего реагента, перемешивают и оставляют стоять в течение 20 мин, после чего раствор фильтруют, и в фильтрате определяют содержание.

Результаты опытов по осаждению мышьяка приведены в табл. 1.

Как следует из данных табл. 1, значительный рост степени осаждения мышьяка наблюдается при расходе BaSOi 1,5-3,0 г на 1 г As. При дальнейшем увеличении добавляемого количества BaS04 рост степени очистки от мышьяка практически не происходит, чем и обусловлен выбор указанного интервала.

Осаждение мышьяка сульфатом бария происходит за счет сорбции и реакции:

tBaSO j + H3AsO4 BaHAsO + H2S04 не сопровождается загрязнением электролита посторонними ионами.

Незначительные примеси диоксида кремния в баритовом концентрате не переходят в раствор, так как 5Ю2 не растворяется в кислотах.

Возможность применения BaCte в соответствии с известным способом с целью

С

W О СО Ю

глубокой очистки медного электролита от мышьяка исследуют в аналогичных условиях, что и ВаЗСц по предлагаемому способу.

Результаты опытов по осаждению мышьяка хлоридом бария приведены в табл. 2.

Результаты табл. 2 показывают, что степень извлечения мышьяка из электролита незначительная при безвозвратных потерях серной кислоты и загрязнение медного электролита С - ионами. Это является существенным недостатком известного способа наряду с однократным использованием хлорида бария и его дороговизной.

Степень осаждения мышьяка в сильной степени зависит от кислотности очищаемого электролита, Наиболее выгодно предлагаемым способом очищать электролиты с низкой кислотностью, например маточные растворы купоросного производства, при этом обеспечивается достижение необходимого положительного эффекта (табл.3).

В табл. 3 представлена степень осаждения мышьяка по предлагаемому способу и титанил-аммоний сульфатом.

Сопоставление данных свидетельствует о более высокой степени очистки медного электролита при концентрации серной кислоты - 25-60 кг/м от мышьяка по предлагаемому способу по сравнению с известным и с базовым способом - очисткой титанил-аммоний сульфатом, кроме этого, не происходит загрязнения электролита ионами аммония. Повторное использование баритового концентрата в качестве осадителя становится возможным после обработки осадка в течение 1,5-2,0 ч при 65-75°С раствором сульфида и сульфата натрия в отношении 4:1. При этом мышьяк переходит в раствор, а осадитель регенерируется по реакции:

2BaHAs04+8Na2S+2Na2S04+ 6НгО 2№3AsS4+j2BaS04 + 14NaOH.

Как видно из приведенной реакции, для образования 1 м ортотиоарсената натрия необходимо 4 м BaaS и 1 м NaaSCM, поэтому их соотношение в регенерирующем растворе берется 4:1.

Полученные осадки после осаждения мышьяка из медного электролита перед регенерацией сульфидно-сульфатным раствором исследуются на содержание мышьяка в 1 г сухого осадка. Количество мышьяка изменяется в пределах 0,043-0,087 г As в 1 г осадка; что требует при расчете по уравнению указанной реакции расхода сульфида натрия в пределах 0,18-0,36 г,

Для обоснования заявленного расхода сульфида натрия, необходимого для полного перевода мышьяка из осадка в раствор, проводят опыты с осадком, содержащим 0,065 г Аз в 1 г осадка.

Результаты осаждения мышьяка сульфидом натрия представлены в табл.4.

Таким образом, выбор расхода сульфида натрия по стехиометрии (в табл. 4 1,24 г , что соответствует расходу 0,27 г на 1 г осадка) можно считать оптимальным для

0 предлагаемого способа.

Для определения оптимальных условий регенерации баритового осадителя осадок после осаждения мышьяка из электролита объединяют, затем определяют содержание

5 мышьяка в нем. После сушки отвешивают определенное количество осадка и подвергают его регенерации сульфидно-сульфатным реагентом в интервалах температуры 60-70°С и продолжительности 1,0-2,5 ч. За0 тем отделяют осадок регенерированного сульфата бария и в фильтрате определяют количественное содержание мышьяка. После чего фильтрат анализируют на полноту перехода мышьяка в ортотиоарсенат дейст5 вием соляной кислоты с осаждением мышьяка в виде пятисульфида мышьяка.

В табл. 5 приведены результаты регенерации баритового осадителя.

Из табл. 5 следует, что при 65-80°С про0 исходит наиболее полная регенерация баритового осадителя. Оптимальным интервалом температур является 65-75°С, так как при температурах выше или ниже этого интервала процесс регенерации ведет

5 к нежелательному образованию оксотиосо- лей, о чем свидетельствует понижение содержания мышьяка в осадке пятисульфида мышьяка (примеры 1,5,6,10,11,15,16,20,21,25).

0 При обработке осадка менее 1,5 ч (примеры 1-5) мышьяк достаточно полно переходит в раствор, однако в растворе наряду с ортотиоарсенатом натрия содержится значительное количество оксотиосолей.

5 Увеличение продолжительности обработки более 2,0 ч, как видно из примеров 21-25, нецелесообразно, так как в течение двух часов достигается полный перевод мышьяка из осадка в раствор.

0 Таким образом, оптимальными условиями регенерации баритового осадителя являются интервалы температуры 65-75°С и продолжительности обработки 1,5-2,0 ч, Получаемый по предлагаемому способу

5 раствор тиоарсената натрия направляют в цикл флотационного разделения медно-мо- лмбденовых руд, где ортотиоарсенат натрия используют, как и сульфид натрия, в качестве депрессора халькозина. То есть, необходимые реагенты сульфид и сульфат

натрия не приобретают дополнительно, а берут из цикла обогащения, после чего туда же обратно возвращают, Это способствует также удешевлению процесса.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным имеет следующие преимущества:

устраняет загрязнение электролита посторонними ионами;

удешевляет процесс очистки медного электролита от мышьяка за счет исключения безвозвратных потерь серной кислоты и многократного использования в качестве осадителя отходов производства - некондиционного баритового концентрата.

Формула изобретения - Способ очистки медного электролита от мышьяка, включающий осаждение солями

щелочноземельных металлов, отличающийся тем, что, с целью устранения загрязнения электролита посторонними ионами и безвозвратных потерь серной кислоты, а также удешевления процесса, осаждение ведут некондиционным баритовым концентратом, который вводят в исходный электролит в количестве, соответствующем 1,5-3,0 г сульфата бария на 1 г мышьяка, и

0 осаждение ведут при концентрации серной кислоты в электролите 25-60 кг/м3, полученный осадок обрабатывают в течение 1,5-2,0 ч при 65-75°С раствором сульфида и сульфата натрия в соотношении 4:1 при

расходе сульфида натрия 0,18-0,36 г на каждый грамм осадка, после этого твердый осадок отделяют от раствора и направляют на осаждение мышьяка из новой порции электролита.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к электролитическому рафинированию меди, и может быть использовано для очистки медного электролита от мышьяка. Цель изобретения - устранение загрязнения электролита посторонними ионами и безвозвратных потерь серной кислоты, а также удешевление процесса. Осаждение мышьяка из электролита ведут некондиционным баритовым концентратом, который вводят в электролит в количестве, соответствующем 1,5-3,0 г сульфата бария на 1 г мышьяка при концентрации серной кислоты в электролите 25-60 кг/м3. Полученный осадок обрабатывают в течение 1,5-2,0 ч при 65-75°С раствором, содер- жащим сульфид и сульфат натрия в соотношении 4:1, при расходе сульфида натрия 0,18-0,36 г на 1 г осадка. После этого твердый остаток отделяют от раствора и направляют на осаждение мышьяка из новой порции электролита. 5 табл. сл С

Примечани е.В скобках указана степень осуждения мышьяка при использовании регенерированного осадителя

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Табл ица 5