Способ переработки медно-никелевого сернокислого раствора электролитического рафинирования меди Советский патент 1991 года по МПК C22B3/20 C22B23/00 

Изобретение относится к области гидрометаллургии меди и никеля и может быть использовано при переработке раствора электролитического рафинирования меди.

Цель изобретения - повышение экономичности за счет дополнительного извлечения никеля.

П р и м е р 1. Медно-никелевый сернокислый раствор состава, г/л: медь 45; никель 21; серная кислота 120 - подается на электроэкстракцию меди, упаривание, кристаллизацию медного купороса и кристаллизацию никелевого купороса. Состав раствора после упаривания (перед кристаллизацией никелевого купороса), г/л: медь

3,4; никель 38; серная кислота 480. После кристаллизации никелевого купороса состав маточного раствора, г/л: медь 2,8; никель 18; серная кислота 505.

По известному способу получаемый маточный раствор возвращается на электролитическоерафинирование.По предлагаемому способу, с целью дополнительного извлечения никеля, маточный раствор подвергали вымораживанию при 265 К, а концентрация серной кислоты в соответствии с предлагаемым соотношением составляла 505 г/л. Дополнительное извлечение никеля составило 26,3%, Состав дополнительно извлеченного продукта, %: медь 0,7;

о о

00

Јь

GJ СЛ

никель 18,5; серная кислота 3,7 - соответствует требованиям ГОСТ. При вымораживании маточного раствора аналогичного предыдущему по содержанию, г/л: медь 2,8; никель 18 - но содержащему серной кислоты 250 г/я, дополнительное извлечение никеля составляет 4% (содержание меди в продукте 7,3%). Данное содержание кислоты меньше содержания серной кислоты, ус- 1 анавливаемого по предлагаемому соотношению. При концентрации серной кислоты в этом маточном растворе 300 г/л дополнительное извлечение никеля 16,6%, содержание меди 1,5%, а при 400 г/л - никеля 21,3%, меди в продукте 0,7%. Обе последние концентрации серной кислоты больше концентрации, устанавлиьаемой по предлагаемому соотношению. При содержании серной кислоты 270 г/л, равном концентрации из предлагаемого соотношения, дополнительное извлечение составило 13,2% (меди в продукте - 0,9%).

П р и м е р 2. В табл.1 показана зависимость дополнительного извлечения никеля от содержания серной кислоты в медно-ни- колевом растворе состава 2 (табл.2), температура вымораживания 263 К.

В табл.1 CH2SO4 260 г/л соответствует минимальному значению содержания серной кислоты, установленному предлагаемым соотношением.

Из примеров 1 и 2 видно, что как только содержание кислоты снижается ниже С H2SO4 определенной из предлагаемого соотношения, резко падает дополнительное извлечение никеля и ухудшается качество извлекаемой продукции - сульфата никеля. В этом случае не достигается поставленная цель - повышение экономичности путем дополнительного извлечения никеля. Становится экономически нецелесообразным перерабатывать маточный раствор в дополнительный целевой продукт - сульфат никеля низкого качества.

Достижение или превышение CH2SO4 согласно предлагаемому соотношению позволяет получать дополнительный продукт при вымораживании сульфата никеля с товарными свойствами и в количествах, достаточных для экономического ведения процесса.

П рим ерЗ. Вымораживание маточного раствора состава 2 (табл.2) проводили в контактном кристаллизаторе с подачей охлажденного в холодильной машине воздуха и с подачей атмосферного воздуха, При этом температура вымораживания (263 К) выше температуры охлажденного в холодильной

машине воздуха и выше температуры атмосферного воздуха

Расход энергии на 1 т продукта (сульфата никеля) снижается при использовании естественного холода в 1,8 раза по сравнению с использованием холодильной машины.

Вымораживание маточного раствора обеспечивает снижение остаточной концентрации никеля практически до равноаесной

величины, соответствующей отрицательной температуре раствора, что ведет к увеличению степени извлечения вымораживаемого сульфата никеля. В качестве примера в табл.2 приведены возможные составы растворов электролитического рафинирования меди, а также экспериментально установленные величины допустимых концентраций кислоты, дополнительного извлечения по никелю и наличия примесей меди в дополнительно получаемом вымораживанием сульфате никеля.

Концентрация кислоты выше заданного уровня, определяемого суммарным содержанием металлов в растворе и температурой вымораживания, обеспечивает необходимую селективность вымораживания сульфата никеля

30

Формула изобретения

1.Способ переработки медно-никелевого сернокислого раствора электролитического рафинирования меди, включающий электроэкстракцию меди, упаривание, кристаллизациюмедного купороса и

кристаллизацию никелевого купороса с получением маточного раствора, обогащенного серной кислотой, и его возвратом на электролитическое рафинирование, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения экономичности за счет дополнительного извлечения никеля, маточный раствор подвергают вымо раживанию при температуре ниже 273 К, а концентрацию серной кислоты в маточном растворе поддерживают согласно соотношению

CH2SO4 5: Т -

290

г/л

5

где Сназо и соответственно концентрация серной кислоты и суммарная концентрация меди и никеля в маточном растворе, г/л;

Т - температура вымораживания, К. 2. Способ по п.1,отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, вымораживание ведут контактированием маточного раствора с атмосферным воздухом.

Таблица 1

Изобретение относится к гидрометаллургии меди и никеля и может быть использовано при переработке раствора электролитического рафинирования меди. Цель изобретения - повышение экономичности за счет дополнительного извлечения никеля. Медно-никелевый сернокислый раствор, образующийся при электролитическом рафинировании меди, подвергают электроэкстракции меди, упаривают и проводят кристаллизацию медного, затем никелевого купороса. Образующийся маточный раствор подвергают вымораживанию при температуре ниже 274К, причем концентрацию серной кислоты в маточном растворе поддерживают согласно соотношению C_H @ _SO @ ≥T - (290/Т) ^. C @ , г/л, где C_H @ _SO @ и C @ - соответственно концентрация серной кислоты и суммарная концентрация меди и никеля в маточном растворе, г/л

T - температура вымораживания, К. Вымораживание проводят путем контактирования раствора с атмосферным воздухом, что обеспечивает снижение расходов энергии. Раствор после вымораживания направляют вновь на электролитическое рафинирование меди. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Таблица 2