Способ получения хлорида меди (I) Советский патент 1991 года по МПК C22B15/00 

сл С

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к способам выделения меди из растворов в виде хлорида меди (I). Цель изобретения - повышение выхода и степени-чистоты целевого продукта. В исходный сульфатно-хлорид- ный раствор меди (II) при соотношении в нем иона хлора к иону двухвалентной меди 1,10-1,15 вводят паоладий в количестве 5- 10 мг/л и обрабатывают раствор окисью углерода при 20-90°С. Полученный осадок хлорида меди (I) промывают исходным раствором при 50-65°С в течение 45-60 MHH.J} табл.

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов, в частности к способам выделения меди из растворов в виде хлорида меди (I), и может быть использовано для отделения меди от примесей.

Цель изобретения - повышение выхода и степени чистоты целевого продукта.

Пример1.В качестве исходного использовали раствор следующего состава, г/л: Си+2 50,0: NI+2 25,1; H2S04 120: Pd2+ 5 мг/л.

В отдельных порциях этого раствора (по 100 мл) создавали путем добавления NaCI различные соотношения концентраций хлор-ион:медь (II). Приготовленные растворы обрабатывали окисью углерода при атмосферном давлении и температуре 40-70°С в течение 3 ч. Для каждого раствора определяли степень извлечения меди в осадок в виде CuCI. Результаты приведены в таблице 1.

Пример 2. В качестве исходного взят электролит ванн электродиза меди следующего состава, г/л: медь 50,0; никель 25,1; серная кислота 120; дихлорид палладия 5 мг/л и хлорид натрия до содержания 53 г/л.

Приготовленный раствор (100 мл) обрабатывали в реакторе окисью углерода при атмосферном давлении и температуре в интервале 40-70°С в течение 3 ч Осадок отфильтровывали, промывали и определяли его фазовый состав и содержание в нем палладия.

Извлечение палладия в первичный осадок 98%.

Влияние температуры обработки исходного раствора, концентрация Pd+2 в исходном растворе и молярное соотношение

о чэ о сл

N

СА)

на содержание Pd в первичном осадке показаны в таблицах 2-4.

Таким образом, из табл, 2-4 видно, что параметры, влияющие на скорость восстановления Си и на извлечение Си+ в 5 первичный осадок, не оказывают влияние на перевод катализатора палладия (II) в первичный осадок, Извлечение палладия в первичный осадок во всех случаях составляет. 98%.Ю

Первичный осадок поданным рентгено- фазового анализа представляет собой смесь CuCI-CuCOCI Pd°.

Для получения чистого осадка CuCI первичный осадок подвергают обработке ис- 15 ходным раствором (выкрутке) при нагревании.

П р и м е р 3, Влияние температуры и времени выкрутки на чистоту конечного продукта в отношении палладия.20

В качестве исходного был взят электролит ванн электролиза меди следующего состава, г/л: медь 50,0; никель 25,1; НаЗОз 120. В него добавляли хлорид натрия в количестве 53 г/л и PdCh до содержания Pd+2 25 5 мг/л. В полученную смесь, нагретую до 40-70°С, при атмосферном давлении пропускали окись углерода. Полученный первичный осадок отфильтровывали и промывали исходным раствором. Время обработки (вы- 30 крутки) 15-80 мин, температура выкрутки 45-75°С. Данные сведены в табл.7.

Как видно из данных, приведенных в табл.5, снижение температуры обработки ниже 50°С заметно снижает извлечение 35 палладия из первичного осадка в раствор, а увеличение температуры выкрутки более 65°С не вызывает существенного увеличения этого процесса. Кроме того, повышение температуры выкрутки приведет к парооб- 40 разованию.

Оптимальным режимом выкрутки следует считать температуру в интервале 50- 65°С в течение 45-60 мин.

Пример 4. В качестве исходного взят 45 1 л раствора ванн электролиза меди следующего состава, г/л: медь 50,0; никель 25,1; серная кислота 120. В него добавляли хлорид натрия в количестве 53 г/л и PdCl2 до содержания 5 мг/л. В полученную 50 смесь пропускали окись углерода при атмосферном давлении, температуре 40-70°С в течение 3 ч.

Выделенный осадок (первичный) подвергался обработке (выкрутке) при темпера- 55 туре 60°С в течение 60 мин в растворах с различным соотношением мольных концентраций хлор-ион и меди (II), а именно 1,05,1,10,1,15 и 1,20. В каждом случае после обработки отделяли полученный осадок

(вторичный) от раствора, промывали водой и определяли в нем содержание палладия, содержание меди, фазовый состав.

По данным анализов были рассчитаны степень извлечения Pd в раствор и количество меди во вторичном осадке по отношению к ее количеству в первичном, т.е. выход. целевого продукта, полученные результаты приведены в табл.6. Их анализ показывает следующее: при соотношении в промывочном растворе СГМСи2+ 1,10 не достигается достаточно полное извлечение Pd в раствор и не достигается фазовая чистота целевого продукта (опыт 1); при соотношении в промывочном растворе ,15 достигается чистота целевого продукта, но значительно снижается его выход.

Таким образом, для достижения чистоты целевого продукта при максимальном выходе промывку первичного осадка следует проводить исходным раствором с соотношением СГМСи24 1,10-1,15.

П р и м е р 5. Селективность и полнота отделения меди от примесей иллюстрируется следующими данными. Раствор с содержанием, г/л: медь 60; НаЗСмВО; HCI38; 0,010; As, Cd, Co, Cr, Fe, Mn, Nl, Pb, Sb, SI, Bi, Sn, Zn - no 0,003 г/л обрабатывали как было описано выше. После осаждения хлорида меди (I) в растворе атомно-эмиссион- ным методом с индуктивно связанной плазмой в качестве источника возбуждения определяли концентрации перечисленных выше элементов. Полученные данные приведены в табл.7.

Таким образом, способ позволяет достаточно полно выделить медь ( 95%) в первичный осадок, что может быть использовано для концентрирования примесей с целью их последующего определения атом- но-эмиссионным или атомно-абсорбцион- ным методами.

После выкрутки осадок хлорида меди (I) был проанализирован на содержание элементов-примесей, предусмотренных ГОСТ 4164-79 Реактивы. Медь однохлористая. Технические условия (Fe, As, Na, К, Са), а также ГОСТ 859-78 (СТ СЭВ 226-75) Медь. Марки и ТУ 48-7-30-859 Катоды медные, поставляемые на экспорт (Ag, Cd, Co, Cr, Mn, Nl, Pb и Sb). Определение Na и К проводили по ГОСТ 4164-79 методом пламенной фотометрии на атомно-абсорбционном спектрофотометре Сатурн, остальных элементов - химико-атомно-спектральными методами. Результаты анализа осадка хлорида меди (I) приведены в табл.8. Из приве- денных данных видно, что по регламентируемым примесям полученный

хлорид меди (I) чище, чем промышленно выпускаемый по ГОСТ 4164-79; по ряду элементов, регламентированных в меди высокой чистоты, полученный продукт также соответствует нормативным требовани- ям, что подтверждает возможность использования его в дальнейшем для получения меди высокой чистоты.

Использование предлагаемого способа обеспечивает следующие преимущества по сравнению с существующими: позволяет получать высокочистый хлорид меди (I) из технологических растворов с содержанием никеля, железа и других элементов без предварительного их удаления; позволяет достигать высокой степени извлечения хлорида меди (I) в осадок по отношению к исходному количеству меди в растворе; дает возможность регенерировать катализатор - палладий и возвращать его в голову процес- са.

Способ может быть использован не только для получения чистого хлорида меди (I), но также одновременно для осуществления процесса обезмеживания отработанных электролитов цехов электролиза меди вместо применяемого сейчас способа электролиза с нерастворимыми анодами. Формула изобретения Способ получения хлорида меди (I), включающий введение в сульфатно-хлорид- ный раствор меди (II) палладия в количестве 5-10 мг/л и обработку раствора окисью углерода при 20-90°С. обличающийся тем, что, с целью повышения выхода стегге- ни чистоты целевого продукта, в качестве исходного используют раствор при отношении в нем иона хлора к иону двухвалентной меди 1,10-1,15, а полученный осадок хлорида меди () промывают исходным раствором при 50-65 С в течение 45-60 мин.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Sr - относительное стандартное отклонение.

Таблица 5

Таблица 6

Таблица 7

Таблица 8

1696543

10

Продолжение табл. 8