Способ регенерации медного электролита Советский патент 1981 года по МПК C25C1/12 

1

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к электрорафинированию меди.

Известны способы поддержания заданногр состава электролита, основанные на выводе части раствора из основной циркуляции, либо на электролизе в регенеративных ваннах с нерастворимыми анодами tl .

В случае вывода раствора необходимый обтэем электролита поддерживается за счет добавления серной кислоты, тем самым происходит разубоживание электролита по основному компоненту. В регенеративных ваннах сумма сульфатов в электролите снижается только за счет электроосаждения меди, тогда как все мешающие примеси полностью остсцотся в электролите.. Кроме того, нерастворимые аноды снижают производительность цеха, на них происходит выделение газов, что служит источником загрязнения атмосферы цеха;

Известен также способ регенерации электролита электролизом, с нерастворимыми анодами с использованием анионитовых мембран. По этому способу часть электролита подвергают электролизу в электролизере с разделенными анионитовой мембраной анодными катодным пространствами.Электролит катодно обезмеживаетсяи обескислочивается за счет переноса сульфат-ионов через мембрану. Регенерированная кислота вновь возвращается в электрорафинирования 2.

Недостр1тками способа являются уменьшение производительности электролитного цеха за счет применения

10 нерастворимых анодов, ухудшение атмосферы цеха из-за выделения газов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ регенерации медного электролита в регенеративных ваннах,

15 включающий извлечение из электролита меди и никеля посредством электролиза в ячейку, ограниченную катионитовой и анионитовой мембранами З .

Недостатками способа являются уменьшение производительности цеха за счет применения нерастворимых анодов и ухудшение атмосферы цеха изза выделения газов.

Цель изобретения - повышение про25изводительности электролитного цеха, улучшение условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что в способе регенерации i медного электролита в регенеративных

30 ;:ваннах, включающем извлечение из электролита меди и никеля посредством электродиализа в ячейку, ограниченную катионитовой и анионитовой мембранги и, используют аноды из черновой меди,ячейку для электродиализа располагают между анодом и катодом, плотность тока на мембранах поддерживают в пределах 250-300 А/м 7 а в ячейку для извлечения металлов подают раствор, Содержащий 130-150 г/л серной кислоты. Способ осуществляется следующим образом. В отделенное от циркулирунхцего электролита пространство между мембранами катионитовой с анодной стороны и анионитовой с катодной подаю раствор, содержащий 130-150 г/л сер ной кислоты, куда под действием эле трического тока через катионитовую мембрану переносятся ионы меди и ни келя и через анионитовую - сульфатионы, врезультате этого в ячейке образуется раствор сульфатов меди и никеля, практически не содержащий мышьяк и сурьму. Оптимальными плотностями тока, обеспечивакицими доста точный перенос меди и никеля, являю ся 250-300 А/м . Предварительными опытами установлено, что,в кислых растворах до плотности тока на мем. йране 150 А/м наблюдается слабый перенос металлов. Катодный и анодны процессы электрорафинирования меди при этом не нарушаются. Перенос мед и никеля через мембраны/осуществляе ся при кислотности электролита 120180 г/л. А при этих кислотностях скорость переноса меди и никеля, т. выход их по току, увеличивается с ростом плотности тока. Повышение плотности тока выше 300 А/м нецеле-i сообразно из-за возможного образования осадков гидроокисей металлов на мембранах. Напряжение на ванне не выте, чем в регенеративных ваннах. Переработанный электролит, со сниженным содержанием сульфатов, смешивается с основной циркуляцией электролитного цеха. Для предотвращения попадания частиц шлама в поры мембраны их обтягивают фильтрующей тканью. Пример 1. Экспериментальную проверку способа проводят в аппарате, камеры которого разделены катионитовой со стороны анода и анионитовой мембранами, типов МК-40 и МА-40. Анод - черновая медь, катод - катодная медь. Электролит объемом в 500 мл циркулирует через электродные камеры. Объем средней камеры - 100 мл. пЛо ность тока на мембранах 250 А/м, на электродах - 150 А/м, Е 1,95 В. Электролит состава, г/л: меди 45,2; никеля 20,4} мышьяка 6,5; сурьмы 0,5 и серной кислоты 122,1, циркулирующий через электродные камеры, после прохождения 5 А-ч электричества имеет состав, г/л: меди 44,3, никеля 16,8; мышьяка 6,5, сурь.мы 0,5 и серной кислоты 125,2. При этом средняя камера, исходный состав которой 145,3 г/л серной кислоты, содержит, г/л: меди 39,5} никеля 16,8 и серной кислоты 104. Мышьяк и сурьма в этой камере не обнаружены. Пример 2. Плотность тока на мембранах 300 А/м , Е 2,08 В. В таблице даны исходные и конечные составы электролита и средней камеры.

45,2

- 20,4

6,5

0,5

126,2

122,1

Таким образом, использование анодов из черновой меди, вместо свинцо вых, повышает производительность элек-4б тролитного цеха на 2-3% (количество регенеративных ванн) без увеличения расхода электроэнерх-ии.

Рост производительности цеха, без увеличения расходов электроэнергии, / 45

141,6

43,2 18,1

15,9 Не обнаружено

«

Не обнаружено 113,7

приводит к возрастанию экономической эффективности процесса электрорафинирования «

Формула изобретения

Способ регенерации медного электролита в регенеративных ваннах.

включающий извлечение из электролита меди и никеля посредством электродиализа в ячейку, ограниченную катионитовой и анионитовой мембранами, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности электролитного цеха и улучшения условий труда, используют аноды из черновой меди, ячейку для электродиализа располагают между анодом и катодом, плотность тока на мембране поддерживают в пределах 250-300 , а

в ячейку для извлечения металлов подают раствор, содержащий 130-150 г/л серной кислоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

o 1978.