Способ получения медного порошка

(088.8)тво СССР75.о СССР1966. 244 льс 2:62176 ое свиде 22 РЭ/2 свидете 22 В 15 ьств12,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Запорожский индусттитут и Государственныйновский ордена ТрудовогЗнамени завод фукрцинкОрджоникидзе(54) (57) спосоБ полУчения меДного поРОШКА осаждением из растворов сернокислой меди цинковой пылью при избытке серной кислоты, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения качества медного порошка и упрощения процесса, осаждение порошкаведут до остаточного содержания медив растворе 3-4 г/л со скоростью осаждения 90-100 г/мин с 1 м растворапри турбулентности перемешиванияраствора с цинковой пылью, соответствующей критерию Рейнольдса 10-10Изобретение относится к цветнойметаллургии, в частности к получениюмедного порошка иэ медьсодержащихрастворов.Известен способ получения медногопорошка иэ медьсодержащего раствора 5восстановлением металлической медью,в котором в качестве медьсодержащегораствора используют раствор сульфатамеди. Процесс ведут при 180-280 С,после чего раствор охлаждают до комнатной температуры. Процесс ведутпри непрерывной циркуляции растворачерез слой медьсодержащего материала 1),Недостатком известного способа 15является низкий выход готового продукта.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является способ получения медного порошка осаждением израстворов сернокислой меди цинковойпылью при избытке серной кислоты.Осаждение проводят из растворов, содержащих 5"20 г/л серной кислоты до25остаточного содержания 1-2 г/л медицинковой пылью с размером частиц0,1-0,4 мм 2).НеДостатком данного способа является высокое содержание примесей вполучаемом порошке и связанная сэтим необходимость гидролитическойочистки растворов от сурьмы, мышьяка,железа и других примесей.Цель изобретения - повышение качества медного порошка и упрощение З 5процесса.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения мед-.ного порошка осаждением из растворов сернокислой меди цинковой пылью 40при избытке серной кислоты, осаждение порошка ведут до остаточного содержания меди в растворе 3-4 г/л соскоростью осаждения 90100 г/мин с1 мз раствора при турбулентности перемешивания раствора с цинковойпылью, соответствующей критерию Рейнольдса 10-10 ф. Увеличение интенсивности перемешивания до значения критерия Рейнольд са более 109 и повышение остаточного содержания меди до 5 г/л и более ие изменяют качества порош-. ка, Но чрезмерное перемешивание при водит к повышению расхода электро энергии, а повышение остаточного со держания меди в растворе выше 4 г/л к повышению циркуляции меди в процессе и снижению ее извлечения в медный порошок на 5. 60Способ реализуется путем выщелачивания медьсодержащего продукта например медного кека, при 60-70 С до получения раствора, содержащего 20-40 г/л меди и 10 г/л или более серной кислоты. Раствор отделяютот твердого на фильтре и подают наосаждение меди. Осаждение меди про.водят цинковой пылью со скоростью90-100 г/мин с 1 м раствора до остаточного содержания меди в растворе3-4 г/л при турбулентности перемешивания цинковой пыли и раствора, соответствующей критерию Рейнольдсаэ10 -10 4, Последние три параметраобеспечивают достаточно высокую активность ионов меди в течение всегопроцесса цементации по всему объемупульпы, предотвращают образованиелокального избытка цинковой пыли ивосстановлениепримесей, что обеспечивает получение медного порошка,соответствующего по содержанию медии примесей ГОСТУ 4560-75. Содержание в нем меди возрастает с 97-98,5%до 99-99,6.Полученный медный порошок промывают водой 3-4 раза до отрицательнойреакции на ионы меди в промывной воде, стабилизируют раствором мыла(0,5 г/л), сушат в вакууме при 160300 С и упаковывают в герметичнуюотару. Способ проверен в лабораторныхусловиях.Составы порошков приведены в таблице.П р и м е р 1. В качестве медьсодержащего раствора используют 1 лраствора после .выщелачивания медного кека, содержащий: г/л: медь 40,"кадмий 1,5; цинк 421 ьыдьяк 0,17;сырьма 0,09; марганец 40; железо Зукислоты 10, Цинковую пыль загружаютсо скоростью, обеспечивающей осаждение меци 100 г/мин с 1 мзраствперемешивание осуществляют механической мешалкой (критерий Рейнольдзса 10 ) . Остаточное содержание медив растворе 3 г/л. Полученный медныйпорошок после трехкратной промывкиводой при Ж:Т=2:1 соцержит; медь96,6; железо 0,065; свинец 0,007;мышьяк 0,005; сурьма 0,00 бу сернокислые металлы в пересчете на БО 40,0041; прокаленный остаток послеобработки порошка азотной кислотой0,08; кислород 0,4. Этот порошок посодержанию меди и примесей соответствует медному порошку марок ПМС-Ни ПМС-К (ГОСТ 4960-75),(Таблица) .. П р и м е р 2Из тех же растворов порошок осаждают цинковой пыльюдо содержания меди 2 г/л. Остаточныеусловия те же. Получают медный порошок, содержащий лишь. 99,3 меди,т,е. несоответствующий ГОСТУ (порошок 3),П р и м е р 3, Из того же раствора осаждают порошок меди со скоростью 120 г меди с 1 м раствора в1 мин. Остальные условия по примеру 1. Порошок содержит:медь 99,3,т.е. ниже, чем по ГОСТУ на 0,2.. Кислород Медь Железо Свинец Серно- кислые металлы в пересчете на ион Прокаленныйостатокпослеобработ"ки порошкаазотнойкислотой По способу;прототипу 99,5 0,01 0.,05 01 0,08 0,05 0,005 0,50 0 01 0,006 0,008 0,0041 . 0,050,08 0,41 3 99,3 0,08 0,04 0,008 0,008 0,06 0,40 0,005. 0,05 0,08,99,4 0,08 0,009 0,009 000600 008 0,01 0,007 0,48 0,008 0,43 0,08 0,05 0,05 0,005 0,006 0,07 0,009 0,005 99,6 0,07 ВНИИПИ Заказ 1216/9 Тираж 775 Подпвсиоеифилиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул.Щроактйая, 4 П р и м е р 4, Из раствора, содержащего 40 г/л меди осаждаютмедный порошок при интенсивности перемешивания, соответствующей критерию Рей" нольдса 10. Остальные параметры по римеру 1.Полученный медный порошоК 5 содержит 99,1 меди, нли на 0,4 ни" же требования ГОСТа (порошок 4),П р и м е р 5. Осаждение порошка проводят со скоростью осаждения меди 90 г/мин с 1 мэ,раствора до остаточного содержания меди 3 г/л при турбулентности перемешивания с цинковой пылью, соответствующей критерию Рейнольдса 10 З (порошок 5) .П р и м е р 6. Осаждают порошок 15 со скоростью осаждения меди 100 г/мин с 1 мЗ раствора до остаточного со- . держания меди 4 г/л при турбулентности перемешивания, соответствующей критерию Рейнольдса 10 ф (порошок 6) . 20П р и м е р 7. Осаждают порошок со скоростью осаждения меди 95 г/мин с 1 мф раствора до остаточного содержания меди 3,5 г/л и турбулент 99,6 0,065 0,007 0,005 99,3 0,07 0,008 0,006 5 99,5 0,08 0,05 0,005 99,6 0,065 0,08 0,005 ности перемешивания, соответствующей критерию Рейнольдса 5 10 э. Получен порошок соответствующий ГОСТУ (порошок 7) .Приведенные примеры показывают, что только при остаточном содержании меди в растворе 3-4 г/л со ско-. ростью осаждения 90-100 г/мин с 1 м раствора и интенсивности перемешивания раствора с цинковой пылью, соответствующей критерию Рейнольдса 10-10+, можно получить медный порошок, отвечающий .по содержанию меди и примесей ГОСТУ.Предложенный способ позволяет наряду с повышением качества медного пордака упростить процесс за счет исключения стадии гидролитической очистки растворов от примесей, и применим для всех промпродуктов, содержащих медь в окисленной, элементарной и других формах. При внедрении не требуется капитальных затрат, существенных изменений в конструкции оборудования. 0,40 0,005 005 0,08 0,41 0,005 0,05 0,07