Способ переработки медьсодержащих водно-аммиачных растворов

(1 Ц 1777361 Л 19) 51) ЕН СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТ 1 П) Е1 ЕДОЫСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СС ИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт химической технологии(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ВОДНО-АММИАЧНЫХ РАСТВОРОВ(57) Использование: гидрометаллургия меди и дру гие технологические и медьсодержащих вод Сущность: медьсоде раствор контактируют с содержащим фосфоно группы, со скоростью и спой ионита не более ществпяют нагревание щелочным реагентом и ользованиемрастворов.оаммиачный материалом, кционапьные твора через е чего осуработку его ка. 1 табл. оцессы с исп о-аммиачных жащий водн онообменным окиспые фун опускания рас 3,4 м/г, посл раствора, об тделение осадИзобретение относится к гидрометаллургии меди и другим технологическим процессам с использованием медьсодержащих водно-аммиачных растворов,Известен с"особ селективного выделения меди и тяжелых металлов Еп) из водно- аммиачных растворов с использованием отгонки аммиака в две стадии для селективного выделения цинка.Недостатком данного способа является необходимость проведения двухстадийной отгонки аммиака, а также недостаточная степень выделения и разделения меди и цинка, и как следствие, невысокая чистота получаемого продукта,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является техническое решение, заключающееся в переработке медьсодержащего водно-аммиачного раствора путем его нагревания до температуры не менее 90 С и обработке его раствором едкого натра, при расходе последнего 2 - 4 моль/моль меди в исходном растворе, с последующим отделением осадка оксида меди,Недостатком известного способа является то, что получаемый в процессе переработки оксид меди обладает невысокой чистотой вследствие загрязнения тяжелыми металлами,Целью настоящего изобретения является повышение чистоты оксида меди.Поставленная цель достигается тем, что водно-аммиачный раствор. перед нагреванием контактирует с ионообменным материалом, содержащим фосфоновокислые функциональные группы.Способ осуществляется следующим образом: водно-аммиачный раствор контактируют с неподвижным слоем ионообменного материала, загруженного в колонку, с линейной скоростью подачи раствора не выше 3,4 м/ч, Подача раствора осуществляется снизу вверх во избежание пристеночных эффектов колонны для равномерной работы всего слоя ионита, Первые 1,5 объема раствора (на объем ионита), вышедшие из колонны, не используются для последующего выделения оксида меди. Объем сорбатов, направляемых на дальнейшую обработку растворов, согласно прототипу, определяется заданным содержанием примесей тя- жел ых металлов.Сущность способа заключается в том, что предварительное контактирование раствора с ионообменным материалом, содержащим фосфоновокислые функциональные группы, позволяет снизить содержание примесей тяжелых металлов в сорбате при практически неизменном содержании меди 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 в нем. Эффективность очистки от примесей тяжелых металлов существенно зависит от их концентрации в исходном растворе, а также от скорости пропускания раствора через неподвижный слой ионита, В уравнении для определения линейной скорости Ч м/ч пропускания раствораЧ 1К (С 7 п + СРЬ)где Сгп и Сзрь - концентрации цинка и свинца, моль/м,было получено значение скоростного коэффициента сорбции К = 0,23 для исследованных растворов,При этом, превышение линейной скорости пропускания раствора выше 3,4 м/ч не дает положительного эффекта, Таким образом, заявляемый способ, при варьировании скоростных параметров проведения процесса, для данного вида растворов позволяет получить сорбаты с заданным содержанием примесей тяжелых металлов, а следовательно и оксид меди различной чистоты в процессе последующего нагревания, обработки щелочным реагентом и отделением осадка, К кондиционным относили сорбаты, из которых при последующей переработке по способу-прототипу выделяли оксид меди чистотой не менее 99,9.Использование для осуществления способа катионитов с другими функциональными группами (карбоксильными, сульфогидрильными) не дало положительного эффекта,Анализ патентной и научно-технической литературы показал, что в ней отсутствуют технические решения, признаки которых совпадали бы с признаками заявляемого способа, что позволяет сделать вывод о соответствии последнего критерию охраноспособности "существенные отличия", "новизна" и положительный эффект",П р и м е р 1, 4 дм водно-аммиачного раствора, содержащего 123 гл меди, 20 г/дм ЙНзН 20 а, РЬ -216 мг/дм 204 мг/дм цинка пропускают снизу вверх через колонну, загруженную фосфоновокислым катионитом со скоростью 0,66 м/ч. Объем загрузки ионита 0,2 дм . Первые 1.5 объема сорбатов отделяли, а последующие 16.обьемов использовались для получения оксида меди, Содержание основного вещества в полученном оксиде меди 99,95, при содержании примеси цинка - 3 10 и свинца - ,-44 10Параллельно проводили опыты по способу-прототипу и с использованием растворов с другими содержаниями меди, цинка и свинца, а также опыты с различными линей1777361 ными скоростями подачи раствора черезслой ионообменного материала.Осуцествление способа в заявляемыхрежимах представлено в таблице.Таким образом. проведение процессапо указанному способу (примеры 1-4 и 6-8)позволяет получить оксид меди чистотой неменее 99,9 ф 4.Переработка данного вида растворовпо предлагаемому способу позволяет без существенных зкономических затрат получить высокочистый товарный продукт в виде окиси меди без ухудшения показателейпо способу-прототипу.5 (56) Авторское свидетельство СССРМз 1146331, кл. С 22 В 15/10, 1984,Авторское свидетельство СССРМ 1695677 по заявке М 4810375, кл. С 22 В3/44, 1990,10 Результаты апробации способа Линейная скорость про пускания растеара, м/я Количестео кондицион. ных обьемое сорбата (на обьем ионита Концентрационная характеристика исхо ного астео а,мг/лКонцентра пол е Пример 16,89,03.00,1 О.бб 1,1 2,3 3,43,80,660,66 99,96 99,98 99,92 99.90 98,го 99.98 99,97 99,96 98,0 о,о4,6,0 1,0 По способуп ототип Формула изобретенияСПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ВОДНО-АММИАЧНЫХ РАСТВОРОВ, включающий нагревание раствора, обработку его щелочным реагентом и отделение осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты целемедьсодержащ твор перед с ионообмен щим фосфоново группы. со аствора через риала снизу вв.Мельников едак Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5 Заказ 335 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина 123000 123000 123000 91250 123000 85000 8500091250 85000 204 204 204 58,1 204 350 го 9 58,1 209 216 216 216 78,9 216 252 г 18 78,9 218 0 вого продуктамиачный расконтактируютлом, содержациональные5 пропускания рменного мате3.4 м/ч. ий водно-амнагреванием ым материакислые функскоростью слой ионооберх не более