Электрохимический способ переработки медно-никелевого файнштейнаии i til i ни-it at: ; библио”с;: а

280858 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Свюа Советских Социалистических РеспубличКоехитвт оо авлавт зоорвтвиий и открыти ори Совете Мииистро СССРоритет хе 2 8 Опубликовано 03.1 Х.1970. Бюллетен Дата опубликования описачия 27.Х А, Субботина,О. И, ЦыбинССР игинская, 3. ф, Гуляницкая,Комарова, Л. В. Гундзилович лургии им. А. А, Байкова АН вител СЕСОО ЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПЕРЕРАБО МЕДНО-НИКЕЛЕВОГО ФАЙНШТЕЙНАс присоединением заявкиАвторыизобретения Д, М, Чижиков, Л. В, ПЕ, И. Новикова, Р. И.Зая ь Институт мет Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности, к способам гидроэлектрохимической переработки промпродуктов, получаемых из сульфидных медно-никелевых руд.5Известен способ переработки медно-никелевого файнштейна, согласно которому из файн- штейна отливают аноды и подвергают их электрохимическому растворению с помощью практически нейтрального водного сульфатного 10 элекгролита, содержащего до 10 г/л хлор-иона, в двух группах ванн: медных и никелевых.В этих ваннах одновременно с анодным растворением файнштейна происходит осажде-. ние, соответственно, катодного никеля и мед ного порошка. Завешиваемые в ванны аноды заключают в мешки из кислотостойкой токо- проводящей ткани, в которых собирается анодный шлам, содержащий в основном элементарную серу, металлы платиновой группы, 20 примеси меди и никеля, а также примеси некоторых других элементов, находившихся в файнштейне, например селена, теллура, кобальта, Электролит является общим для обеих групп ванн и циркулирует в замкнутом цикле 25 по направленито из катодного пространства никелевых ванн, снабженных диафрагмами, в анодное и далее в медные ванны, откуда его направляют в очистное отделение и затем возвращают в катодное пространство никелевых ЗО ванн. Этому порядку циркуляции электролита соответствует порядок проведения операций, совокупность которых определяется известным способом. В очистном отделении из электролита выделяют примеси железа, меди и тсобяльта с помощью известных гидттометаллчргттческттх приемов и получают очищенный раствор сульфата никеля, который в дальнейшем и слкттт католитом никелевых ванн. Этот способ позволяет перерабатывать маломедистый фяйнштейн, в котором содержание ттитечя знячтттельно выше, чем меди, с получением катод- ного никеля хорошего качества. Основным недостатком известного способа яв.чяется высокое содержяние хлора до 1 О - 3%) и никеля (до 20 - 40%) в катодном осадке тпоттошке) медных ванн, что ппттвоттттт к удорожанию его переработки, повьтптент"ю потерь меди, снижению прямого изв,чеченття никеля в катоды, а также к уветтичению ттасхоття хлопя. Этот недостаток статтовитсл тем значительнее, чем выше содержание меди по отношению к никелю в петтеттабатттвяеътом фяйттштейне, поскольку в этом случае возпястяет выход катодного медного осядка. В пе "тт тяте этого переработка высокомедистого файнтптейна, например с отношением содепжянття в нем меди к никелкт 1: 1 и выше становится неэф фективной.Целью изобретения является получение излюбого файнштеина катодного медного осадка (порошка) без примесей хлора и с низким содержанием никеля, а в результате этого повышение сгепени разделения меди и никеля 5 и прямое извлечение этих металлов в индивидуальные продукты. Это достигается тем, что концентрацию хлор-иона в электролите поддерживают в пределах от 40 до 60 г/л, а анолит никелевых ванн перед подачей в медные 10 ванны подкисляют серной кислотой, чтобы ее концентрация в электролите медных ванн независимо от состава файнштейна составляла не ниже 10 г/л.Способ осуществляют следующим образом. 15 Аноды, отлитые из медно-никелевого файн- штейна и заключенные в мешки из кислотостойкой токопроводящей ткани, например из хлорина, загружают в никелевые ванны. Катоды в виде титачовых матриц или никелевой 20 основы помещают в диафрагмы, которые могут быть изготовлены также из хлорина или брезента с добавкой лавсана. Никелевый расгвор, поступающий из очистного отделения и практически не содержащий свободной серной 25 кислоты, непрерывно подается в катодное пространство, проходит через диафрагму и удаляется из анодного пространства через сливной карман. В результате действия постоянного электрического тока на катоде осаждает ся электролитный никель, а на аноде происходит электрохимическое растворение содержащихся в файнштейне металлов (меди, никеля, кобальта, железа) и образование элементарной серы, которая вместе с драгоценными 35 металлами и составляет основную массу анод- ного шлама, накапливающегося в мешках.Анолиг, содержащий медь, никель, кобальт и железо, после подкисления серной кислотой непрерывно поступает в медные ванны, где 40 анодами служит также файнштейн, а в качестве катодов используется медная основа. В медных ваннах, на аноде, заключенном в мешке, происходит такой же, как и в никелевых, электрохимический процесс растворения ме таллов в кислом электролите и образование анодного шлама, однако перешедшая здесь в раствор медь вместе с той, которая накопилась в анолите никелевых ванн, тут же осаждается на катоде в виде медного порошка. 50Электролит из медных ванн непрерывно удаляется и поступает в очистное отделение, где известными способами осуществляют осаждение примесей и получение кобальтового концентрата, В результате очистки получается 55 практически нейтральный никелевый раствор с рН около 3 - 4, который и направляется в катодное пространство никелевых ванн, где цикл циркуляции электролита замыкается.Наличие в электролите 40 - 60 г/л хлор-иона 60 обеспечивает получение медного порошка, не содержащего хлора, поскольку образующаяся на катоде однохлористая медь полностью растворяется в таком электролите и не переходит в твердый катодный осадок, Кроме того, хлор ион в указанных концентрациях способствует повышению анодного и катодного выходов по току и снижению напряжения (уменьшению расхода электроэнергии) на медных и никелевых ваннах, а также позволяет применять освоенные промышленностью хлорные способы выделения кобальта из никелевых растворов, в чем и выражается совокупный положительный эффект от осуществления способа в сульфат-хлоридном электролите указанного состава.Дополнительная операция подкисления электролита серной кислотой перед его подачей в медные ванны в основном обеспечивает снижение содержания пикеля в медном порошке до 1,0 - 2,5/О, поскольку разряд ионов никеля на катоде медных ванн при работе на подкисленном электролите становится затруднительным, Расход этой кислоты зависит от состава файнштейна, точнее - от соотношения в нем содержания меди и никеля.При переработке анодов с более высоким по отношению к никелю содержанием меди требуется меньше серной кислоты, поскольку в этом случае анолит никелевых ванн характеризуется более высокой концентрацией меди, при осаждении которой на катоде в медных ваннах выделяется, соответственно, большее количество кислоты, и к тому же, расход кислоты, связанный с переходом никеля в раствор при электрохимическом растворении анодов в медных ваннах, в случае высокомедистого файнштейна, снижается. Кроме того, необходимый расход кислоты может в некоторой степени изменяться в зависимости от различия величин катодного и анодного выходов по току в обеих группах ванн. В силу указанных выше причин расход серной кислоты на подкисление анолита никелевых ванн перед его подачей в медные ванны согласуют с кислотностью электролита в медных ваннах и устанавливают его таким, чтобы кислотность всегда была не ниже 10 г/л, так как именно этим количеством и обеспечивается снижение содержания никеля в медном порошке.Медный порошок, кобальтовый концентрат и анодный шлам могут быть переработаны известными способами с получением марочных сортов меди и кобальта, элементарной серы и концентрата драгоценных металлов. При лабораторной проверке споеоба на примере переработки файнштейна с содержанием (в /о): меди 50; пикеля 25; серы 22; железа 2,5 и кобальта 0,7 - были получены следующие результаты. В никелевых ваннах при качодной и анодной плотностях тока, равных, соответственно, 230 и 290 а,я 2, температуре электролита около 60 С и непрерывной подаче в катодное пространство очищенного от примесей электролита с концентрацией никеля 51 - 66 г/л получен катодный никель хорошего внешнего вида с содержанием примеси меди 0,005 - 0,009/О. В католите устанавливали концентрацию никеля 40 - 42 г/л при рН от 1,6 до280858 Составитель Г. ВикторовичРедактор Т. Н. Каранова Техред А, А. Камышникова Корректоры: В. Петроваи Е. Ласточкина Заказ 3359/9 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раугпская наб., д. 4/5 Типографии, пр, Сапунова, 2 1,7. В анолите концентрация меди составляла 11 - 17 и серной кислоты - 5 - 6 г/л,При повышении концентрации хлор-иона в электролите от 40 до 60 г/л нзпряжение на ванне уменьшалось с 4,65 до 4,14 в, а расход электроэнергии снижался с 4820 до 4030 квт-ч/т катодного никеля. Анод растворялся равномерно. Выход анодного шлама (в составе которого было элементарной серы 66 - 71; меди 10 - 11; никеля около 2,0%) составил 25 - 26 о/, от веса растворимой части анода, при этом убыль веса анода равнялась 1,44 - 1,45 г/а и.В медных ваннах при плотности тока около 670 а/м 2 получали медный порошок, содержащий менее 2,5 о/о никеля и легко спадающий с поверхности катода, Выходящий из ванны электролит содержал 0,5 - 0,7 г/л меди, а его кислотность поддерживалась не ниже 10 г/л. Анод растворялся равномерно, и выход анод- ного шлама, содержавшего (в %): элементарной серы 92 - 94; меди 3,2 - 9,6; никеля 1,0, составил от 20 до 22% от убыли веса анода. Среднее напряжение на ванне устанавливалось в пределах от 3,37 до 3,43 в. Предмет изобретения 5Электрохимический способ переработки медно-никелевого файнштейна, отлитого в аноды, в двух группах электролизных ванн - медной и никелевой - с применением водного суль фатного хлорсодержащего электролита, циркулирующего в замкнутом цикле по схеме: католит никелевых ванн - анолит никелевых ванн - медные ванны - очистное отделение - католит никелевых ванн, отлича/ощийся тем, что, 15 с целью повышения степени разделения и извлечения металлов при снижении затрат на получение продукции, концентрацию хлор-иона в электролите поддерживают в пределах от 40 до 60 г/л, а анолит никелевых ванн перед 20 подачей в медные ванны подкисляют сернойкислотой, чтобы ее концентрация в электролите медных ванн независимо от состава файнштейна составляла не ниже 10 г/л.