Способ выделения меди

(22) Заявлено 28052 5(21)2141048/22-26с присоединением эаявки ЙУ(5)М. Кл.2 С 23 С 1/36 Гфсударствснимй ком вти СССР ю мдаа язобрстсеий я открмтмВ(71) ЗеяВИТЕЛЬ Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С,М.Кирова(54) СПОСОБ ВЦЦЕЛЕНИЯ МЕДИ Известен также способ выделения меди иэ слабокислых травильных растворов, заключающийся в восстановлении меди металлическим железом при давлении 1,2 атм при отсутствии кислорода. Восстановленную медь осаждают на металлическом железе 12). Способ позволяет получить медь с вы 30 Изобретение относится к способам выделения меди и других элементов, в частности железа из отработанных травильных растворов и может быть использовано для регенерации травнльных растворов, а также в отраслях, использукщих железные катализаторы, ферромагнитные материалы, активную железную массу для щелочных аккумуляторов и др.Известен способ осаждения меди железным скроном во вращающемся барабанном цементаторе нз растворов сернокислотиого вьккелачивания медных руд. При времени контакта 3-6 мин 15 извлекают 90 меди. Расход скрона составляет 1,3-1,6 кг/кг цементной меди, Выход цементной меди 85-93 (1),11 едостатком этого способа является недостаточно высокий выход меди и Ю невысокое ее качество. ходом 84-99, снизить расход восстановителя (металлического железа) до 0,44 кг/кг меди и получить средний коэффициент для растворенного железа 1,51.Недостатками этого способа являются сложность проведения процесса, недостаточно высокий выход иедй.Целью изобретения является упрощение способа и,повышение выхода меди, а также выделение других металлов (в частности, железа) иэ отработанных травильных растворов в виде устойчивых кокислению солей. Поставленная цель достигается описываемым способом, заключающимся в сидении отработанного травильного раствора, содержащего ионы Железа (111) и (11), меди и др. и соляную кислоту с металюминатным раствором до рН 4-4,4, в обработке полученного раствора металлическим алюминием в количестве 1-1,53 кг/кг восстановленной меди 1 в повторном введении металюминатного раствора из расчета 1-3 г ион алюминия на 1 г-ион железа, введение щелочи или соляной кислоты до рН 4-4,4; в отделении продукта - металлической меди 1 в68572 Формула изобретения обработке маточника щелочью дляосаждения гидроксидов железа и алюминия, в введении соляной кислотыдо рН 5-5,5 и через 2-б ч стделяютосадок .Предлагаемый способ позволяет получить металлическую медь с выходом 899,8 от теоретического, коэффициентдля растворенного алюминия - 0,51,степень восстановления железа додвухвалентного состояния 100, выходсоединения со стабильным двухвалент- щным железом 100, чистота его 99,9.Кроме того, способ позволяет утилизировать отработанный щелочной тра"вильный раствор, содержащий металюминат.15Расход алюминия в 2-3 раза больше,чем стехиометрический, обусловленосуществлением гетерогенного процесса восстановления меди, скорость которого, как правило, мала. укаэанныйрасход алюминия увеличивает поверхность раздела фаз, а следовательно. и скорость процесса, и способствуетповышенному выходу атомарного водорода, который также является восстановителем для ионов меди и железа.Соотношение количества г коновалюминия и железа, равное 1-3, врастворах обусловлено созданием условий, препятствуктаих окислению двухвалентного железа в процессе получения его соли в устойчивом двухвалентном состоянии. Ионы алюминиякатионного и анионного типа в 2-20раз уменьшают объем поглсиаенногокислорода раствора, содержащего кроме них ионы двухвалентного железа.При рН 5-5,5 происходит процессстабилизации двухвалентного состояния ионов железа, обусловленный перегруппировкой ионов в двойной гидроокиси АЙ(ОН) .Ре(ОН)а, полученнойдействием щелочи на раствор, содержащий хлориды алюминия и двухвалентного железа. При указанном значениирН в течение 2-6 ч последовательнообразуются комплексные соединенияАФ РЕ(ОН)а НзО) А 14 1 ГеСМВ)з,ПОследнее. соединение двухвалентногожелеза является целевым и находитсяв ФормЕ, удобной для длительного 50хранения. П р и м е р 1. Обработанный травильный раствор, содержащийг/л: хлорид железа (11) - 117, хлорид железа (111) - 100 и хлорид меди, налицают в емкость, в которую порциями при перемешивании добавляют отработанный щелочной раствор, содержащий 48 г/л металюмината натрия, до получения в растворе рН 4-4,4, после чего в эту емкость помещают 358 г алюминия. Раствор.с металлическим алюминием выдерживают 15-40 мин, после чего вновь добавляют обработанный щелочной раствор, в объеме кото 1 4рого содержится 660 г ионов алюминия, а затем раствором соляной кислоты доводят рН раствора до 4-4,4. Полученный раствор при медленном перемешивании выдерживают 15-20 мин, затем отфильтровывают и получают металлическую медь с выходом 99,8. К Фильтрату добавляют 10-15-ный раствор щелочи до выпадения осадка гидроксидов железа и алюминия. Добавлением 10-15-ного раствора соляной кислоты доводят рН до 5,5-5, после чего выдерживают полученный осадок в течение 2-6 ч. Полученное соединение является устойчивым к окислению кислородом воздуха и может быть. оставлено на хранениеили в данном растворе или после фильтрации и сушки в твердом виде, Для выцеления гидроксида железа (11) полученное соединение на Фильтре отмывают избыточным количеством щелочи от ионов алюминия, а затем водой отмывают от щелочи. Для получения солей гидроксид растворяют в кислотах.Выход гидроксидов железа и алиминия составляет 99,6.П р и м е р 2. 0,2 г отработанного травильного раствора, содержащего, г/л: хлорид железа (11) - 83, хлорид железа (111) - 446 и хлорид меди - 63, смешивают в емкости с 0,15 л раствора мвталюмината натрия, содержащего 48 г/л АВОз и получают раствор, имеющий рН 4. При перемешиванни добавляют 83 г металлического алюминия, выдерживают 15-40 мин и добавляют 0,2 л раствора металюмината натрия, содержащего 48 г/л АйаО Добавлением соляной кислоты устанавливают рН 4, Полученный раствор при медленном перемешивании выдерживают 20 мин, а затем отфильтровывают и получают металлическую медь, выход которой составляет 99,8. К Фильтрату добавляют 0,1 л 10-ного раствора едкого натра, при этом выпадают осадки гидроксидов железа (11) и алюминия. 10-ным раствором соляной кислоты доводят рН раствора до 5 и выдерживают осадки в течение 4 ч. Затем осадки отфильтровывают, промывают на Фильтре соляной кислотой (рН 5), высушивают на воздухе. Полученный продукт содержит ионы двухвалентного железа в стабилизированном состоянии. 1. Способ выделения меди из отработанных травильных растворов путем восстановления ее металлом и цементацией на металлических поверхностях, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упряаения процесса за счет исключения давления, повышения степени извлечения меди, с одновременным извлечением солей двухвалентногоСоставитель Г.ЦелищевТехред И .Асталош Редактор И.Потапова Корректор В,Синицкая Заказ 5416/31 Тираж 1130 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, %-35, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 железа, отработанный травильныйраствор смешивают с металюминатнымраствором до 4-4,4, обрабатываютполученный раствор металлическималюминием в количестве 1-1,53 кг/кгвосстановленной меди, затем повторно вводят металюминатный раствориз расчета 1-3 г ион алюминия на1 г ион железа, вводят щелочь илисоляную кислоту до рН 4-4,4, отделяют продукт и обрабатывают маточ 685721 6 ник щелочью, осаждают гидроксиды железа и алюминия, вводят соляную кислоту до рН 5-5,5 и через 2-6 ч отделяют осадок,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Цветные металлы, 197 1,9 8, с.91-92. 2. Патент Великобритании 9 1204549, кл. С 7 А 1957 (прототип),