Способ регенерации медного электролита

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 01.11 с присоединением за 9 (21) 283472 С 1/12 ки сударстеенний комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявите МЕДНОГО ЭЛЕКТРОЛИТА 4 ) СПОСОБ РЕГЕНЕР Изобретение относится к гидром таллургии, в частности к электрор нированию меди.Известны .способы поддержания з нногр состава электролита, основан на выводе части раствора иэ основной циркуляции, либо на электролизе в регенеративйых ваннах с нерастворимымианодами 11 1В случае вывода раствора необходимый объем электролита поддерживается эа счет добавления серной кислоты, тем самым происходит разубоживание электролита по основному компоненту. В регенеративных ваннах сумма сульфав в электролите снижается толькосчет электроосаждения меди, тогда как все мешающие примеси полностью остаются 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 электролиэерес разделенными анионитовой мембраной анодным и катодиым пространствами. Электролит катодно обеэмеживается и обескислочиваетсяза счет переноса сульфат-ионов черезмембрану. Регенерированная кислотавновь возвращается в цикл электрорафинирования 2 .Недостатками способа являютсяуменьшение производительности электролитного цеха за счет применениянерастворимых анодов, ухудшение атмосферы цеха иэ-за выделения газов.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ регенерации медногоэлектролита в регенеративных ваннах, 5 включающий извлечение иэ электролитамеди и никеля посредством электролиза в ячейку, ограниченную катионитовой и анионитовой мембранами 3 .Недостатками способа являются 20 уменьшение производительности цехаза счет. применения нерастворимых анодов и ухудшение атмосферы цеха изза выделения газов.Цель изобретенияизводительности электрулучшение условий труда.Поставленная цель дос ятем, что в способе реген 1медного электролита в ре нв ных 30",ваннах, включающем извле э е- афи ада ные то за тигаетсерациигенератчение и,.ростом плотности тока, Повышениеплотности тока выше 300 А/м. нецелесообразно из-за возможного образования осадков гидроокисей металлов намембранах. Напряжение на ванне не выше, чем в регенеративных ваннах, Переработанный электролит, со сниженнымсодержанием сульфатов, смешивается сосновной циркуляцией электролитногоцеха.Для предотвращения попаданиячастиц шлама в поры мембраны их обтягивают фильтрующей тканью.П р и м е р 1. Экспериментальнуюпроверку способа проводят в аппарате,камеры которого разделены катионито вой со стороны анода и анионитовоймембранами, типов МКи МА"40.Анод - черновая медь, катод - катодная медь. Электролит объемом в 500 млциркулирует через электродные камеры.20 Объем средней камеры - 100 мл.ПЛоТность тока на мембранах250 А/м 2; на электродах - 150 А/м,Е = 1,95 В. Электролит состава, г/л:меди 45,2, .никеля 20,4, мышьяка 6,5, д 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, сурьмы 0,5и серной кислоты 125,2. При этом средняя камера, исходный состав которой145,3 г/л серной кислоты, содержит,г/л: меди 39,5, никеля 16,8 и сернойкислоты 104. Мышьяк и сурьма в этойкамере не обнаружены.П р и м е р 2. Плотность тока намембранах 300 А/м , Е = 2,08 В.2В таблице даны исходные и конечныесоставы электролита и средней камеры. Компоненты Состав электролита, г/л Состав средней камеры,г/л исходный конечный исходный конечный141,6 43,2 45,2 МедьНикель 18,1Не обнаруженоФНе обнаружено 15,9 20,4 6,5 Мышьяк 0,5 0,5 Сурьма Сернаякислота 113 7 145,3 126,2 122,1 Таким образом, иСпоЛЬЭОвание аНО- дов из черновой меди, вместо свинцовых, повышает производительность элек.тролитного цеха на 2-3 количестворегенеративных ванн) без увеличения расхода электроэнергии,Рост производительности цеха, без увеличения расходов электроэнергии, / 65 Формула изобретения электролита меди и никеля посредством электродиализа в ячейку, ограни"ченную катионитовой и анионитовоймембранами, используют аноды из черновой меди,ячейкудля электродиализарасполагают между анодом и катодом,плотность тока на мембранах поудерживают в пределах 250-300 А/м , а вячейку для извлечения металлов подают раствор, содержащий 130-150 г/лсерной кислоты. Способ осуществляется следующимобразом.В отделенное от циркулирующего электролита пространство между мембранами катионитовой с анодной сто-роны и анионитовой с катодной подают раствор, содержащий 130-150 г/л серной кислоты, куда под действием электрического тока через катионитовую мембрану переносятся ионы меди и никеля и через анионитовую - сульфат ионы. Врезультате этого в ячейке образуется раствор сульфатов меди и никеля, практически не содержащий мышьяк и сурьму. Оптимальными плотностями тока, обеспечивающими достаточный перенос меди и никеля, являют ся 250-300 А/м. Предварительными опытами установлено, что,в кислых растворах до плотности тока на мембране 150 А/м наблюдается слабый перенос металлов. Катодный и анодный процессы электрорафинирования меди при этом не нарушаются. Перенос меди и никеля через мембраны осуществляет ся при кислотности электролита 120- 180 г/л. А при этих кислотностях скорость переноса меди и никеля, т.е. выход их по току, увеличивается с приводит к возрастанию экономическойэффективности процесса электрорафинирования. Способ регенерации медного электролита в регенеративных ваннах,Заказ 9524/36 Тираж 707 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, "Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 включающий извлечение из электролитамеди и никеля посредством электродиализа в ячейку, ограниченную катионитовой и анионитовой мембранами, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью йовышения производительностиэлектролитного 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/м 2, а в ячейку для извлечения металлов подают раствор, содержащий 130-150 г/лсерной кислоты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Баймаков Ю.В., Журин А.И. Электролиз в гидрометаллургии. М"Металлургия", 1977, с57-65.2. РЖ "Химия" 11 Л 268, 1974.3Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2647398, кл. С 25 С 1/12,1978.