Способ кристаллизации медного купороса

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 070380 (21) 2891102/23-26с присоединением заявки йо(5)м. кл з3/10 Государственный комитетСССР но делам изобретений и открытий(54 ) СПОСОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ МЕДНОГО КУПОРОСА Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к способам кристаллизации медного купороса, и может быть использовано для получе - ния сульфата меди из никельсодержащих растворов электролитического рафинирования меди.Известен способ выделения меди иэ отработанного медного электролита при его охлаждении, согласно которому исходный раствор с содержанием 180-200.г/л серной кислоты, 40 г/л меди, 3,6 г/л никеля охлаждают до +5-ОоС при перемешивании в течение часа. При этом медь в виде медного купороса на 50 выделяется из раствора. Никель при этом не осаждается (.11 .Основным недостатком этого способа является низкое извлечение.Наиболее близким к предлагаемомУ является способ кристаллизации сульфатов металлов из сернокислого медного электролита введением в электролит одного из растворимых в воде органических растворителей. При этом из раствора одновременно выделяется медь и никель соответственно на 80- 90 и 60-70. Органический раствори- тель регенерируют путем перегонки. Кристаллизация осуществляется из растворов, содержащих 150-160 г/л серной кислоты 21.Недостатком данного способа является .низкая селективность (на 100вес.ч, меди содержится 35-40 вес,ч.никеля), длительность процесса,применение схлаждения, пожароопасность, свойственная органическим растворителям, особенно при их регенерации путем перегонки.Цель изобретения - повышение селективности и сокращение временикристаллизации сульфата меди.Поставленная цель достигаетсятем, что исходный раствор предварительно подкрепляют серной кислотойдо содержания 300-400 г/л и кристаллизацию ведут при наложении постоян ного электрического тока с плотностью5-10 А/мТаким образом, согласно предложенному способу медный электролит,содержащий, 140-150 г/л серной кислоты, 45-50 г/л меди и 20-25 г/л никеля, подкрепляют серной кислотой досодержания 300-400 г/л и кристалли,зацию ведут при наложении постоянного электрического тока с плотностью5-10 А/м 4 с перемешив ан ием 2, 0-2, 5 ч880984 при 25 С, в результате чего осуществоляют выделение медного купороса. В выпавшем купоросе на 100 вес.ч. меди содержится 8-9 вес.ч. никеля. Подкрепление медного электролита серной кислотой до 300-400 г/л является необходимым условием максимального вы-; деления сульфата меди. Если медный электролит содержит менее 300 г/л серной кислоты, то извлечение меди понижается. Подкреплять электролит серной кислотой до содержания более 400 г/л нецелесообразно, так как одновременно кристаллизуется и сульфат никеля. Кристаллизация при наложении постоянного электрического тока с малыми плотностями тока сокращает про должительность кристаллизации сульфата меди до 2, 0-2,5 ч.П р и м е р 1. В стакан с погруженным свинцовым анодом и медным катодом заливают 200 мл сернокислого 3 О медного электролита, подкрепленного серной кислотой до содержания 300 г/л и содержащего 43,16 г/л меди, 23,45 г/л никеля, и ведут кристаллизацию при наложении постоянного электрического тока с плотностью тока 10 А/м при 25 С с перемешиванием 2,0-2,5 ч. Затем отделяют сульфат меди. Раствор после кристаллизации содержит 5,61 г/л меди и 20,11 г/л никеля. В сульфате меди на 100 вес.ч, меди содержится 8,9 вес.ч, никеля, Вес катода до опыта 40, 0462 г, после опыта - 40,258 г, что составляет 0,5 прироста веса катода, (Результаты опытов приведены в таблице).35П р и м е р 2. В стакан со свинцовым анодом и медным катодом заливают 200 мл электролита, подкрепленного серной кислотой до содержания 400 г/л и содержанием 43,16 г/л меди, 40 23,45 г/л никеля, и ведут кристаллизацию сульфата меди при наложении постоянного электрического тока с плотностью 5 А/м с перемешиванием 2, 0-2,5 ч при 25"С. После отделения сульфата меди раствор после кристаллизации содержит 4,37 г/л меди и 19, 76 г/л никеля. В выпавшем сульфате меди на 100 вес.ч, меди содержится 9,51 вес.ч. никеля.Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с существующими способами повышение. селективности процесса в результате подкрепления раствора серной кислотой до содержания 300-400 г/л, а проведение кристаллизации при наложении постоянного электрического тока с плотностями тока 5-10 А/м сокращает время кристаллизации сульфата меди в 2-3 раза. П р и м е р 3, Сернокислый медный электролит, предварительно подкрепленный серной кислотой до содержания 400 г/л и содержащий 43,16 г/лмеди, 23,45 г/л никеля, кристаллизуют при 25 ОС с перемешиванием 7-8 ч,Послеотделения осадка раствор послекристаллизации содержит 11,72 г/лмеди и 12, 17 г/л никеля. В выпавшемосадке на 100 вес.ч. меди содержится35,87 вес,ч. никеля, Низкое содержание никеля в сульфате меди позволяетполучить после незначительной доочистки товарный медный купорос.Кроме того, раствор после кристаллизации можно испольэовать для полученияникелевого купороса.В таблице даны результаты сравнения времени кристаллизации сульфатамеди из медного электролита, предварительно подкрепленного сернойкислотой до содержания 300-400 г/лпри наложении и без наложения постоянного электрического тока,Исходный раствор, г/л;Си 43,16М) 23,45Н 50. 120о 250 С880984 1 6 6 1 Х Г 3 Х Оо 3 6 т 3 т.1 М Л Ч Г- О Ч с с с о о г л г 4 тЧ г О 0 01 0 О Л с с с 01 Ч М тЧ Р 3 ГЧ о О СО с с Гс Ч сч м 0СО тЧ г 1с М ОЭ ф Ф т 3 тГ СЧ Гс. О О ГЧ СО СО с с ОЭ тГ Ол м тэ 01 м с с с М СЧ Ч СЧ Ч Ч т 3 Л тГ О Г" тЮ 01 г 4 ОЭс с с с г т 4 О Ю Ч СЧ Ч СЧ т.1 тФ Г Ч 1 с сСО т М СЧ СЧ тГ тО г 4 Л с с с с СО " Л ЛтЧ тО4 с м т 1 л г 4 г с с СЧ СЧ тт1 1Ю Ю тУ3 о оъ с 4 х 16 6 1 ц х 1 33 Х бо 1 03 6Х 1м Ю ом г 4 М ч о с с ф тг сч м г 4 г 4 о м стГ г 4 с 3 Ч Ч сч о с сл м тг М г 4 СО СЧ с с М СО л л тто о с с о О О ГЧ СО Л 01с с с ГЧ тГ СО О О О л .л ОЭ О с Ч СЧЦ 1 сс 11 1с 101 О1 О тГл с м гтг м Ч Гс ОЭ Ос Л Ч м О СО 01 тГс О Со М ГЧ ю л 00 с с Ч Ч СЧм тг О Юс 01 СО т 4 тО М Ч СОс Гс О тЧ т.1 л о сч о м гс с О Л М -1 ттЧ СЧ СЧс с 1 тЧ тЧ.Ч 11 1 1 1 11 1 6 6ц х03 Х ооЯ 6Эс Ч тСО О с м тм от 3с01 тО тГтГстг лг 4 т 3 тг Л Г с с л л тГ тг с л л г 4 гту тГлсл аг 4 т.4 СЧ о о ОСО СО СО СОс 01 01 СО СО ОЭ ОЭ ОЭОЭ СО фс0 О ООЭ СО СО й СО й фс 0 0 СО фГэ11 м м м м м с с с с с т 3 тГ тГ т 3 тГх 1 Д 1 3 1 Хс6 6ц х03 Х о 3303 6ЭС м м тл л а л л а Ч Ч СЧ ГЧ ГЧ ГЧ т 3 т 3 т 3 тГ 3 тГ г тЧ г гт.т 4 Л Л Ч с 3 т 3 тГ г 4о х и Л г 4 1уф Л СЧс с см чСЧ Сч СЧ М м с о СЧ о в СО О с т 4 т 1 Ч СЧ л л Ю СО с ГЧ Ч880984 формула изобретения Составитель Л.Темирова Редактор П.Коссей Техред С.Мигунова Корректор Ю,МакаренкоЗаказ 9851/36 Тираж 508 Подпнс ное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 Способ кристаллизации медного купороса из сернокислого никельсодержащего медного электролита при перемешивании, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения селективности и ускорения процесса, исходный раствор предварительно подкреuляют серной кислотой до содержания 300-400 г/л и кристаллизациюведут при наложении постоянного электрического тока с плотностью 510 А/м 1.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 608764, кл, С 01 6 3/10, 1974.2. Авторское свидетельство СССРМ 631453, кл. С 01 6 3/10, 1977,