Способ регенерации промывных растворов для медных осадков

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИ ЯО 9 СПУБЛИК Р 13/02,С 112 5 В 1/00 // ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ИДЕТЕПЬСТВ А ВТОРСНО нерационного раствора в тракты концентрата и диализата электродиализатора, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регенерации промывных растворов, содержащих органические ПАВ, электролиз ведут до концентрации меди в растворе в тракте диализата 0,40 - -0,45 кг/м, а раствор из тракта концентрата подают на обработку в катодную камеру диафрагменного электролизера с анионитовой мембра. ной, электролиз ведут до рН 10 12 и полученный раствор смешивают с раствором из тракта диализата. Шарипов, . А. ТурумТынышбаев,Г. Электро- икельсодер 975, с. 69 -ка медьсо- ктродиали 9724 что,с цхода эл вор под рата в щиигяльногоонный те рас АЦИИ ПРОМЕДНЫХдачей регеаст- епти кон -- 18:1 к 8 Гп и/з ф ОЪ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) Борбат В. ф., Юшков И.литическое рафинирование нжащей меди. М.: Металлургия, 177.Любман Н. Я, и др. Очистдержащих растворов методом элза. - Цветная металлургия,с. 27 - 28.(54) (57) 1. СПОСОБ РЕГЕНЕРМЫВНЫХ РАСТВОРОВ ДЛЯОСАДКОВ электродиализом с по пособ по и. 1, отлицао елью обеспечения минима ектроэнергии, регенераци ают в тракты диализата объемном соотношении 15,0 0,64 1820 180 10:1 3,0 2,03 6,5 5,3 0,67 1865 135 14:1 3,7 2,03 6,5 5,5 0,70 1880 120 16:1 4,5 2,03 6,5 4 5,6 0,72 1895 105 18:1 4,8 2,03 6,5 5 5,8 0,75 1905 95 20:1 5,8 2,03 6,5 Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к области электролитического производства металлической меди (компактной и порошковой).Целью изобретения является обеспечение возможности регенерации промывных растворов, содержащих органические ПАВ.Сущность способа заключается в следующем.При подаче промывной воды в многокамерный электродиализатор из растворов в О тракте диализата в раствор тракта концентрата через мембраны переносятся все ионные компоненты (Си , Н+, %+, Уи+ и 504 ), тогда как алкиларилсульфоновая (или нафтеновая) кислота (НР) остается в исходном растворе, В камере концентрата накапливаются и концентрируются сульфаты меди, никеля, натрия, а также серная кислота, Концентрация их зависит от соотношения Д:К. Содержание МаР здесь не изменяетсяя. 20Полученный в тракте диализата раствор очищен от ионов, но алкил-арилсульфоновая (или нафтеновая) кислота, накапливаюгцаяся там, не обладает моющей активностью. Для восстановления моющей активности необходимо добавить в него едкий натр, который и получается при переработке (концентрата) смеси сульфатов меди, никеля, натрия и серной кислоты в двухкамерном электролизере. При подаче этого раствора в качестве католита на катоде осаждается металлическая медь в виде порошка, приЗО рН 3 - 4 начинается осаждение и металлического никеля также в виде порошка.Через анионитовую мембрану извлекаются сульфат-ионы, из-за чего в катодной камере остается щелочной раствор, содержаШий алкиларилсульфонат или нафтенат. Добавление этого раствора в диализат восстанавливает моющую активность раствора. Введением расчетного количества щелочи можно восстановить его моющую активность, т. е. превратить содержащуюся там кислоту в соль, но в этом случае теряется часть органических ПАВ, содержащаяся в концентрате, а это (учитывая то, что растворы в тракты диализата и концентрата подаются в соотношениях Д;К= (14 - 18):1 составляет 5,6 - 7,100 от общего количества моющих ПАВ. Введение щелочи не обеспечивает достигаемых результатов - - полной регенерации промывных растворов, содержащих органические ПАВ,Эффективность любого электрохимического процесса определяется расходом электроэнергии. В предлагаемом способе она состоит из суммы ее расходов: на электродиализ и двухкамерный электролиз.На чертеже показана зависимость расхода электроэнергии на переработку 1 м промывного раствора, где 1 - расход электроэнергии на электродиализ, 2 - на электролиз, 3 - - суммарный расход, в зависимости от соотношения Д;К.Из этих данных следует, что наименьший суммарный расход электроэнергии наблюдается при Д:К= (14 - 18):1, что и позволило выбрать именно этот интервал соотношения Д:К Значения рН 1 О - 12 соответствуют растворам ФаОН с концентрациями 0,5 - 2,5 кг/м соответственно. Добавление их восстанавливает моющую активность раствора (диализата), превратив алкиларилсульфоновую кислоту в алкиларилсульфонат натрияНаОН+ НР - + НаР+ НОПри соотношении Д:К=14:1 необходимо доводить рН до 10, а при Д:К=18:1 до 12.В анолите, куда подается раствор, содержащий 3 - -5 кг/м серной кислоты, по мере опыта накапливается серная кислота, которая по достижении ее концентрации 50 -233896 1 фздб +11 зл-з Получено , г Объемы, мл рН металлическогоникеля металлическоймеди" зл-з,ЬкВт.ч/3 кВт. ч/мз катоКатолит Анолит литапослеопыта 180 250 9,5 9,0 12,0 2,90 10,0 6,4 10,1 2.95 110 54 98 291 12,0 5,2 10,0 2,90 12,5 5,0 10,8 2,88 1,37 135 250 1,38 250 120 1,38 105 250 1,37 250 1,37 60 кг/мз, пригодна для добавления в электролит в процессе рафинирования меди.Экспериментальная установка состояла из 20-камерного электродиализатора с графитовыми электродами и с чередующимися анионитовыми и катионитовыми мембранами и пяти двухкамерных электролизеров и со свинцовыми анодами и медными катодами, камеры которых разделены анионитовой мембраной. Использовались катионитовая мембрана марки МК - 40 л и анионитовая марки МАл. Рабочая площадь каждого электрода и мембраны в мембранных аппаратах по 16 см,В таблице приведены результаты опытов по электродиализу и электролизу,В опытах 1 - 5 для регенерации взяты растворы после промывки катодов, содержащие, кг/мз: медь 1,9; никель 0,9; серная кислота 1,5; натрий 1,3 и алкиларилсульфоновый анион Я ) 0,8. На каждый опыт взяли по 2 л раствора. Эти растворы де. лили в определенных соотношениях (см. таблицу) на 2 части и подавали в соответствующие тракты электродиализатора, где они рециркулировали до достижения концентрации меди в диализате 0,40 - 0,45 кг/м. Концентрат, полученный электродиализом, направляется в катодные камеры двухкамерных электролизеров. После окончания электролиза этот раствор смешивали с диализатом и эта смесь использовалась для промывки медных катодов.В опытах 6 и 7 для регенерации взяты растворы, содержащие, кг/м, медь 1,7; натрий 2,4; серная кислота 2,5 и нафтенат аниона 1,5. Опыты проводили в том же порядке, как с предыдущим раствором.Условия проведения опытов и их результаты сведены в таблицу. Кроме этого, в каждом опыте получены по 250 мл раствора, содержащего 56,2 - 60,0 кг/м серной кислоты. Злектролиз . = 400 А/м Промывка медных осадков этими растворамм и показал а следующее.Растворы, полученные в опытах 2 4 и5, 6 обеспечивают качественную промывку и стабилизацию медных осадков,Раствор, полученный в опыте 1, не пригоден для промывки медных катодов, так как из-за нехватки щелочи в неМ содержится некоторое количество нерастворенного ПАВ.10 Раствор опыта 5 при промывке на катодах дает зеленый налет, что связано с избытком щелочи, из-за чего пленка электролита дает гидроокиси металлов.Таким образом, переработка промывочных растворов, содержащих органические ПАВ, предлагаемым способом позволяет полностью устранить попадание промывочных растворов, содержаи 1 их вредные для окружающей среды органические вещества, в стоки. 20Кроме того, благодаря обеспечению возврата моющих веществ в цикл промывки практически полностью исключается расход органических ПАВ. Соотношение Д:К= (14 - 18):1 обеспечивает минимальный суммарный расход электроэнергии на процесс регенерации этих растворов.Соблюдение рН концентрата в области10 - 12 при смешивании его с диализатом обеспечивает качественную промывку катодов без образования налета гидроксидо или пленки нерастворившихся ПАВ на по.верхности товарного продукта - металлической меди. Применение способа позволяет сделать технологию промывки металлических медных осадков полностью безотходной, а также получить из растворов после промывки медных катодов процесса электрорафинирования мели металлический никель, который известными способами не извлекался.1233896 Продолжение таблицы Электролиз400 А/и 11 эдз + 1 эл-з ю Объемы, мл металметаллическогоникеля ел-ЗкВт, Вт, ч/мз (м атолическо осле лыта е 05 50 150 10 5,2 1 О 6,2 10,53 Ос Составител Техред И. Вер Тирам( 663 ь . Зобнине КорректорПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5од, ул. Проектная,Редактор А. ГулькоЗаказ 2676/4ВНИИПпо113035, МФилиал ППП. М 1 ска И Государственногоделам изобретенийосква, Ж - 35, РауПатент, г. Ужго Католит Анолит Получено , г