Способ переработки металлических медьсодержащих отходов

, ЯОХ 013502 А С 25 С 1/ ш С 22 В ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СУДАРСТОЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЬ 1 ТМИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54)(57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МЕДЬСОДЕРВЩИХ ОТХОДОВ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ., о т л и ч а ю ц и й с я . тем,что, с целью повышения. производительности процесса и снивения затрат,медьсодераащие отходы подвергают анодному окислению в растворах солей ми"неральных кислот, выбранных из группы:азотная, серная, соляная при плотнос"ти тока 200-1640 А/и 2. в течение 1-3 ч.Изобретение относится к цветнойметаллургии, а именно к переработкеметаллических отходов, содернащих медь,Известен гидрометаллургический спо"соб переработки биметаллоо о аммиачрфном или сульфатно-аммиачном электролитах1.Недостатком этого. способа являетсявысокая летучесть аммиака, что приводит к повышенному расходу этого реагента. Кроме того, скорость анодногорастворения плакирооанной меди большескорости ее катодного осаждения, чтовызывает необходимость вывода определенной части электролита на оанныобеднения с последующим цементационным осаждением остаточного металла.Ближайшим по технической сущностии достигаемому результату являетсяспособ переработки иеталлических медь.20содерхащих отходов электролизом, вкотором переработка иедьсодержащихотходов осуществляется электролчзомпутем анодного сульфидирооания вторичного сырья в сульфидно-щелочном 25электролите при плотности тока -10300 Л/м о течение 4"12 ч2.Недостатками известного способаяоляется значительный расход сернистого натрия, затрачиваемый на образо- зование сульфида меди м 1 кг/1 кй СО 5),что увеличивает себестоимость продукции. Кроме того, анодное сульфидирооание медьсодерхащих отходов протекает при сравнительно низких плот"ностях тока, Дальнейшее увеличение.плотности тока приводит к образооанию более плотных осадков сульфидамеди, которые трудно удаляются с поверхности железной основы. Это снижает производительность процесса.Цель изобретения - повышение производительности процесса и снижениезатрат,Поставленная цель достигается тем,45что согласно способу переработки металлических медьсодерхащих отходовэлектролизои, медьсодержащие отходыподгергают анодному окислению о растворах солей минеральных кислот, выбранных из группы: азотная, серная,соляная при плотности тока 2001640 Л/и о течение 1-3 ч,Сущность способа состоит в том, ,что при аноднои окислении плакирован ная медь превращается в ее гидро- окись и окись, которые практически полностью отделяются от поверхности железной основы, остающейся о неизменном виде, Полученная при этом сиесь гидроокиси и окиси меди может быть переработана на металл иэвестныи способом.Эффективность анодного окисления медных отходоо зависит о основном от плотности анодного тока, продолжительности процесса и концентрации солей о электролитах. Способ лучше всего протекает при энодных плотностях тока 200-1640 Л/и, продолжительности процесса 1-3 ч и концентрации солей о растворах, равной 5-153.В табл. 1 показано влияние плотности тока на извлечение стальной основы и меди из биметаллических отходов Со 5,74; СйоКО 53; й 3 ч), в табл. 2 - влияние продолжительности процесса на извлечение стальной основы и меди из биметаллических отходов (С 1 10 5 Ф, Ъд 820,0 А/мв табл. 3 - влияние концентрации азотнокислой соли на извлечение сталь ной оснооы и меди из биметаллических отходов (СО 5,7 Ъ;Эд 820 Л/Р; Т 1 ч ; в табл. 4 - влияние природы солей на извлечение железа и меди из биметаллических отходов ( ГО 5,7 й," ССо 1 моль/л; ; 3 ч; 55,2 см ;рд 500-820 А/мР фПри этом использование растворов солей азотной, серной или соляной кислот практически не изменяет извле-. чение меди из бииеталла, которое составляет 98-1003.При плотностях тока ниже 200 А/и снижаетсл производительность процесса, а при плотностях тока выше 1640 Л/мф образуются, преимущественно, плотные осадки окиси меди, которые трудно удаляются с поверхности железной основы. При постоянной плотности тока извлечение меди о окисленный концентрат зависит от, продолхительности процесса, Так, при анодной плотности тока, равной 820 А/м , уве"Я. личение времени процесса с 0,5 до 3,0 ч. приоодит к пооышению извлечения меди из биметаллэ о оСадок с 54,1 до 100, а затеи остается практически без изменения ,табл. 2).Аналогичным образом, увеличение концентрации соли в растворе с 1,0 до 15,03 снацала приводит к повышению извлечения плакированной меди с 355 до 9715 - 1003. При дальнейшем повышении концейтрации соли в растворе до .253 извлечение меди со стальной основы в осадок понижается догЯ проводят при плотности тока 500 А/и в 1,2-ном растворе сульФата натрия в течение 3 ч. По истечению указанно-. го времени. получают 26,8 г стальной осипам 1,8 г окисленного медного повоека т 0 в 03,801 и 0,7 г катламой меди. Извлечение. полезных компонентов составляет, 3: стальная основа 97,5; иедь 100. П р и м е р 5. Анодное окислениебиметаллических гильз масса 28,3 г)проводят при плотностях тока 500 А/ив 509-ном растворе хлорида натрияв течение 3 ч. По истечении указан,ного времени получают 27,2 г стальной основы, 1,8 г окисленного медного порошка и 0,8 .г катодной меди. Извлечение полезных компонентов из биметалла составляете: железная основа 9705 2 о Анодное окисление плакированной меди при переработке биметаллических отходов осуществляется, в конечном счете, за счет электролиза воды и описывается сумиарныи уравнениемСО+20 Н=фСО 0+ ЙИ 2.01Со+Юг соОМ 1 ,Следовательно,при переработке биметаллических отходов описанным способом, используемые в качестве электролитов, соли минеральных кислот практически не расходуются, что снижаетсебестоимость полученной продукции.Кроме того, при аноднои окислении би"металлических медны отходов образуют ся рыхлые, хорошо удаляемые с поверхности стальной основы, порошки гидрооксида меди. Это позволяет повыситьпроизводительность процесса,Предлагаеиый способ дает возможность осуществить процесс комплекснойпереработки биметаллических отходовс высоким извлечением полезных компонентов; железа 96-99, меди на 98100. Полученная в процессе электролиза биметаллических отходов с. блестящей поверхностью железная основа может быть использована в черной металлургии в качестве лома или в качест" 5 О ве восстановителя о процессе цементации меди из растворов кучного выщела.чивания забалансовых руд, как постоянный и неограниченный источник сырья для цементации, которая постоян" 55 но испытывает нужду в железном скрапе хорошего качества. 3 1013502 493,8 эа счет частичного растворениямеди в электролитетабл. 3).В качестве примера приведены данные по анодному окислению биметалли"ческих гильз, плакированных медью 5с внутренней и внешней поверхностижелезной основы, содержащей 5,7 меднеВсе опыты проводят в электролитической ванне емкостью 0,5 л без Оциркуляции электролита В качествеанодов используют биметаллическиегильзы ( 3 шт,), непосредственно присоединенные к проводнику, в качествекатодов используют сталь марки ст.3. 15П р и м е р 1, Анодное окислениебиметаллических гильз 1 масса 27,5 г)проводят при анодной плотности тока200 А/м о 53-ном растворе азотнокислого натрия в течение 3 ч. По. ис- иедь 100.течению указанного времени процесспрекращается. Неизменная основа и выпавшая на дне ванны смесь .голубогоосадка гидроокиси меди, а также частично осажденный на катоде медный порошок отделяют, промывают водой исушат в шкафу при 80-20 ОС о течение6-12 ч. Получают 26,5 г стальной основы, 2 г окисленной меди 1 Со М 7,54и 0,7 г катодной меди. Извлечение по- звлезных компонентов составляет, Ж.стальная основа 96; медь 10,П р и м е р 2. Анодное окислениебиметаллических гильз.масса 28,2 г)проводят при анодной плотности тока820 А/м в 153-нои растворе азотнакислого натрия в течение 1 ч, По истечению указанного времени получают97, 1 г стальной основы, 2,0 г окисленного иедного порошкаСц Ь 8,53 ) и06 г катодной меди. Извлечение полезных компонентов из биметалла со,.ставляет, 3; стальная основа 96,1;иедь 97,5П р и м е р 3. Анодное окислениебиметаллических гильз масса 2805 г)проводят при анодной плотности тока500 .А/м в 9,23-ном растворе азотно"кислого калия в течение 3 ч. По истечению указанного времени получают27,1 г стальной основы, 1,8 г окисленной меди 1 Со 13,53) и 0,9 г медного порошка. Извлечение полезных ком. понентов из биметалла составляет,3:стальная основа 96,4; медь 98,9.П р и м е р М. Анодное окислениебиметаллических гильзмасса 27,5 г),ол1 1 1 1 1 11 1 1 ЮМа 1 Эс оо -мх хсЭ л9 эХ 1 О Ой Х О,1 сцсЕ 0а Мвх ах ссэ э 99 сС Э Е Х 11 ОХ 0 О1 с.) Х й х а 0 -й л л щ о Фа 11 1 11; 111 Э1 У11ос Л 1 1 , л , о О Е х 0 сч л оО Ос о с Е О 9 1- О Э й 2 Х 3" О 1 о1лл , сЧ сЧ сЧ л со сч сч сЧ1 Х 11 Э О Зхо1 Х Х Х1 СХ сх СЕ ооов С Х 3- Х с к кО О О 2сххй:хэ вО О 1 О.й ЭЭ 2 Еа 3 Е О О ОсО .С л о о л л л л т а л О а о 1 о 1 о 1 ч) а сО л л л О 1 4 Ф Ф 00 л .л л л о о о о4 -4 щ 1 Ч а ал л лчз лсч сч сч а о о о л л л л о - сч о оэ аса со а д а 1 3 1 1 ч: 0 л а сч сч сч сч о о о а л л л л л 0 1. 1 1 1 а а о о л л л л 4 30(ОХОех ЗлаЗО(атос) хе3 Е-Х С) сх (- о е а эс) О Х Х Х1 1 1 1 ) 3 ( 11.1 1 о Ц о г л л СО ЪО ОЪ ОЪ(О( о1 хЭ дФ хо э х "е 1Хе 4: 3% Эа Хо оФ (Ъ 1. 3ф сЧ сЧ сЧ ю л л1 л лФ 1 1 3 ((3 11 ( 3 1 (1 1 (1 1 ( (.( 1 111 3 1 ( 1 1 ( 3 1 1 ( 1 1 3(1 3 1 131013502 10Т а. б л и ц а 4 Масса, г Природа овия анодного окисления-.6 льфаттрия 26,8 2,6-5 27 5 Продолжение табл 4Ь 4 ю т е ав аВ а ю ае т е ВОбщее извлечениеметалла, 3 са Нитр натр 96,100/ 0 А/и, Ка 0 А/и . Ка оды изготовлены из стали марки СТ оды изготовлены из матричной меди. НИИПИ аз 2946/ раж 6 исное Ужгород, ул; Проектная, 4 илиал ППП "Патент олученого мдого кон ентрата Содержание меди в медном концентрате, 3 перерабатываемого биметалла тальной сновы о ассы ис" одйого иметалла получен"ной сталь,ной ос"новы