Способ электролитического выделения тяжелых цветных металлов из кислых растворов

СОЮЗ ССЮЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 09) 01) 001 С 25 В 1/00 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57) 1. СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКВЫДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВИЗ КИСЛЫХ РАСТВОРОВ в виде сульфидв электродиализаторе, разделенномионообменной диафрагмой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения степени очистки сульфидовот мышьяка и сурьмы, в катодную камеру подают раствор серной кислотыконцентрации 0,5-1 г/л с диспергированной в ней элементарной серой израсчета 120- 150 от теоретическинеобходимого. на связывание ионов тяжелых цветныХ металлов в их сульфиды.2. Способ по н, 1, о т л иц а ю щ и й с я тем., что в качествеионообменной диафрагмы используют ГО катионитовую мембрану.3. Способ по и, .1, о т л и ч а ювщ и й с я тем, цто электролиз ведутпри плотности тока 200-2000 А/м иЯтемпературе электролита 10-70 С.о1 10525663 на связывание ионов тяжелых цветййхметаллов в их сульфиды, В анодную Изобретение относится к цветнойметаллургии, к электролитическому выделению металлов и непосредственно камеру подают. сильнокислые растворы. к способам с применением ионитовых электролитического рафинированиямембран.5 меди или слабокислые растворы кучноИэвестен способ электролитического го выщелачивайия забалансовых руд.выделения сульфидов тяжелых цветных Процесс электролиза ведт при плотметаллов иэ растворов выщелачивания . ности тока 200"2000 А/м и температу"Отонкодисперсных материалов в. элект- ре .электролита 1070 С,ролиэе с нерастворимым анодом 111. . 10 Под действием электрического токаНедостатки известного способа - ионытяжелых . цветных. металловСц4 Ясовместное .выделение в осадок сульфи- Н и Ге, .находящиеся в раствщре .в. дов металлов мышьяка и сурьйы, икатионной форме, переходят.черезприменение способа только для слабо- катионитовую мембрайу в катодную какислых растворов, имеющих РН от 3 15. меру, . где и осаждаются в виде ихдо 7. , сульфидов,. за.счет образования своНаиболее близким к предлагаемому . бодных ионов .моносульфидной серы, свя.по технической. сущности и достигае-. зывающихионы тяжелых металловвмому результату является способ элект- трудно растворимые сильфиды. Мышьяк .ролитического; выделения. тяжелых цвет и сурьма, находящиеся. в,растворе вных металлов иэ кислых растворов в , форме недиссоц йрованных молекул.виде сульфидов в электродиализаторе," и (или) анионов, остаются в анодной,разделенном ионообменной диафраг . камере, так как натионообменная .мембмой 2 . . рана не пропускает недиссоциирован,. Недостатком известного способа яв ные молекулы и анионы. Процесс элект. ляется то, что совместно с металлами ролиза ведут до перевода 90"99 ионов,в виде сульфидов осаждаются мышьяк и . тяжелых металлов иэ;анодной: камерысурьма.. в катодную.:Католит после фильтрацииЦель изобретения - повышение сте- осадка сульфидов используется повтор",. пени очистки сульфидов от мышьяка и: ЗО но, а осадок подвергается дальнейшейсурьмы.. . переработке.Поставленная цель достигается тем, Анолит после очистки от мышьякачто согласно способу электролитичес- . и сурьмы возвращается в технологикого выделения тяжелых цветных метал- ческий процесс электрорафинированиялов иэ кислых растворов в виде суль- или вьпцелачивания, а осадок мышьякафидов в электродиализаторе, разделен- и сурьмы на захоронение.35ном ионообменнойдиафрагмой, в ка." П р и м е р 1. Выделение сульфи-.тодную камеру подают раствор серной дов из промышленнрго раствора электкислоты концентрации 0,5-1 г/л с дис" ролитического рафинирования меди.пергированной в ней элементарной се- Испытания яроводят в электродиа 40рой из расчета 120-1504 от теорети" лизнои ячеике объемом 1 л, разделен .чески необходимого на связывание ио- . ной катионитовой мембраной на двенов тяжелых цветных металлов в их . равные по объему камеры и снабженнойсульфиды,, электродами иэ нержавеющей стали.Кроме того., в качестве ионообмен- В анодную камеру подают сильнокис45 ..мной диафрагмы используют. катионито" . лый проьешленныи электролит с содервую. мембрану. жанием, г/л:Электролиз ведут при плотности то- . Серная кислота 110". 120ка 200-2000 А/м и температуре элект-. Медьч 1-Ыролйта 10-70 С, . Никель : 28-30Способ осуществляется в двукамер- Мышьяк . . 23-2650ном:диализаторе с нерастворимыми, Сурьма1,Й;1,8 .электродами, разделенными катионито-Железо 0.,6-1,0вой мембраной,В катодную камеру подают циркули" В катодную камеру " .серную кисло".рующий раствор серной кислоты концент, ту концентрации 0,2-1,7 г/л с диспер" ,рации 0,5-1 г/л с диспергированнойгированной в ней элементарной серойв ней элементарной серой иэ расчета из расчета 36-66 г/л, что составляет120-1504 от теоретически необходимого100-170 от теоретически необходимо-,З.10525 го на связывание ионов тяжелых цветных металлов в их сульфиды, .Процесс электродиализа ведут. при: плОтности тока 100-3000 А/и , температуре электролита ч 0-70 С в теченйе -63-80 ч.Результаты сведены в табл. 1. Как показывают, результаты испыта-,. ний, наиболее эффективные результа- щ ты получены при концентрации кислоты в катодной камере 0,5-1 г/л с дис пергированной в ней элементарной се". рой из расчета 120- 1503 от теоретически. необходимогона связание ионов. Сц, й 1 и Ге в них сульфиды, плот; ности. тока 200-2000 А/мф и температуры электролита 10-70.С.ОПри содержании кислоты в катодной. камере нижЕ; 0,5 г/л происходит по-20 степенная.пассивация мембраны и замедляется иропускание катионов ме.-; , таллов. При содержании кислоты выще1 г/л снижается эффективность осуе- ,дения металлов на 25-5 О . 25При плотностях тока до 260- "2006 А/м идет уртойчивый процесс элвктродиализе .и соосаждения суль- фидов; .Ори плотностях тока выев 2000 Юмф наступает. предел пропускной способйасти.кеибраны по катиаюам . .металлов,:Ведение процесса при плот" ности тока ниже 2 ОО.Мифмецелесо",образно по экономическим причинам из-за высокого времени процесса: и 35 возраФтюев капитальных затрат.66 . 4П р.и м е р 2, Испытание предла-, гаемого способа по выделению сульфидов из промышленных слабокислых растворов кучного выщелачивания забалансовых медных руд с низким со" держанием компонентов, г/л:Серная кислота 1,3-1,8 .Медь1,1-1,5Никель 0,8-1,0Мышьяк О,Э,;ОСурьма, 0,1-0,3Железо. 0,06-0,08В катодную камеру подают серную кислоту концентрации 0,5 г/л с диспергированйой .в ней элементарной серой из расчета 15-2 г/л, что составляет 150-200 от теоретически необходимого на связывание ионов металлов в их сульфидй.В анодную камеру подают растворы кучного выщелачивания забалансовых руд. Процесс.электродиализа проводят при плотности тока 200-2000 А/мф в течение 1-8 ч при температуре электролита 18-20 ОС, в результате, чего через аноднуюкамеру пропускают 10 л Р.ж:.твора .Результаты сведены .в табл. 2.Как показывают результаты испыта" йий, предлагаемый способ обеслвчива" ет получение чистых осадков сульфидов :тяжелых цветных металлов с содержанием.юаьяка и сурьмы не более О,ООЙ . против 18,07:й 1,113 по прототипу.. Зкономический эффект за счет снижения затрат на очистку медного электролита составляет 10 тыс. руб."о о О О л л О Ол СО ЧО 1 Фл О 1 о. Ч Ч щ,.11 ъ 11 3 о Х О эо с СЭ О О-йс оз М лщф СС О О Эл л С О О . млО М л о о л л ь о Ол ОЭ о С л. ) Гфщ 1 111 1Х 1 1 Р 111 1 1 1 1- 1 ХО 1 а О лло Юъ% О ее С 1- 1 ХО Э С Х Т11 а Щ 1 сч Оа о о Р1 14 эеО 1О 11 Е 1й. 111о1а11 1С . 1 1 ллеЭт С еХ СО Оа а ОсчВре"мядиализа,ч Температураэлектролита,Плотностьтока,А/м Опыт, д После диалиэа До диалиэа Католит инолит Осадоксульфидов Анолит Католит г/л г/л в Ф к компонентам элект- ролита г/л Составкомпонентов,г/л 1,3.1,8 0,5 3.,3 0,6 1,5" 150-: 2,0 200 14,9 35,30 Сц 0,09 0,01 10,1 30,71 1,15.0,810,0 0)07 0,01 7,3 22,20 0,9 0,9 Нет Нет Нет 1,0 5 Ь Ф0,1 Нет Нет Нет 0,3 0,06 0,01 0,01 0,59 1,79 Ге 0,08 0,5 1,5 35 18,1 35 56 Сц 1,3 гг,го 9,2 18,079,5 18,66 Аэ 2,1 4, 3:2 По прототипу8-20 1-8 н 504 Распределение компонентов электролита 1,3 1,8 1,5 2,0 1,1 1,15 .0,8 1;0 0,9 1,0 0,1 0,3 0,06