Способ электролитического получения меди
Изобретение относится к гидрометаллургии меди, а именно к способам получения меди электролизом водных растворов. Цель изобретения - повышение качества медных катодов. Медь на катодах получают в процессе электролиза электролитов, содержащих тиомочевину, включающем циркуляцию электролита при 55 - 65°С с поддержанием электролита, циркулирующего вне электролизных ванн, в объеме, определяемом по формуле V 0,33 Q, м3; где 0,33 - предельное время пребывания электролита вне электролизных ванн, ч; Q - скорость циркуляции электролита, м3/ч. 2 табл., 1 ил. т Ё
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 25 С 1/12
ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4732769/02 (22) 22.08.89 (46) 15.11.91. Бюл. М 42 (71) Норильский горно-металлургический комбинат им. А.П.Завенягина (72) Ю.Е.Кудряшов, А.Е.Лебедев, А.В.Кужелев, Е.M,Ñoëoâüåâ, P.Ê.Àñòàõoâà, А.Б.Беленький и С.Г.Гордиенко (53) 669.347,2(088.8) (56) Колдашев В.А, Электролитическое рафинирование меди. М.: Цветметиздат, 1933, с. 35.
Технологическая инструкция производства катодной меди МЦМ СССР, Союзникель, НГМК, Per. М 0401-355-46-87, с, 146-.
147.
Изобретение относится к гидрометаллургии меди, а именно к способам получения меди электролизом водных растворов.
Цель изобретения — повышение качества катодов.
На чертеже представлена схема установки для осуществления предлагаемого способа.
Установка включает электролизные ванны 1, сборник 2 электролита, емкость 3 для приготовления раствора ПАВ (раствора, содержащего тиомочевину), насос 4 (например, ТН-70), подогреватель 5 и напорный бак 6.
В блок электролизных ванн, предварительно загруженный анодами и катодной основой, заливают электролит состава, г/л: медь 50-52; никель 13 — 14; серная кислота
100 — 110.
Электролит заливают с таким расчетом, чтобы полностью заполнить электролизные!
Ж ÄÄ 1691426 А1 (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО
ПОЛУЧЕНИЯ МЕДИ (57) Изобретение относится к гидрометаллургии меди, а именно к способам получения меди электролизом водных растворов.
Цель изобретения — повышение качества медных катодов, Медь на катодах получают в процессе электролиза электролитов, содержащих тиомочевину, включающем циркуляцию электролита при 55 — 65 С с поддержанием электролита, циркулирующего вне электролизных ванн, в объеме, определяемом по формуле V < 0,33 Q, м; где
3.
0,33 — предельное время пребывания электролита вне электролизных ванн, ч; Q — скорость циркуляции электролита, м /ч. 2
3 табл., 1 ил, ванны и обеспечить требуемый объем электролита, находящегося вне электролизных ванн в трубопроводах и сборнике. Включают циркуляцию электролита, подают ПАВ, токовую нагрузку и проводят электролиз, поддерживая температуру электролита 55—
65 С, а объем циркулируемого вне ванн электролита определяют из формулы
V< 0,33 О,м,,где 0,33 — предельное время пребывания электролита вне электролизных ванн, ч;
Q — скорость циркуляции электролита, м /ч.
Испытания осуществляют в промышленном масштабе на опытно-промышленном блоке электролизных ванн, включающем четырнадцать промышленных электролизных ванн, промышленное фильтровальное и баковое оборудование, автономную систему снабжения электроэнергией.
1691426
Результаты испытаний предлагаемого и известного способов приведены в табл. 1.
Как видно из данных табл. 1, при электролитическом получении меди с поддержанием обьема отводимого электролита согласно приведенной математической формуле (on. 4 — 6) удалось получить существенно большее количество катодов без дефектов поверхности, По сравнению с известным способом (on. 1 — 3) выход катодов без дефектов поверхности возрастает на 12 — 14 абс., с одновременным повышением качества катодов как по внешнему виду, так и по химическому составу, В опытах 1 — 3 (известный способ) катоды получены с, поверхностью, густо покрытой дендритами и шишками средней величины, в отличие or опытов 4 — 6 (предлагаемый способ), где на катодах отмечены только мелкие редкие дефекты поверхности. По химическому составу катоды в опытах 1 — 3 соДержат на 25 — 28 г/т примесей меньше, чем в опытах 4 — 6 (предлагаемый способ). Как в опытах 4 — 6, так и в опытах 1 — 3 все показатели качества колеблются возле какого-то уровня, При этом не наблюдается закономерного изме> нения качества с уменьшением объема электролита, циркулирующего вне ванн, а отмечено скачкообразное ухудшение качества катодов после превышения объема электролита, циркулирующего вне электролизных ванн, выше 0,33Q, В опытах 7 — 10 предлагаемый способ испытан с другими смесями ПАВ, наиболее часто используемыми при электролитическом получении меди. Как видно из результатов опытов, использование других сме ей
ПАВ позволяет получать катоды высокого качества, близкие по качеству к катодам, полученным в опытах 4 — 6.
Опыт 11 моделирует ситуацию, когда при электролитическом получении меди по известному способу периодически созда ются условия, при которых объем электролита вне электролизных ванн некоторое время находится в пределах объемов, определяемых математической формулой предлагаемого способа, Периодичность и продолжительность интервалов, когда объем электролита вне электролизных ванн находился в пределах, определяемых математической формулой способа, определялись из средних показателей, имеющихся в прак5 тике электролиза, и составляли 1 — 3 раза за катодную кампанию в течение 30 — 480 мин.
Отсутствие улучшения качества катодов в опыте 11 говорит о необходимости поддержания объема отводимого электролита в
10 пределах, определяемых формулой, в течение всего времени получения меди.
Опыты 12 и 13 показывают, что простое приближение места подачи ПАВ к электролизным ваннам не приводит к улучшению
15 качества катодов. Вероятно, влияющим фактором является вся совокупность процессов, происходящих в сборнике и циркуляционной системе в течение времени после подачи ПАВ.
20 В опытах 14 и 15 показано, что использование других смесей ПАВ при электролитическом получении меди по известному способу не приводит к улучшению качества катодов. Как и в опытах 1 — 3, качество като25 дов по известному способу "ущественно ниже по сравнению с предлагаемым.
Таким образом, использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет снизить содержание примесей в
30 катодах на 25 — 28 г/т, получить больше гладких катодов на 12 — 14 абс. и уменьшить количество и размер дефектов поверхности на катодах.
Технико-экономические преимущества
35 предлагаемого способа по сравнению с известным приведены в табл. 2.
Формула изобретения
Способ электролитического получения меди из электролитов, содержащих тиомо40 чевину, включающий циркуляцию электролита при его температуре 55 — 65 С, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества катодов, циркуляцию осуществляют с поддержанием электролита, находяще45 гося вне электролизных данн, в объеме; определяемом по формуле V < 0 33 О,мз, где 0,33 — предельное время пребывания электролита вне электролизных ванн ч; 0— скорость циркуляции электролита, м /ч. 0
1691426
3 х с л а х
1
1
1
I
1
1
I
I !
I
1
° s
Cl
N3
z з
УхО зэ * с
axe с з
z9z
9 Z з е
3->S V
zeo
az а с а>О
Z 9 И эае
t.o a
z э х э э
zoe э ос а о
Э Ф >z e х «х
3Z З
93-О
az z а 3ы ао
X C са2
ы
X Ф
S 9
Y э э
z z э э
u e
9 Я
Y m 3а е
9 Y а з
3- О
ezz ээо
Z cC3= о с о с о л
>- с е з
Y Ф
Э
z х с
Э а
jl
3e z аа о а
t- x
e e х с о л е х
Y 9
1
1 1
8 и
X " 1
Y e I
С I
CJ
1 ъо
С>
CO ъо ф Я 1 I о Ф о бZdea- О
° 9 9
v опт
О IOq Z
СС3 и> б
CO . CZ>
° Ф
Ф м
Ю
1п
3«Ъ
I
1
1- !
1 1
tA I
С I
С 3 о
Х 1
3.
1
O
z
Э т о
I l.I
1.
1
I
1 х
3» е с
Э
1 1!
1
1 V
1 g
1и
1 ! >X
1 3,! v
1 е
I 9
1 Ф
I Ж
z
Ф
Э т о
z с
s e
t- x
> v о с и
>z о з с«
z э
6 а а о с .т
>z
Э с
O 1
t- e с с о от а а
«
r Y x
9ez с се
I>t C» Ф
4 Ф с з
9 30
l 9
z а э с с
О 4 а t о о а О
c z б
I °
I
1
3 >3
3 >Ъ
С> Ю
In
> >
С> х з
C. 9
s z
X Ф
1
1
1
1
1 б
1
1
I
I — бз
« х z
9 Х
z з
Ф Z о s с
Э Я а о z а 3-. л
Y Y э а с z
3» з
9 Е
Р 33O X о с
C)
>ГЪ б>3
С> ъо
ln
С>
Оъ Ю о> >п
31 З
1 C! о
1
1
3
3
1
« 1
1 !
Е I
° «1 б 3 1
stA
1 1 со
33\ 1
3О 1
4 J!
Е tZ ««I
9,åç 1
М *б
° .Об
c cnI
I- Ot
1-!
z at с б-!
R e9Y с! х Ф!
9 1
С Zt
I>3 X l
Ф CC е с
1- Лб и У3 о об
v zt
33
43 е 3» I
:Я V I о Rt о. о! с rt
v ot
Л б
Z«t 1
О Zt
X I ь- с!
Э ба
Ф 3 3 с3 >«3t
eI
s х! о! л 1-! з
О 4! бб О! е оl
«1
1=3
e с! а
>!в
С>3
0=l
I1
9 бтб
З Об
«.1 х
9 е! т 3-3 л х!
>X CC I
3 OI
Z g б- 91
СЗ ul и б
XII
°
З I I
3» t«>l
Е «I
4 dl с с!
Л 91 е,х!
9 Zt
CL Z I
I I
Э Z
zeex
e x Y t>3 е бб а асахg
9 е сэ>z сх
OZ9OV
3.> x u t- s
3» 1 9
uoeot
Э 3- Э 3- Х т е >О Y Cl
K ФЗЭ оооэо м Фсас
С I э е а z
eoza с X to seu
I- Y 3>3 Е е о э
Х3- S зл ZN
3-3- sze о J 4 оо з*с
3-СО
Х4 SOIO ас ае
Э О С 9
Е 9 I>Z X
L С OC zex Е б > 3>>Ъ
In СО
Ю Ю
1 1
tZЯ 1
Э Е Е Э
àZ YX
u s x
x a c
Z O 3- I>, Y Ф V э ех х «т э з э хаz
s z лх т sac
ЗЗ49З
3- с с а 3seo s а 930 «а с, -е tz
z>ze Kx
ЭЭХОЭ ссx st- cz
1691426
t о
<х
<>t а
1 г>
fft О 1 ас о
<1.
СС 1 э о а а
v >о
X а
X
3 3 х
S S
У
З S
<- с
x e а и а х х е э к. z
1 х о аz
В 4>
Ф с о о с Ф о
>s a
Э
О ft7
Ф СС
О о 7с и
7С
Э
3 S т
Z V и о
О Z
>s а е о
v g
Y о о с s
v вол л о *хо и az О Э Ф оmc аoo о с Ф >х X 2 в Y Z О 3 s m S t 3SO x e Ф 41 2 2I 1- >X Z X В Z ах m <Хc V тэо е аа К OLO S 3 3 * X У 3 S с s e I" >X X 9 CL fZ х е в а <= о С! О ! " и о У Iv s л v о о Z Z Э Х 4> <С са с е о о и й !» С> <ч -Ф lA С7 LA Ю -б Ю О >О LA СО 47 <Л <С> СО >О Ч7 ъО LA со СО о>> сс <Ч <71 LA <>Ъ <Ч >О Г > <Ч Л lA <О <> > М Х m Ф I Ю <ч Z ф О. <О Ю! <Г\ >х 2l Z S CL <Ф < 7 С7 < Э ! ». <7 Ю О 1 2 и Г„ о с С7 сС С> < - Ю Ю С7 I 1 1! С> <Ч С7 CO < l С7 г» С7 С7 <Г\ С7 <7> < 4 С> Ю <<Ъ С> <» Л lA <т\ Ю Ю С7 lA fA Ю Ю >О 47 CO <7> I! 1 ° 1 м 1 О 1 с 1 1Р С!7 1 m I о t 1 4: 1 о л 1 4<7 1- К I и S 1 I Y Ф 1 (1> I 1 о л I (» 1 1- 9 P l u Z 1 ьг I Э 3 1 4. У Э 1 Р,.7Х I а 1 1— I.> 1 1 . 1 1 Э 1 X 1 1 zmmzo ms Yeech м а 5 О 1 acmx3s 1 Э m C Y % 1 tZ e >S О X Э О О Z О 1 1 <> Z О I- X В 1 1 1 1 1 О оойо! о 91-ЭI-Х а х 44> О Y В В и El. Ф V V y 1 О О О Э О OLO!й у m a 1 I X 1 1 1 Ф I 1 I Э I 1 I I о 1 1 1 K l 1 1 I 1 Z 1! l- 1 X 1 I 1 t- 1 1 1 (m I 4 1 1 1 1 Э 1 lD 1 >Е 1 1 сС I I I t: 1 I 1 1 S 1 1 О 1 и I х t в I о 1 m1 о 1 Г I Z 1 с 1 1 1 1 1 I 1 I I I 1 1 1 1 1 1 1 l 1 1 >S 1 I 1 Е 1 4 1 t 1 f0 1 1 1 1- 6) 1 lO X S ! 1 Ф Ф С С I слоо:! 1 9lOаа 1 I- 9 1- 1- 1 X Cl 7< Y С 1 севz 1 ссй 1 1 O m <» <>> ffl 1 1 cL 1- 1 1 О О <С В Y t а. о х х z 1 С- Z Z Ф Х 1! 1 l J 1 I у I а 1- I О S Y Z 1 О. С В Х 1 I I- ЛС и 1 1 Х Y <>7 Ф I 1 В 1 S 9 Х ! I <» N Z I 1 m x 1 I Z <> 1 В и О S I а<-СС 1 <О S 9 O 1 c7С3а 1 I I 1 О l 1 3 1 1 с 1 I Ю 1 t I I 1 О Э I I- % f О I О I l- 1—1 1 lA 1! >О 1!! 1 <Ч 1 <7 1 I <С> 1 г \ 1 1 1 Ю 1 <1 1 1 Ю 1 1 I С7 1 I I 1 1 ! I 1 t 1 г> ) lA 1! O I 4> I 1 1 Ю! О 1 I <С\ I 1691426 Таблица 2 Вывод Показатели Преалагаемый Известный 4î-52 Способ позволяет повысить выхоп катодов высшей марки ПООк на 13-15ь 35-37 год 55-75 99-100 Способ позволяет повысить выхол катодов марки НОк на 25-44 абс.Ф Составитель В. Гусев Техред М.Моргентал Редактор М.Петрова Корректор М.Щароши Заказ 3908 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 415 Производственно-ищВыэлаюиай комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Количество полученных катодов> отвечающих высшей марке МООк и треоованиям Лондонской биржи металлов, абс,Ф от общего количества Уменьшение капзатрат эа счет снижения объема бакового циркуляционного оборудования Количество получаемых катодов, отвечающих меди марки МОк, абс.Ф Ма 35 тыс,руи. в расчете на 100 тыс.т катоаной меди в Способ позволяет сократить капзатоаты пои новом строительстве или освободить лля лоугих целей полезную плоцааь цеха
