Способ получения хлорида меди (i)

 

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к способам выделения меди из растворов в виде хлорида меди (I). Цель изобретения - повышение выхода и степени-чистоты целевого продукта. В исходный сульфатно-хлоридный раствор меди (II) при соотношении в нем иона хлора к иону двухвалентной меди 1,10-1,15 вводят паоладий в количестве 5- 10 мг/л и обрабатывают раствор окисью углерода при 20-90°С. Полученный осадок хлорида меди (I) промывают исходным раствором при 50-65°С в течение 45-60 MHH.J} табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 С 22 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

О о (л фы (,) (21) 4650549/02 (22) 09.01.89 (46) 07.12.91. Бюл. М 45 (71) Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт гидрометаллургии цветных металлов.

"Гидроцветмет" (72) И.В.Федосеев, А.A.Ïîíîìaðåâ.

Э.Н.Гильберт, Л.Н.Шабанова и Г.А.Колосова (53) 669.334(088.8) (56) Remy Н. Lehlbuch der anorganisehen

Chemic, Band II., Leipzig, 1961, $. 449, Журнал неорганической химии, 1978, т.

23, % 2, с.454 — 457.

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов, в частности к способам выделения меди из растворов в виде хлорида меди (!), и может быть использовано для отделения меди от примесей, Цель изобретения — повышение выхода и степени чистоты целевого продукта.

Пример 1. В качестве исходного испОльзовали раствор следующего состава, г/л: Си 50,0; Ni 25,1: HzSO4 120; Pd 5. мг/л.

B отдельных порциях этого раствора (по.

100 мл) создавали путем добавления NaCI различные соотношения концентраций хлор-ион:медь (П). Приготовленные растворы обрабатывали окисью углерода при атмосферном давлении и температуре

40-70 С в течение Зч. Для каждого раствора определяли степень извлечения меди в оса!

Ж, 1696543 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИДА МЕДИ (1) (57) Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к способам выделения меди из растворов в виде хлорида меди (I). Цель изобретения - повышение выхода и степени. чистоты целевого продукта. В исходный сульфатно-хлоридный раствор меди (1() при соотношении в нем иона хлора к иону двухвалентной меди

1,10-1,15 вводят папладий в количестве 5—

10 мг/и и обрабатывают раствор окисью углерода при 20 — 90 С, Полученный осадок хлорида меди (1) промывают исходным раствором при 50-65 С в течение 45-60 мин. 8 табл. док в виде CuCI. Результаты приведены в таблице 1.

Пример 2. В качестве исходного взят электролит ванн электролиза меди следующего состава, г/л: медь 50,0; никель 25.1; серная кислота 120; дихлорид палладия 5 мг/n и хлорид натрия до содержания 53 г/л.

Приготовленный раствор (100 мл) обрабатывали в реакторе окисью углерода при атмосферном давлении и температуре в интервале 40 — 70 С в течение 3 ч. Осадок отфильтровывали, промывали и определяли его фазовый состав и содержание в нем палл адия.

Извлечение палладия в первичный осадок 98 .

Влияние температуры обработки исходного раствора, концентрация Pd в исходном растворе и молярное соотношение

1696543 (CI), (Cu ) на содержание Pd в первичном осадке показаны в таблицах 2-4.

Таким образом, из табл. 2-4 видно, что параметры, влияющие на скорость восстановления Си Си и на извлечение Си в

+Я + + первичный осадок, не оказывают влияние на перевод катализатора nannaäèÿ (II) в первичный осадок. Извлечение палладия в первичный осадок во всех спучаях составляет,. у98 .

Первичный осадок поданным рентгенофазового анализа представляет собой смесь CuCI CuCOCI Pdo.

Для получения чистого осадка CuCI первичный осадок подвергают обработке исходным м раствором (вы крутке) при нагревании.

Пример 3. Влияние температуры и времени выкрутки на чистоту конечного продукта в отношении палладия.

В качестве исходного был взят электролит ванн электролиза меди следующего со става, г/л: медь 50,0; никель 25,1; HzSO4 120. В него добавляли хлорид натрия в количестве 53 г/л и РдО2 до содержания Pd 2

5 мг/л, В полученную смесь, нагретую до

40-70 С, при атмосферном давлении пропускали окись углерода. Полученный первич. ный осадок отфильтровывали и промывали исходным раствором. Время обработки (выкрутки) 15 — 80 мин, температура выкрутки

45-75 С. Данные сведены в табл,7, Как видно из данных, приведенных в табл,5, снижение температуры обработки ниже 50 С заметно снижает извлечение палладия из первичного осадка в раствор, а увеличение температуры выкрутки более

65ОС не вызывает существенного увеличения этого процесса. Кроме того, повышение температуры выкрутки приведет к парообразованию.

Оптимальным режимом выкрутки следует считать температуру в интервале 5065 С в течение 45 — 60 мин.

Пример 4. В качестве исходного взят

1 л раствора ванн электролиза меди следующего состава, г/л: медь 50,0; никель 25,1.; серная кислота 120. В него добавляли хлорид натрия в количестве 53 г/л и PdCI2 до содержания Pd 5 мг/л. В полученную смесь пропускали окись углерода при атмосферном давлении, температуре 40 — 70 С в течение 3 ч, Выделенный осадок (первичный) подвергался обработке(выкрутке) при температуре 60 C в течение 60 мин в растворах с различным соотношением мольных концентраций хлор-ион и меди (II), а именно

1,05, 1,10, 1,15 и 1,20. В каждом случае после обработки отделяли полученный осадок (вторичный) от раствора, промывали водой и определяли в нем содержание палладия, содержание меди, фазовый состав.

По данным анализов были рассчитаны степень извлечения Pd в раствор и количество меди во вторичном осадке по отношению к ее количеству в первичном, т.е. выход . целевого продукта, полученные результаты приведены в табл.6. Их анализ показывает

10 следующее: при соотношении в промывочном растворе (СГ):(Си +)Ы,10 не достигается достаточно полное извлечение Pd в раствор и не достигается фазовая чистота целевого продукта (опыт 1); при соот15 ношении в промывочном растворе (CI ):(Си ) >1,15достигается чистота целевого продукта, но значительно. снижается

его выход.

Таким образом, для достижения чисто20 ты целевого продукта при максимальном выходе промывку первичного осадка следует проводить исходным раствором с соотношением (СЩСи ) = 1,10 — 1,15.

Пример.5. Селективность и полнота

25 отделения меди от примесей иллюстрируется следующими данными, Раствор с содержанием, г/л: медь 60; Н2$04 80; НО 38; Pd 2

0,010; As, Cd, Со, Сг, Fe, Мп, Nl, Pb, Sb, Sl, Bi, Sn, Zn — по 0,003 г/л обрабатывали как

30 было описано выше. После осаждения хлорида меди (I) в растворе атомно-эмиссионным методом с индуктивно связанной плазмой в качестве источника возбуждения определяли концентрации перечисленных

35 выше элементов. Полученные данные приведены в табл.7.

Таким образом, способ позволяет достаточно полно выделить медь (95%) в первичный осадок, что может быть исполь40 зовано для концентрирования примесей с целью их последующего определения атомно-эмиссионным или атомно-абсорбционным методами.

После выкрутки осадок хлорида меди (!)

45 был проанализирован на содержание элементов-примесей, предусмотренных ГОСТ

4164-79 "Реактивы, Медь однохлористая.

Технические условия" (Fe, As, Na, К, Са), а также ГОСТ 859-78 (CT СЭВ 226 — 75) "Медь.

50 Марки" и ТУ 48-7-30-859 "Катоды медные, поставляемые на экспорт" (Ад, Cd, Со, Cr, Mn, Nl, РЬ и$Ь). Определение Na и Кпроводили по ГОСТ 4164-79 методом пламенной фотометрии на атомно-абсорбционном

55 спектрофотометре "Сатурн", остальных элементов — химико-атомно-спектральными методами. Результаты анализа осадка хлорида меди (I) приведены в табл.8. Из приведенных данных видно, что по регламентируемым примесям полученный

1696543

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4 хлорид меди (I) чище, чем промышленно выпускаемый по ГОСТ 4164-79; по ряду элементов, регламентированных в меди высокой чистоты, полученный продукт также соответствует нормативным требованиям, что подтверждает возможность использования его в дальнейшем для получения меди высокой чистоты.

Использование предлагаемого способа обеспечивает следующие преимущества по сравнению с существующими: позволяет получать высокочистый хлорид меди (1) из технологических растворов с содержанием никеля, железа и других элементов без предварительного их удаления; позволяет достигать высокой степени извлечения хлорида меди (1) в осадок по отношению к исходному количеству меди в растворе; дает воэможность регенерировать катализатор— палладий и возвращать его в голову процесса, Способ может быть использован не только для получения чистого хлорида меди (I), но также одновременно для осуществления процесса обезмеживания отработан5 ных электролитов цехов электролиза меди вместо применяемого сейчас способа электролиза с нерастворимыми анодами.

Формула изобретения

Способ получения хлорида меди (1), 10 включающий введение в сульфатно-хлоридный раствор меди (Il) палладия в количестве

5 — 10 мг/л и обработку раствора окисью углерода при 20 — 90 С, о т,л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода степе15 ни чистоты целевого продукта, в качестве исходного используют раствор при отношении в нем иона хлора к иону двухвалентной меди 1,10 — 1,15, а полученный осадок хлорида меди (I) промывают исходным раствором

20 при 50 — 65 С в течение 45-60 мин.

1696543

Таблица 5

Таблица 6 Ф оотно

Cu + ом р е

0

0

Таблица 7

* $г — относительное стандартное отклонение.

Таблица 8 ент

1696543

Продолжение табл. 8

Составитель Л. Рякина

Техред М.Моргентал Корректор B. Гионяк

Редактор Е. Папп

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 4280 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35. Раушская наб., 4/5