Способ получения меди

 

Изобретение относится к способу электролиза меди на обеих сторонах плоской матрицы под действием электрического тока из сернокислого раствора одновременно. Сущность: электролиз ведут на матрице, изоляционное покрытие на боковых кромках которой выполняют не сплошным. Катодную матрицу выполняют из титана. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к гидрометаллургическому получению металлов, в частности, к безопасному электролизу меди.

Известен способ получения меди электролизом по безосновной технологии, включающий осаждение на обеих боковых поверхностях матричной основы с изоляционным покрытием по кромкам одновременно рафинированной меди из раствора серной кислоты под действием электрического тока. В качестве материала катода по этому способу выбрана нержавеющая сталь (никелемолибденовый сплав).

Недостатком способа электролиза меди является ненадежное закрепление на поверхности катода значительного слоя осажденной меди, что приводит к самопроизвольному съему меди в разных точках технологической цепочки (подъеме, мойке и съемке в стрипмашине). Это происходит из-за частичной пассивизации поверхности катода, которая приводит к тому, что соединение осажденной меди происходит не по всей поверхности катода (матричной основы). Поэтому увеличение толщины осажденного слоя меди больше допустимого приводит к самопроизвольному отслоению меди с матрицы и, как следствие, к снижению производительности из-за больших трудностей удаления отсоединившихся листов меди из технологической цепи. Время на включение матриц в электролиз возрастет, и требуются значительные дополнительные затраты на восстановление нормального режима технологического цикла.

Технический результат изобретения повышение качества осажденной меди значительной толщины на поверхностях матричной основы, повышение производительности труда и сокращение цикла включения матричных основ путем соединения противоположных слоев меди между собой.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе электролиза меди путем осаждения на обеих боковых поверхностях катодной матрицы под действием электрического тока из сернокислого раствора с защищенными кромками изоляционным покрытием электролиз ведут на катодную матрицу, изоляционное покрытие на боковых кромках которой выполняют не сплошным. Катодную матрицу выполняют из титана.

Для экспериментальной проверки предлагаемого способа электролиза меди было взято 1000 матриц, выполненных из титана и нержавеющей стали, у которых боковая и нижняя кромка защищены воском. Высота защитных кромок 10 мм, а толщина 0,5-1 мм. С этими матрицами проводились исследования таким образом: опускали их в ванну с электролитом на разное время (1-10 сут), производился съем меди и фиксировалось количество самопроизвольных отслоений. Затем в нескольких местах на этих же матрицах выполнили обнижения в боковых кромках и оставляют их без защитного покрытия (предлагаемый способ). С этими матрицами проводились аналогичные испытания.

Примеры. Базовые и опытные матрицы погружают в ванны со стандартным сернокислым медным) электролитом с t^o 60 ^oC и плотностью тока 240 а/м². Время нахождения матриц в электролите и данные о результатах приведены в таблице. После проведения электролиза меди матрицы промывают горячей водой 90 ^oC, а затем производят сдирку осадка на стриппмашине.

Из таблицы видно, что в базовом варианте при толщине осажденной меди больше 5 мм наблюдается более 70 самосъемов из-за недостаточного закрепления их на матрице. В этом случае вес осажденной меди превышает силу сцепления и при температурных колебаниях происходит самоотслоение.

В предлагаемом способе в местах незащищенных кромок противоположные слои осажденной меди соединяются между собой, охватывая матрицу, и тем самым препятствуют самопроизвольному съему меди в технологическом цикле. При съеме меди в машине осуществляют принудительное разрушение перемычек (клином) и медь свободно отсоединяется от матрицы, не нарушая ее рабочие поверхности.

Из испытаний установлено, что наиболее оптимальный вариант проведения электролиза на матрицу составляет 5-6 сут. В срок, меньший этого срока, съем меди возможен, но появляется вероятность разрушения слоя меди из-за малой ее толщины. В срок больше указанного толщина осаждений меди на матрицу значительно больше, что увеличивает и ее вес.

Съем меди нормальный, но появляется вероятность переналадки вспомогательного оборудования (зажимов, транспортировки и т.д.), т.е. усложняются вспомогательные операции.

Использование изобретения позволит повысить качество закрепления осажденного слоя меди и исключает ее произвольный съем с матрицы на всех стадиях технологического цикла, особенно в тех местах, где изменяется температура. Это приводит к повышению производительности труда за счет исключения остановки технологического процесса, сокращению периода оборота матриц на электролиз, что приводит к сокращению количества матриц для производства одного и того же количества меди.

Формула изобретения

1. Способ получения меди, включающий подготовку плоской катодной матрицы путем выполнения изоляционного покрытия на ее кромках и электроосаждение меди на обеих сторонах матрицы из сернокислого раствора, отличающийся тем, что изоляционное покрытие на боковых кромках матрицы выполняют несплошным.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что катодную матрицу выполняют из титана.

РИСУНКИ

Рисунок 1