Способ очистки цветных металлов электролизом
ОП ИКАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ
Соцнапнстнчесюа Респубпнн,j ! i (6() Дополнительное к авт. свид-ву f (22) Заявлено 23.02.77(21) 2455582/22-02 (51) М. Кл. С 25 С 3/34 с присоединением заявки № (23) Приоритет Гоаударотеенный комитет СССР по делам изобретений н открытий Опубликовано 15.04.79.Бюллетень №14 Дата опубликования описания 18.04.79 (53) УДК 669.347 (088.8) (72) Автор изобретения А. П. Самодепов (71) Заявитель Центральный научно-исспедовате пьский институт оловянной промышленности (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ Изобретение относится к области цвет1 ной металлургии и, в частности, к электp0xHMH÷åcêDìó рафинированию металлов. Известен способ осаждения металлов . электролизом (1). В указанном способе с целью очистки серебра от примесей цветных металлов и повышении эффективнЬсти процесса последовательно осуществляют электрохимическое катодное и анодное рафинирование при плотности тока z о 1, 0 А/см и температуре 1000-1 100 С Еа в расглаве хлорида бария, буры или их смеси в отношении 1: 1. Однако указанный способ при очистке черновой меди от примесей не позволяет очистить медь от серебра, золота и металл ов пл ати нов ой группы. Цель изобретения — повышение степени очистки черновой меди от примесей цветных металлов и особенно от серебра, 20 золота и металлов платиновой группы и повышение эффективности процесса. Поставленная цель достигается тем, что перед операцией катодного рафиниро вания в черновую медь дополнительно вводят по меньшей мере один из элементов, выбранных из группы, содержащей алюминий, титан, марганец и кремний. Электрохимические операции катодного и анодного рафинирования осуществляют о при 1250 С, плотности тока 1,0-3,0А/см в качестве эпектропита используют рас ппаь хпорида бария, буры ипи смесь их в отношении 1:1, причем дпя эффективной очистки меди от золота, серебра и платиновых металлов перед катодным рафинированием в расплав черновой меди вводят добавки титана, алюминия или кремния. При введении в расплав черновой меди, марганца, титана, апюминия или кремния, указанные добавки образуют с золотом, серебром и металлами платиновой группы Внтерметаппические соединения, например, Я, М И, Pt> Mr), P t Ъ-Г;, -ПЯ,з-, Г; Я из щ,т1, Pd,Ti, Зг,т, АЕАС, АРАи, Rh38, Ра,АЕ, М,ЯЕ, тЧАЕ, ЛЕ,И,ЛЕ„ 657091 Образовавшиеся интерметаллические соединения, имеющие значительную долю ионности B химической связи, повецение которых в Процессах эпектропиза во многом подобно повецению ионных солей, в результате электропереноса извлекаются из расплава меци в электролит, в коI тором диссоциируют на ионы, участвуя в реакциях электролиза, либо в виде коллоицных частиц переносятся из катодного пространства в аноцное, подвергаясь анодному окислению. Ано цное окисление интерметалли цов можно представить слецующими реакциями, включающими диссоциацию интерметаллицов с образованием отрицательных ионов благороцных и платиновых металлов и цалее ступенчатое анодное окисление их: МеЭ Ме™м++ Э"- @ 3 — ne =3Î Э вЂ” me g ! 11+ где Ме — титан, алюминий, кремний, мар-! ганец, 1 2S Э вЂ” золото, серебро, металлы платиновой группы Продукты электрохимических реакций аноцного окисления. поцвергаются дальнейшему окислению на аноде хлором с воз3 М гоном образовавшихся хлорицов в газовую фазу (температура кипения хлоридов серебра, золота и металлов платиновой группы меньше 1200 С). В продуктах очистки газовой фазы— 3$ возгонах концентрируются;, серебро, золото и металлы платиновой группы. С целью вывоца бария, в избытке вве» денного на катоцной стации, а также остаточных с оцержаний титана, м арг анца, 40 кремния, алюминия, введенных перед катодным рафинированием в черновую мець, послецнюю поцвергают анодному рафинированию в расплаве электролита того же состава, что и на катодной стадии при ппот—.Д-- 45 ности тока 0,5-1,0 А/см, температуре 1200-1250 С. Пример 1. Черновая медь, содержащая примеси, вес. %: Никель 0,31 Мышьяк О, 026 Железо 0,013 Висмут 0,06 Сурьма 0,058 Теллур 0,002 Селен О, 005 Свинец О, 07 Сера 0,03 Серебро 807(r/т), Олово О, 05 Золото . 24,2 (г/т) Цинк 0,00" Платина; 73,24(г/т) Перец катоцным рафинированием в расплаве хлорида бария в черновую медь вводят навеску титана (лигатура — сплав черновой меди с 31,6% титана в количестве 6 г HG 1 кг меци). Каторное рафинирование провоцят при 1250 С, плотности тока 1,5 Alåì. Аноцное рафиниро2 вание проводят при той же температуре и в том же электролите при плотности тока 0,5 А/см . После катоцно-аноцного рафинирования очищенная мець имеет следующую концентрацию примесей, вес.%: Свинец О, 0002 Железо 0,0001 Сера 0,0001 Мышьяк О, 0001 Цинк 0,0001 Селен 0,0001, Ти тан 0,001 Сурьма 0,0001 Висмут 0,000 1 Ни кель О, О 002 Теппур 0,0001 Олово 0,0007 Серебро 0,63 (г/т} Золото 0,01 (г/т) Извлечение меди после катодно-анрдного рафинирования составляет 99,77 %. Пример 2. Очистке подвергают черновую медь с содержанием примесей и при условиях электролиза, аналогичных примеру 1. Перец катоцным рафинированием в черновую медь ввоцят марганец в количестве 6 r на 1 кг меци. После катодно-анодного рафинирования очищенная медь имеет следующую концентрацию примесей, вес.%: Сви нец О, 0002 Железо О, 0001 Сера 0,0001 Мышьяк 0,0001 Золото 0,004 (г/т) Сурьма 0,0001 Висмут 0,000 1 Никель 0,0002 Серебро 0,72 (г/т) Платина и ппатиноиды 0,001 (г/т) Извлечение меци после катодно-анодного рафинирования в очищенный металл составляет 99,83%. Пример 3. Очистке подвергают черновую медь с соцержанием примесей и при условиях электролиза, аналогичных примеру l. Перец катодным рафинированием в распЛав черновой меци вводят кремний в количестве 6 г на 1 кг меци, После катоцно-анодного рафинирова657091 ния очи ценная медь соцержит следующие примеси, вес.%: Свинец О, 0002 Железо 0,0009 Сера 0,0001 5 Мышьяк 0,0 00 1 Кремний 0,006 Серебро 0,94 (г/т) Сурьма 0,000 1 Висмут 0,0001 16 Никель 0,0005 Теллур Q, 000 1 Золото 0,0 1 (г/т) Платина и платиноиды 0 007 (г/т) Б Извлечение меци после катоцко-анодного рафинирования в очищенный металл составляет 99,37%. ° Пример 4. Очистке поцвергают черновую медь с содержанием примесей и при условиях электролиза аналогичных примеру 1. Перец катоцкым рафинированием в расплав черновой меци ввоцят алюминий в количестве 8 r на 1 кг меци. После катоцно-аноцного рафинирования 25 очищенная мень соцержит примеси в следующих концентрациях, вес.%: Свинец 0,0004 Железо 0,0001 Сера 0,0001 Мышьяк 0,0001 Алюми ний 0,001 Серебро 2, 14 (г/т) Сурьма 0,0001 Висмут 0,0001 Никель 0,0001 Теллур 0,0001 Золото 0,3 (г/т) Платина и платиноиды О, 009(г/т). Извлечение меди после катодно-анодного рафинирования в очишеккый металп составляет 99,64%. Пример 5. Очистке подвергают черновую медь с содержанием примесей и при условиях электролиза, аналогичных примеру 1. Перец катоцным рафинированием в черновую медь вводят лигатуру, содержашую, %: 14,32 кремния, 21,64 марганце, 32,84 титана, остальноеалюминий„в количестве 10 г на 1 кг меци. После кетоцно-аноцкого рафинир валия очищенная мець соцержит примеси в слецующих количествах, bee.%: Свинец 0,0002 Железо . 0,0001 Сера 0,0001 Мышьяк 0,0001 Марганец 0,0009 Алюминий 0,001 Титек 0,001 Сурьме О 0001 Висмут 0,000 1 Никель 0,0001 Теллур 0,000 1 Селен 0,0001 Кремний 0,001 Серебро 0,009 Золото О,ОО4(г/т) Платина и платиноиць 0,001 (г/т) Извлечение меди после катоцко-аноцкого рафйкировакия в очищенный металл составляет 99, 18%. . кокомическая эффективность вкецрекия процессов электролктической очистки черновой меци в расплавах солей определяется тем, что при приблизительно равном ресхоце электроэнергии рафинирование в расплавах солей позволяет проводить процесс очистки черновой меди от всех примесей, включая серебро, золото,ппатиноиды в одну операцию. При этом исключаются такие технологические операции, как огневое рафинирование, отливка анодов, очистка отработанного электролита, переплавка катодов и ряд других промежуточных операций, Сопоставление ряда технологических показателей приведено в таблице. B целом внецрение процессе электрохимического рафинирования черновой меди в распиавах солей позволит повысить производительность труца, эффективность процесса рафинирования и качество очищенной меди (глубокая очистка от серебpQ,çîëîTà, кислороца, воцороца и цругих примесей). 65709 1 200-300 200-280 Удельная производительность, т/сут. на кв.м агрегата 0,05 1 0-20 ЗОО 320 4000 ванн 12 электролизеров 20000 Составитель К. Дьяконов Техред М. Петко Корректор С. Шекмар Редактор Н. Потапова Заказ 1739/29 Тираж 719 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская набка д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Улгорол, ул. Проектная, 4 Расход электроэнергии, квт.ч/т Затраты на огневое рафинирование и розлив at- одов, м газа ипи квт;ч. Расход электроэнергии на плавку катодов, квт.ч/т Число электролизеров (ванн) на производительность завода 200 тыс.т. (при производительности ванны ЗОО кг/су, производительность электролизера 75 т/суД Плошадь. под оборудование, м (площадь ванны эпектролизера принята равной 5 м ) Формула изобретения Способ очистки цветных металлов электролизом в расплаве хлорида бария или смеси хлорида бария и буры, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения степени очистки черновой меди, перед электролизом в черновую медь вводят по меньшей мере один из элементов,выбранных из группы, содержащей алюминий, титан, марганец и кремний. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N- 297697, кл. С 25 с 3/00, 1969.
