СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА МЕДИ ИЗ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ХЛОРИДНЫХ РАСТВОРОВ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА МЕДИ ИЗ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ХЛОРИДНЫХ РАСТВОРОВ


RU (11) 2052324 (13) C1

(51) 6 B22F9/24 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5067572/02 
(22) Дата подачи заявки: 1992.10.07 
(45) Опубликовано: 1996.01.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Анциферов В.Н., Бобров Г.В., Дружинин Л.К. м др. М.: Металлургия, 1987, с. 107 - 112. 2. Reid I.G., Biswas A.K. Trans, Inst. Mining and Met., 1973, c.22, December, p. 221 - 224. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество "Соликамский магниевый завод" 
(72) Автор(ы): Киселев А.В.; Погудин О.В.; Неясов Г.В.; Чуб А.В.; Криворучко С.Л. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество "Соликамский магниевый завод" 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА МЕДИ ИЗ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ХЛОРИДНЫХ РАСТВОРОВ 

Использование: для производства порошка меди из хлоридных медьсодержащих растворов. Сущность изобретения: осаждение порошка из водных растворов проводят методом цементации меди железным скрапом. Процесс цементации ведут при следующих условиях: суммарная концентрация хлоридов натрия и калия в растворе 50-300 кг/м3, концентрация соляной кислоты - 10-50 кг/м3, температура - 50-105oС. Получают осадок меди в виде порошка с содержанием меди в нем более 99%. Извлечение меди из раствора составляет 99,5-99,98%. Остаточная концентрация меди в растворе 0,01-0,02 кг/м3. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано в производстве порошка меди из хлоридных медьсодержащих растворов.

Широко известны методы получения электролитического медного порошка из растворов сернокислой меди [1]

Недостатки данного способа сложность в аппаратурном оформлении, энергоемкость и дороговизна получаемого продукта.

Наиболее близким по технической сущности является процесс цементации меди железом из сернокислых растворов с содержанием меди до 35 кг/м3 и кислотности рН= 4,5 при температуре 90-100оС [2] Получены цементные осадки с содержанием меди выше 99,8% легко отделяющиеся от поверхности железа. Максимум скорости цементации при высоких температурах смещается в сторону больших концентраций меди в растворе.

Цементная медь, полученная вышеописанным способом, представляет собой рыхлую губку. Для получения из нее порошка необходима дополнительная операция размола.

Цель изобретения получение цементной меди из хлоридных медьсодержащих растворов в виде кондиционного порошка с одновременным повышением степени извлечения меди из раствора.

Указанная цель достигается тем, что в цементуемый железным скрапом раствор вводят хлорид натрия и калия до их суммарной концентрации в растворе 50-300 кг/м3 и соляную кислоту в количестве 10-50 кг/м3. Данная совокупность существенных отличительных признаков позволяет получить осадок порошковой меди с содержанием меди >99% Форма частиц порошка дендритная. Извлечение меди из раствора составляет 99,5-99,98% Это объясняется влиянием индифферентных ионов на процесс цементации.

Ионы хлора вызывают увеличение скорости цементации и образование рыхлого осадка цементной меди. Чем больше пористость осадка, тем меньше остаточная концентрация ионов меди в растворе и, следовательно, больше извлечение меди из раствора. Ионы натрия и калия способствуют увеличению скорости цементации меди железом. Верхний предел интервала суммарной концентрации хлоридов натрия и калия определяет предельная растворимость этих веществ в бедных по меди хлоридных растворах. С увеличением концентрации хлорида меди в растворе растворимость хлоридов натрия и калия уменьшается. Присутствие соляной кислоты в растворе в указанных пределах также повышает скорость цементации. При более высоких концентрациях кислоты наблюдается отрицательное влияние ее на процесс цементации. Это объясняется выпадением основных солей железа (III), которые могут пассивировать поверхность металла-цементатора.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

В качестве сырья используют отработанный расплав после извлечения ванадия и титана в процессе переработки титановых шламов хлорными методами. Состав плава следующий, хлорид меди (I) 62% хлорид натрия 9,5; хлорид калия 20; сумма хлоридов железа, титана, ниобия, циркония, алюминия и ванадия 5; остальное гигроскопическая влага.

Исходный материал растворяют в воде при соотношении 1 кг плава на 3 л воды. Полученный раствор уже содержит хлориды натрия и калия в количестве соответственно 33 и 68 кг/м3. Добавляют соляную кислоту из расчета концентрации ее в растворе 30 кг/м3. Операцию осаждения меди проводят в колонном цементаторе из титана диаметром 0,2 м и длиной 1 м с подачей исходного раствора через нижнюю часть колонны. В качестве металла-цементатора используют железный скрап в виде стружки из низкоуглеродистой нелегированной стали из расчета 0,9-1,1 кг на 1 кг меди, содержащейся в растворе. После срабатывания железа полученный порошок собирается в нижней части сосуда. Его промывают 20% -ной соляной кислотой и затем сушат в вакуумном сушильном аппарате при температуре 40-80оС в течение 40-60 мин.

Из данных, представленных в таблице (опыт 1), видно, что получаемый порошок меди содержит >99% меди. Извлечение меди из раствора составляет 99,98% Остаточная концентрация меди в растворе 0,02 кг/м3. Частицы порошка имеют форму дендритов. Более 95% получаемого порошка проходит через сито 0016.

Для иллюстрации применимости предлагаемого способа для бедных по меди растворов в таблице представлены результаты экспериментов по получению порошка меди из растворов с концентрациями меди 12,3 кг/м3 и 1,9 кг/м3 (опыты 2 и 3), которые получили разбавлением раствора опыта 1 и последующим добавлением хлоридов натрия и калия соляной кислоты. Извлечение меди из этих растворов составило соответственно 99,9 и 99,5% при остаточной концентрации меди в растворе 0,01 кг/м3.

В таблице представлены результаты цементации раствора, полученного от переработки сверхпроводникового кабеля. Данный раствор содержит, кг/м3: СuCl2 150; FeCl3 50; SnCl2 5; HCl 10. Хлориды натрия и калия добавлены из расчета их концентрации в растворе 75 и 27 кг/м3. Извлечение меди из этого раствора составило 99,98% при остаточной концентрации меди в растворе 0,02 кг/м3.

Из результатов опытов следует, что при увеличении исходной концентрации меди в растворе извлечение ее увеличивается. Содержание меди в порошке более 99% Более 95% получаемого порошка проходит через сито 0016. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА МЕДИ ИЗ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ХЛОРИДНЫХ РАСТВОРОВ методом цементации железным скрапом, отличающийся тем, что в цементуемый раствор вводят хлорид натрия и/или калия до их (его) суммарной концентрации 50 - 300 кг/м3 и соляную кислоту в количестве 10 - 50 кг/м3


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru