Файл: Набойченко, С. С. Гидрометаллургия меди.pdf

Конечный элюат содержал до 50 г/л Си, около 10 г/л Fe и 2—5 г/л

Н ,S04.

Оценивая сорбционные свойства катионитов (К.У-2, КУ-5, КУ-36, КБ-2 X 2, КБ-51 X 5, СГ-1 в Н-форме), анионитов (АН-31, АН-34,

АВ-16, ЭДЭ-ЮП, АН-68-804-форме), амфолитов (АНКБ-1,-7,-15,-18

Конструкция колонн, аппаратурное оформление сорбционной тех­ нологии при извлечении меди во многом идентичны урановому про­ изводству и освещены в специальной литературе [307—311 ].

До настоящего времени сорбционная технология нигде не исполь­ зуется в промышленном масштабе для извлечения меди, хотя по сравнению с экстракцией это более простой в аппаратурном оформле­ нии, эксплуатации и не менее надежный процесс. Невысокая емкость смол, недостаточная их механическая прочность, высокая стои­ мость — все это ухудшает экономические показатели сорбционной технологии и сдерживает ее промышленное использование в метал­ лургии меди.'

Ионообменные смолы применяют для изготовления ионитовых мембран (гомогенных и гетерогенных пленок, пластин). Они отли­ чаются высокой электрохимической активностью и в зависимости от типа наполнителя проницаемы для ионов только одного заряда. Ионитовые мембраны широко используют для изготовления диафрагм электродиализаторов. Характеристика, некоторых мембран, выпу­

140

например, катионитовые мембраны, при наложении разности потен­ циалов получают богатый раствор солей (в катодном пространстве) и регенерируют кислоту (в анодном пространстве). Электродиализ бедных растворов характеризуется повышенным расходом электро­

поступает исходный раствор (рис. 48). Электродиализаторы харак­

Выделение меди из элюата

Стоимость медьсодержащего продукта во многом определяет эф­ фективность сорбционной технологии. Медь может быть извлечена в виде солей (в результате химического осаждения, выпаривания) или металла (электролизом, электродиализом, автоклавным осажде­ нием). Помимо капитальных и эксплуатационных затрат при выборе способа извлечения меди, необходимо учитывать возможность по­ лучения качественной продукции и регенерацию серной кислоты.

141

При химическом осаждении меди получают полупродукт, содер­ жащий 40—60% Си. Одновременно теряется серная кислота, а в рас­ твор в большинстве случаев вводятся дополнительные примеси, что осложняет организацию замкнутых схем.

Получение купороса связано с упариванием больших объемов бед­ ного раствора. Учитывая неблагоприятное соотношение меди и же­ леза для достижения приемлемого выхода товарного купороса, не­ обходимо очищать элюаты от железа. При производстве купороса аппаратурное оформление достаточно простое, облегчается водный баланс схемы, устраняется накопление примесей.

Способы электролитического и автоклавного осаждения позво­ ляют выделять медь в виде качественной продукции и регенерировать

кондиционной продукции не превышал 16—36%; выход по току составлял 54—75%, расход электроэнергии 2,5—2,6 тыс. кВт-ч/т. При использовании большой плотности тока достигнуто глубокое обезмеживание, но при этом получился губчатый осадок (86— 97% Си).

Наличие железа в растворе (10 г/л) особенно при одновременном присутствии иона хлора (1,0 г/л) снижает выход по току до 60% при

DK= 100 А/м2 и до 84% при DK= 200 А/м2. Кроме того, С1“ ухуд­ шает качество осадка.

Используя предварительное восстановление сульфата Fe3+, перхлорвиниловые диафрагмы для анодов, удается повысить выход по току до 90—95% и снизить расход электроэнергии до 1,7 тыс. кВт-ч/т.

Более удовлетворительные результаты, чем при стандартном ва­ рианте электроэкстракции, имеют место при электродиализе с аииони-

меди при отношении концентрации меди и железа, равном 1,6—2,8.

Автоклавное осаждение меди непосредственно из элюатов по­ зволяет не только получать качественный медный порошок и регенери­ ровать серную кислоту, но и создать высокопроизводительное, меха­ низированное производство К В работе [313] показано, что при 140— 150° С рн„ = 26ч-28 ат и C(NH,hso, = 50ч-100 г/л осаждается до

90—95% меди со средней скоростью 0,5—0,7 кг/(м3-мин) даже из относительно бедных элюатов (20—30 г/л Си, 20—40 г/л H 2S04). Получаемый порошок по составу не уступает электролитному. Ме­ таллы-примеси не осаждаются с медью, а вводимый сульфат аммония1

1 Пат. (США), № 2831763, 1958.

142

не ухудшает показатели десорбции при использовании оборотных растворов. Технологическая схема извлечения меди из руды с ис­ пользованием сорбционного обогащения растворов от выщелачива­ ния и последующего автоклавного'! осаждения меди из элюатов при­ ведена на рис. 49.

Автоклавную технологию в связи с использованием более слож­ ного оборудования целесообразно применять при крупнотоннажном производстве меди. Для небольшого масштаба производства боль­

и энергетического режимов возможно значительное улучшение пока­ зателей электроосаждения Т Одним из основных требований, предъ­ являемых к сорбционно-экстракционным процессам, является высо­ кая селективность извлечения меди по отношению к железу, по­ скольку при замкнутых технологических схемах железо накапли­ вается в оборотных растворах, что ухудшает показатели извлечения меди и требует периодической регенерации растворов.

ОПИСАНИЕ ПРАКТИКИ РАБОТЫ ПРЕДПРИЯТИЙ

Практика переработки отвалов

В табл. 24, 25 приведены сводные показатели основных зарубежных предприятий по выщелачиванию меди из отвалов и куч, а в табл. 26 данные по извлечению меди цементацией на этих предприятиях.1

1 Пат. (Франция), № 1520573, 1967; Пат. (США), № 3616272, 1971.

143