[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2075547C1 - Method of electrolytic regeneration of copper from sulfate electrolytes - Google Patents

Method of electrolytic regeneration of copper from sulfate electrolytes Download PDF

Info

Publication number
RU2075547C1
RU2075547C1 RU9494003603A RU94003603A RU2075547C1 RU 2075547 C1 RU2075547 C1 RU 2075547C1 RU 9494003603 A RU9494003603 A RU 9494003603A RU 94003603 A RU94003603 A RU 94003603A RU 2075547 C1 RU2075547 C1 RU 2075547C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
copper
electrolyte
surfactant
sulfate
foam
Prior art date
Application number
RU9494003603A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94003603A (en
Inventor
С.Л. Цапах
Е.А. Орлова
Л.С. Лутова
Е.М. Соловьев
А.М. Кардонина
О.С. Кузнецов
В.В. Хайдов
Original Assignee
Российский концерн "Норильский никель"
Институт "Гипроникель"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российский концерн "Норильский никель", Институт "Гипроникель" filed Critical Российский концерн "Норильский никель"
Priority to RU9494003603A priority Critical patent/RU2075547C1/en
Publication of RU94003603A publication Critical patent/RU94003603A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2075547C1 publication Critical patent/RU2075547C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy, particular, electrolytic precipitation of copper from sulfate solutions with insoluble anodes. SUBSTANCE: method of electrolytic regeneration of copper from sulfate electrolytes consists in formation on the electrolyte surface of protecting layer of foam by introduction into electrolyte of surfactant. Novelty consists in that foaming surfactant is used in form of alkyl sulfates on alcohols of fraction C10-C13 of general formula CnH2n+1OSO3Na where n=10-13 in the amount of 0.050-0.100 g/l. EFFECT: higher efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к электролитическому осаждению меди из сернокислых растворов с нерастворимыми анодами. При электролизе меди с нерастворимыми анодами на аноде выделяется кислород, на катоде в конце регенерации вместе с медью выделяется водород. Образующиеся в процессе регенерации меди газы и пары в виде пузырьков выделяются с зеркала ванны в атмосферу, увлекая за собой капли электролита (аэрозоли). The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, in particular to the electrolytic deposition of copper from sulfate solutions with insoluble anodes. During the electrolysis of copper with insoluble anodes, oxygen is released on the anode, and hydrogen is released on the cathode at the end of regeneration along with copper. Gases and vapors formed in the process of copper regeneration in the form of bubbles are released from the bath mirror into the atmosphere, entraining electrolyte drops (aerosols).

Содержание вредных примесей, таких как медь и серная кислота, превышает предельно допустимые конструкции в десятки раз, а никеля в сотни раз. The content of harmful impurities, such as copper and sulfuric acid, exceeds the maximum permissible designs by tens of times, and nickel by hundreds of times.

Известно использование фторорганических алифатических ПАВ, образующих пену на поверхности электролита, для подавления выделения "кислотного тумана" при электролитическом получении меди (патент США N4484990, кл. C25C 1/12, опубл. 27.11.84). Однако такой электролит использовать невозможно из-за токсичности фторорганических соединений. It is known to use organofluorine aliphatic surfactants that foam on the surface of an electrolyte to suppress the release of "acid mist" in the electrolytic production of copper (US Pat. No. 4,484,990, CL 25/12, publ. 11/27/84). However, such an electrolyte cannot be used due to the toxicity of organofluorine compounds.

Известно влияние неионогенных ПАВ ОП-7, ОП-10, ОС-20, цетилового и поливинилового спирта, олеиновокислого натрия, а также оксимов 0-18 на выделение аэрозолей при электроосаждении меди (Т.В.Ефимов, И.В.Заузолков. О влиянии поверхностно-активных веществ на испарение электролита при электрорафинировании меди. Отчет "Унипромедь", Свердловск, 1991). Однако эти добавки уменьшают выделение аэрозолей всего на 40 60% и ухудшают качество меди. The effect of nonionic surfactants OP-7, OP-10, OS-20, cetyl and polyvinyl alcohol, sodium oleate, and oximes 0-18 on the release of aerosols during copper electrodeposition is known (T.V. Efimov, I.V. Zauzolkov. O the influence of surfactants on the evaporation of electrolyte during the electrorefining of copper. Report "Uniromed", Sverdlovsk, 1991). However, these additives reduce aerosol emissions by only 40-60% and degrade copper quality.

Известно применение полиэлектролитов с молекулярным весом 104 - 107 (производные стиролсульфокислоты, винилсульфокислоты, винилфосфоновой кислоты, 2-акриламинометилпропановой сульфокислоты или их солей) для устранения кислотного тумана при электролитическом получении металла, в частности меди (заявка Великобритании N2250515, кл. C25C 1/00, опубл. 10.06.92).It is known to use polyelectrolytes with a molecular weight of 10 4 to 10 7 (derivatives of styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, vinylphosphonic acid, 2-acrylaminomethylpropanoic sulfonic acid or their salts) to eliminate acid fog during the electrolytic production of metal, in particular copper (UK application N2250515, class C25C 1/1 00, publ. 06/10/92).

Однако применение полимеров в качестве добавок в электролит требует дополнительных затрат на оборудование для предварительной их подготовки перед введением в электролизную ванну. However, the use of polymers as additives in the electrolyte requires additional equipment costs for their preliminary preparation before being introduced into the electrolysis bath.

Известно применение в качестве пенообразующей добавки для получения защитного слоя экстракта солодкового корня при электрорегенерации меди из сульфида раствора (Технологическая инструкция по производству электролитной меди NТИ 48-0404-07-03-91, комбинат "Североникель"). It is known to use as a foaming additive to obtain a protective layer of licorice root extract during the electrical regeneration of copper from a sulfide solution (Technological instruction for the production of electrolyte copper NTI 48-0404-07-03-91, the Severonickel plant).

Однако применение экстракта солодкового корня в процессе электроосаждения меди не позволяет достигнуть уровня ПДК. Концентрация никеля в атмосфере цеха превышает ПДК на несколько порядков, концентрация серной кислоты превышает ПДК в 4 5 раз. However, the use of licorice root extract in the process of electrodeposition of copper does not allow reaching the MPC level. The concentration of nickel in the atmosphere of the workshop exceeds MPC by several orders of magnitude, the concentration of sulfuric acid exceeds MPC by 4–5 times.

Ближайшим аналогом предложенного способа является способ электролитической регенерации меди из сернокислых электролитов по а.с. СССР N579348, кл. C25C 1/12. The closest analogue of the proposed method is a method of electrolytic regeneration of copper from sulfate electrolytes according to as USSR N579348, class C25C 1/12.

Недостатком ближайшего аналога является то, что применение в нем серосодержащих поверхностно-активных веществ, каким является заявленный реагент, существенно повышает содержание серы в готовой продукции катодной меди, снижая тем самым ее марочность, что подтверждают тезисы докладов совещания "Совершенствование технологии и повышение качества продукции медной подотрасли", Свердловск, 1987, с. 21. Кроме того, тиомочевина является импортным продуктом, приобретаемым за валюту, что повышает ее стоимость, продукт конденсации тиомочевины и аминоамидов жирных кислот имеет большой расход, в 2 раза больше, чем в предложенном способе. The disadvantage of the closest analogue is that the use of sulfur-containing surface-active substances in it, such as the claimed reagent, significantly increases the sulfur content in the finished product of cathode copper, thereby reducing its markability, which is confirmed by the theses of the meeting "Improving the technology and improving the quality of copper products sub-sectors ", Sverdlovsk, 1987, p. 21. In addition, thiourea is an imported product purchased for currency, which increases its cost, the condensation product of thiourea and fatty acid aminoamides has a high consumption, 2 times more than in the proposed method.

Использование известного способа позволяет уменьшить выделение аэрозолей за счет потерь электролита всего в 5 6 раз. Using the known method allows to reduce the release of aerosols due to electrolyte losses by only 5 6 times.

Заявленный способ заключается в том, что на поверхности электролита образуют защитный слой пены за счет введения в качестве поверхностно-активного пенообразующего вещества алкилсульфатов натрия на спиртах фракции C10 C13 в количестве 0,050 0,100 г/л.The claimed method consists in the fact that a protective layer of foam is formed on the surface of the electrolyte due to the introduction of sodium alkyl sulfates on the alcohols of the fraction C 10 C 13 in the amount of 0.050 0.100 g / l as a surfactant.

Обладая высоким пенообразующим свойством, эта добавка под действием выделяющихся при электролизе пузырьков газа образует на поверхности зеркала ванны плотный слой пены, задерживающий выделение аэрозолей в атмосферу. Having a high foaming property, this additive, under the action of gas bubbles released during electrolysis, forms a dense layer of foam on the surface of the bath mirror, which delays the release of aerosols into the atmosphere.

Алкилсульфаты анионные ПАВ общей формулы:
CnH2n+1OSO3Na,
где n 10 13 (ТУ 38.407257-84) представляют собой пасту, получаемую сульфатированием синтетических первичных жирных спиртов фракции C10 - C13 серной или хлорсульфоновой кислотой. Цвет от белого до светло-желтого, pH 1%-ного водного раствора 8 9,5. Продукт малотоксичен. Относится к биологически мягким (разлагается на 95%). Алкилсульфаты выпускаются отечественной промышленностью в широком масштабе, являясь основой большинства моющих средств.
Alkyl sulfate anionic surfactants of the general formula:
C n H 2n + 1 OSO 3 Na,
where n 10 13 (TU 38.407257-84) is a paste obtained by sulfating synthetic primary fatty alcohols of the fraction C 10 - C 13 with sulfuric or chlorosulfonic acid. Color from white to light yellow, pH of 1% aqueous solution of 8 9.5. The product is low toxic. Belongs to biologically soft (decomposes by 95%). Alkyl sulfates are produced by the domestic industry on a large scale, being the basis of most detergents.

Основным критерием оценки эффективности заявляемого способа является концентрация меди, никеля и серной кислоты в пробах воздуха над поверхностью электролизной ванны. The main criterion for evaluating the effectiveness of the proposed method is the concentration of copper, Nickel and sulfuric acid in air samples above the surface of the electrolysis bath.

При снижении концентрации ПАВ менее 0,050 г/л наблюдаются свободные от пены участки электролита. Плотный слой пены появляется только при концентрации 0,050 г/л ПАВ. При этой концентрации на зеркале ванны отсутствуют свободные от пены места. Поэтому нижним пределом концентрации ПАВ является 0,050 г/л. With a decrease in surfactant concentration of less than 0.050 g / l, foam-free areas of electrolyte are observed. A dense layer of foam appears only at a concentration of 0.050 g / l surfactant. At this concentration, there are no spaces free of foam on the bathtub mirror. Therefore, the lower limit of surfactant concentration is 0.050 g / l.

Увеличение концентрации ПАВ выше 0,100 г/л нецелесообразно из-за увеличения высоты пены, которая поднимается до токоподводов и образует трудносмываемый налет на катодных штангах, что приводит к увеличению трудозатрат по очистке поверхности штанг. An increase in the concentration of surfactants above 0.100 g / l is impractical due to the increase in the height of the foam, which rises to the current leads and forms a hard wash on the cathode rods, which leads to an increase in the labor required to clean the surface of the rods.

Пример осуществления способа. An example implementation of the method.

Эффективность влияния добавки алкилсульфатов была проверена в лабораторных условиях. Во всех опытах использовали электролит промышленного состава, г/л: сульфат меди 120, сульфат никеля 75, серная кислота 180. The effectiveness of the effects of the addition of alkyl sulfates has been tested in laboratory conditions. In all experiments, an industrial electrolyte was used, g / l: copper sulfate 120, nickel sulfate 75, sulfuric acid 180.

Опыты проводили в электролизной ванне емкостью 3 литра с укрытием в виде короба из органического стекла. Катодами служили две титановые матрицы с рабочей поверхностью 130 см2 каждая. В качестве анодов использовали листовой свинец. Технологические параметры соответствовали промышленным: катодная плотность тока составляла 280 А/м2, анодная 290 А/м2, температура электролита в ванне 65oC. Для каждого опыта готовили чистый электролит и вводили рассчитанное количество ПАВ.The experiments were carried out in an electrolysis bath with a capacity of 3 liters with a shelter in the form of a box made of organic glass. The cathodes were two titanium matrices with a working surface of 130 cm 2 each. As anodes, sheet lead was used. The technological parameters corresponded to the industrial ones: the cathode current density was 280 A / m 2 , the anode 290 A / m 2 , the temperature of the electrolyte in the bath was 65 o C. For each experiment, pure electrolyte was prepared and the calculated amount of surfactant was introduced.

Для отбора пробы воздуха в круглое отверстие диаметром 70 мм в торцовой стенке укрытия вставляли воронку с аналитическим фильтром марки АФА-ВП-20-1 и герметично укрепляли на стенке. В противоположной стенке короба, внизу, была оставлена щель для свободного доступа воздуха. С помощью аспиратора через воронку протягивали воздух над зеркалом ванны со скоростью 20 л/мин (по ротаметру) в течение 10 20 мин. Противоположное расположение щели и фильтра позволило направлять поток воздуха над всей поверхностью ванны и захватывать выделяющиеся аэрозоли. To take an air sample, a funnel with an AFA-VP-20-1 analytical filter was inserted into a circular hole with a diameter of 70 mm in the end wall of the shelter and tightly mounted on the wall. In the opposite wall of the box, below, a gap was left for free access of air. Using an aspirator, air was drawn through the funnel above the bath mirror at a speed of 20 l / min (rotameter) for 10 20 minutes. The opposite location of the slit and filter made it possible to direct the air flow over the entire surface of the bathtub and capture the aerosols that were released.

Объем пробы составлял 200 400 л. The sample volume was 200,400 liters.

Анализы по определению меди и никеля выполнены атомно-абсорбционным спектрометрическим, анализы по определению серной кислоты нефелометрическим методами. Analyzes for the determination of copper and nickel were performed by atomic absorption spectrometric, analyzes for the determination of sulfuric acid by nephelometric methods.

В таблице приведены примеры реализации предлагаемого технического решения. The table shows examples of the implementation of the proposed technical solution.

Примеры 1 7. Examples 1 to 7.

Электрорегенерацию меди проводили из электролита состава, г/л: сульфат меди 120, сульфат никеля 75, серная кислота 180. Катодная плотность тока составляла 280 А/м2, температура 65oC. Площадь катодов 260 см2, объем электролита в ванне 3 литра. Катоды изготовлены из листового титана, аноды из листового свинца.The copper was regenerated from an electrolyte of the composition, g / l: copper sulfate 120, nickel sulfate 75, sulfuric acid 180. The cathodic current density was 280 A / m 2 , the temperature was 65 o C. The cathode area was 260 cm 2 , the electrolyte volume in the bath was 3 liters . The cathodes are made of sheet titanium, the anodes of sheet lead.

В каждом опыте вводили определенное количество ПАВ от 0 до 0,110 г/л. Через 10 минут после включения тока отбирали с помощью аспиратора пробы воздуха и анализировали их на содержание никеля, меди и серной кислоты. In each experiment, a certain amount of surfactant was introduced from 0 to 0.110 g / l. 10 minutes after turning on the current, air samples were taken using an aspirator and analyzed for nickel, copper, and sulfuric acid.

Пример 8 (ближайший аналог). Example 8 (the closest analogue).

Электрорегенерацию проводили при условиях примеров 1 7, но вводили в качестве пенообразующей добавки 0,02 г/л смеси ПАВ: пеназолина 10-16Д 0,14 г/л, аминоэтилпиперазида олеиновой кислоты 0,005 г/л, оксиэтилированных спиртов 0,001 г/л и кремнийорганической жидкости ПЭС-В 0,001 г/л. Electric regeneration was carried out under the conditions of examples 1 to 7, but 0.02 g / l of a surfactant mixture was introduced as a foaming additive: penazoline 10-16D 0.14 g / l, oleic acid aminoethylpiperazide 0.005 g / l, ethoxylated alcohols 0.001 g / l and organosilicon PES-B liquids 0.001 g / l.

Как следует из данных, приведенных в таблице, содержание аэрозолей в пробах воздуха в несколько раз меньше, чем в ближайшем аналоге. В заявленном интервале концентраций добавки содержание аэрозолей никеля снижается в 19 20 раз, меди в 13 17 раз, серной кислоты в 18 22 раза. As follows from the data given in the table, the aerosol content in air samples is several times less than in the closest analogue. In the claimed range of additive concentrations, the content of nickel aerosols is reduced by 19 20 times, copper by 13 17 times, sulfuric acid by 18 22 times.

Claims (1)

Способ электролитической регенерации меди из сернокислых электролитов, включающий образование на поверхности электролита защитного слоя пены при введении в него поверхностно-активного вещества, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества, используют алкилсульфаты на спиртах фракции C10 C13 общей формулы CnH2n+1OSO3Na, где n 10 13, в количестве 0,05 0,100 г/л.The method of electrolytic regeneration of copper from sulfate electrolytes, including the formation of a protective layer of foam on the surface of the electrolyte when a surfactant is introduced into it, characterized in that alkyl sulfates on alcohols of the fraction C 1 0 C 1 3 of the general formula C are used as a surfactant n H 2 n + 1 OSO 3 Na, where n 10 13, in an amount of 0.05 0.100 g / l.
RU9494003603A 1994-02-01 1994-02-01 Method of electrolytic regeneration of copper from sulfate electrolytes RU2075547C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494003603A RU2075547C1 (en) 1994-02-01 1994-02-01 Method of electrolytic regeneration of copper from sulfate electrolytes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494003603A RU2075547C1 (en) 1994-02-01 1994-02-01 Method of electrolytic regeneration of copper from sulfate electrolytes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94003603A RU94003603A (en) 1996-01-27
RU2075547C1 true RU2075547C1 (en) 1997-03-20

Family

ID=20152030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9494003603A RU2075547C1 (en) 1994-02-01 1994-02-01 Method of electrolytic regeneration of copper from sulfate electrolytes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2075547C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2628946C2 (en) * 2015-10-29 2017-08-23 Игорь Владимирович Федосеев PREPARATION METHOD OF PURE ELECTROLYTIC CONDUCTOR CuSo4 FROM MULTICOMPONENT SOLUTIONS AND ITS REGENERATION, WHEN PRODUCING CATHODE COPPER BY ELECTROLYSIS WITH INSOLUBLE ANODE
RU2690329C1 (en) * 2018-09-21 2019-05-31 Акционерное общество "Уралэлектромедь" Electrowinning method of copper from sulphate electrolytes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 579348, кл. C 25 C 1/12, 1977. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2628946C2 (en) * 2015-10-29 2017-08-23 Игорь Владимирович Федосеев PREPARATION METHOD OF PURE ELECTROLYTIC CONDUCTOR CuSo4 FROM MULTICOMPONENT SOLUTIONS AND ITS REGENERATION, WHEN PRODUCING CATHODE COPPER BY ELECTROLYSIS WITH INSOLUBLE ANODE
RU2690329C1 (en) * 2018-09-21 2019-05-31 Акционерное общество "Уралэлектромедь" Electrowinning method of copper from sulphate electrolytes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4484990A (en) Mist suppressant for solvent extraction metal electrowinning
US5468353A (en) Mist suppressant for solvent extraction metal electrowinning
DE3613583A1 (en) Process and device for the reduction of acid mists in electrolysis
US20170283373A1 (en) Acid Mist Mitigation Agents for Electrolyte Solutions
CN104746098A (en) Electrolyte and method for electrolyzing and refining crude lead
DE69506247T2 (en) METHOD FOR PRODUCING SILICON METAL, SILUMINE AND ALUMINUM METAL
CN110578153B (en) Electrolyte for electrolytic refining of crude bismuth and electrolysis method
RU2075547C1 (en) Method of electrolytic regeneration of copper from sulfate electrolytes
WO2009025837A1 (en) Lateral exhaust enclosure-aided mist control system in metal electrowinning and electrorefining cells
US6833479B2 (en) Antimisting agents
DE102014119238A1 (en) Commercial water treatment processes
AU2011328887B2 (en) System for confining and evacuating aerosols of two or three - phases
RU2690329C1 (en) Electrowinning method of copper from sulphate electrolytes
US3657080A (en) Mist suppression in electroplating solutions
CA2686490C (en) Method for improving nickel cathode morphology
KR101570795B1 (en) Manufacturing method of pure nickel from fluorine containing nickel slime
MX2009002436A (en) Sulfonate-or sulfate-capped anti-misting agents.
US20040149589A1 (en) Procedure to inhibit or eliminate acid gas generated in process of electrowinning of copper
CS524584A2 (en) Zpusob oddelovani arsenu z kyselych roztoku obsahuicich arsen a jine kovy
RU2246563C1 (en) Method for copper electroextraction from sulfuric acid electrolytes
CN100464011C (en) Method for oxidizing cultural relics in ironware
DE3245474C2 (en)
SU1558971A1 (en) Detergent for electrochemical cleaning of metal surface
Tackett et al. Electrolytic dissolution of iron meteorites
RU2066235C1 (en) Method of sodium alkaline water solution production

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080202