протікає реакція:
CuSO 4 + H 2 O=Cu + H 2 SO 4 (1.96)
В результаті протікання реакції (1.96) електроліт збіднюється міддю і збагачується вільної сірчаної кислотою. Після часткового збіднення електроліт можна повертати в ванни електролітичного рафінування.
Напруга на ванні регенерації електроліту становить 2,0-2,5 В.
На багатьох заводах регенерацію електроліту суміщають з отриманням мідного купоросу. У цьому випадку відібраний з рафінувальні ванни електроліт нейтралізують у присутності кисню повітря анодним скрапом або спеціально приготованими мідними гранулами. При цьому протікає реакція:
Сu + H 2 SO 4 + 0,5O 2=CuSO 4 + H 2 O (1.97)
В результаті протікання реакції (1.97) розчин збагачується міддю і збіднюється сірчаною кислотою.
Отриманий розчин упарюють у кристалізаторах. У них при охолодженні виділяються кристали мідного купоросу CuSO 4 · 5H 2 O. Для прискорення процес проводять у вакуумних кристалізаторах.
Процес кристалізації проводять в три стадії. Розчин після третин стадії містить 50-60г/л Сu. Цей розчин піддають електролізу у ваннах з нерозчинними анодами. У результаті електролізу отримують пухкий катодний осад міді, забруднене миш'яком і сурмою. Цю мідь направляють на мідеплавильний завод. Розчин, що містить близько 1 г/л міді і багатий сірчаною кислотою, направляють на отримання нікелевого купоросу, а потім в цех електролітичного рафінування міді для приготування свіжого електроліту.
Важливим напрямком подальшого розвитку електрометалургії міді є отримання мідного порошку і фольги.
Отримання мідного порошку здійснюється шляхом електролізу з високою щільність струму, яка може досягати 2000 А/м 2, і низьким порядку 10-13г/л вмістом міді в електроліті. Виділення міді в цих умовах проходить при швидкостях близьких до граничного току дифузії. Формування щільного катодного осаду в цих умовах неможливо і в результаті виходить порошкоподібна мідь.
електролітичного мідну фольгу отримують шляхом електролітичного осадження міді на барабан обертається катоді. При отриманні фольги використовують електроліт з вмістом 40-60 г/л Cu і 40-60 г/л H 2 SO 4. Електроліз ведуть при 35-50 о С з інтенсивним перемішуванням електроліту стисненим повітрям при щільності струму 1800-3000 А/м 2.
9. Гідрометалургія міді
Гідрометалургійні способи отримання міді зазвичай використовуються для вилучення міді з окислених руд або попередньо обпалених сульфідних руд. У Казахстані гідрометалургійна переробка медьсодержащего сировини не застосовується. У СНД лише невелика кількість міді витягується вилуговуванням позабалансових руд і розкривних порід у відвалах.
Обмежене застосування гідрометалургійних способів в мідної промисловості пов'язано з наявністю малих запасів окислених мідних руд і складністю попутного вилучення з них золота і срібла. Тому гідрометалургійна переробка зазвичай використовується для переробки бідних мідних руд з таким змістом благородних металів, яке робить нерентабельним їх витяг. При цьому вибираються такі руди, порожня порода яких не вступає в хімічну взаємодію з розчинником. Крім того, мідь повинна знаходитися в руді у формі легко розчинних сполук або у вигляді сполук, які можна перевести в розчинні сполуки без великих витрат.
Будь гідрометалургійний спосіб переробки мідних руд складається з двох основних стадій: вилуговування руди (обробка рудної сировини розчинником) і осадження міді з розчину.
При гідрометалургійної переробці мідних руд розчинник повинен відповідати ряду вимог. Основними з цих вимог є: дешевизна і доступ?? ость розчинника, ефективне хімічну взаємодію з корисними компонентами руди, слабке хімічну взаємодію з порожньою породою, можливість його регенерації. Стосовно до Медьсодержащие сировині цим вимогам найбільш повно відповідають вода, розчини сірчаної кислоти і сірчанокислого заліза Fe (SO4) 3.
Вода є найбільш дешевим і доступним розчинником. Вона придатна для обробки сировини і проміжних продуктів, в яких мідь знаходиться у формі сульфатів або хлоридів. В умовах природного (природного) вилуговування сульфідних мінералів при спільному впливі води і кисню повітря відбувається окислення сульфідів з утворенням сірчаної кислоти і сульфату заліза (III). Ці компоненти в кінцевому підсумку і розчиняють сульфіди.
Розчин сірчаної кислоти є найбільш поширеним розчинником в гідрометалургії міді. Він має досить високу розчинювальною здатністю, є відносно дешевим реагентом і легко регенерується. Однак якщо в руді міститься значна кількість основних мінералів (вапняк, доломіт, кальцит та ін.), То вико...
