Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Выделение меди из разбавленных растворов

При извлечении меди из колчеданных огарков, отходов меде­плавильных заводов, рудничных отвалов, а также из окисленных медных руд получаются разбавленные растворы медного купороса (или хлорной меди). Рудничные воды, образующиеся на медных рудниках в результате медленного окисления сернистой меди кис­лородом воздуха, также представляют собой слабый раствор мед­ного купороса. Так как концентрирование таких слабых растворов не экономично, медь выделяют из них цементацией70-71. Этот про­цесс заключается в вытеснении меди из растворов железными стружками и железным ломом:

Cu2+ + Fe = Fe2+ + Си

Электродный потенциал меди значительно выше, чем железа — в М растворах, содержащих ионы Сц2+ или Fe^+, при обычной температуре и давлении водорода 1 ат он равен для Си +0,34 в, Для Ее —0,44 в. Поэтому железо вытесняет медь из 'раствора в виде Тонкого металлического шлама, называемого цементной медью.

Цементацию осуществляют в стальном футерованном или освин­цованном баке, куда загружают очищенный от грязи и ржавчины железный лом. Затем в бак подают разбавленный раствор суль­фата меди. Для полноты осаждения меди раствор не должен содержать значительных количеств серной кислоты. Оптималь­ная концентрация серной кислоты равна — 0,05% или около 5 • Ю-3 г-мол/л 72. При такой кислотности практически не происхо­дит растворения железа серной кислотой и обеспечивается наибо­лее полное удаление меди из раствора, до содержания Си2+ ~5 • Ю-6 г-ионов/л 73.

Образующийся в результате цементации разбавленный раствор сульфата железа спускают в канализацию, а в реактор заливают другую порцию исходного раствора, содержащего медь. Обработку Одной и той же загрузки железа проводят 10—12 раз. После этого оставшееся железо удаляют и выгружают осевшую на дно цемент­ную медь, которую затем промывают от частиц железа 10—15%- ной серной кислотой при непрерывном перемешивании. По удале­нии железа медь промывают водой до полной отмывки от серной кислоты. Промытая цементная медь получается в виде пасты крас­новато-бурого цвета; она содержит 65—70% Си, до 35% влаги и около 1 % примесей и перерабатывается в медный купорос теми же методами, что и медный лом. Дисперсность цементной меди возра­стает с увеличением рН раствора и при уменьшении концентрации в нем CUSO4 и С1~74. Цементацию меди можно осуществлять и в псевдоожиженном слое железных гранул. Разработан способ из­влечения цементной меди флотацией78. Порошкообразную медь можно получить из кислых растворов солей меди, добавляя к ним растворимые в воде полисахариды (~1%) и обрабатывая газооб­разным восстановителем под давлением, например, водородом при 30 ат и 140°76.

Медь может быть извлечена из разбавленных растворов CuSO< обработкой их слабой аммиачной водой. При этом образуется оса­док Си(ОН)г • CuSO«, который после отделения от раствора можно растворить на фильтре серной кислотой для получения медного купороса. Если в растворе присутствуют, кроме меди, ионы железа и никеля (например, при переработке полиметаллических руд), возможно ступенчатое осаждение их аммиаком при нейтрализации раствора последовательно до рН = 3, затем 4,5 и б77'7*.

Разработаны методы извлечения меди из разбавленных рас­творов экстракцией органическими растворителями 79~я1.