RU2393247C1

RU2393247C1 - Procedure for processing copper containing wastes

Info

Publication number: RU2393247C1
Application number: RU2008145346A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Кунёв (RU); Анатолий Иванович Кунёв; Михаил Георгиевич Штуца (RU); Михаил Георгиевич Штуца; Михаил Леонидович Коцарь (RU); Михаил Леонидович Коцарь; Андрей Александрович Таланов (RU); Андрей Александрович Таланов; Константин Михайлович Абрамушин (RU); Константин Михайлович Абрамушин; Татьяна Аркадьевна Доброскокина (RU); Татьяна Аркадьевна Доброскокина; Евгений Владимирович Ильенко (RU); Евгений Владимирович Ильенко; Вячеслав Леонидович Киверин (RU); Вячеслав Леонидович Киверин; Игорь Геннадьевич Копарулин (RU); Игорь Геннадьевич Копарулин; Валентин Владиславович Лазаренко (RU); Валентин Владиславович Лазаренко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии"; Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод"
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2010-06-27
Also published as: RU2008145346A

Abstract

FIELD: metallurgy. ^ SUBSTANCE: procedure for processing copper containing wastes consists in immersing basket with copper containing wastes into calcium containing melt and in dissolving copper. Also copper dissolving is performed by immersion of the basket with wastes into melt of copper-calcium alloy, corresponding to a liquid cathode, under a layer of electrolyte out of potassium and calcium chlorides. Dissolving is carried out at temperature 650-715C in the process of calcium electrolysis. ^ EFFECT: reduced temperature of copper dissolving in melt, and reduced process expenditures for extracting copper out of copper containing wastes. ^ 1 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к извлечению меди из медьсодержащих отходов сверхпроводниковых материалов.The invention relates to the metallurgy of non-ferrous metals, in particular to the extraction of copper from copper-containing waste of superconducting materials.

Известны гидрометаллургические способы растворения меди в горячей концентрированной серной кислоте [Реми Г. Курс неорганической химии. - М.: Мир, 1974, т.2] или азотной кислоте [патент РФ №2243163, бюл. №36 от 27.12.2004]. Недостатками данных способов являются использование агрессивных реагентов и образование токсичных газов.Known hydrometallurgical methods of dissolving copper in hot concentrated sulfuric acid [Remy G. Course of inorganic chemistry. - M .: Mir, 1974, v. 2] or nitric acid [RF patent No. 2243163, bull. No. 36 dated December 27, 2004]. The disadvantages of these methods are the use of aggressive reagents and the formation of toxic gases.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ переработки металлического лома, содержащего медь [авторское свидетельство №1669194, МПК С22В 9/18], включающий растворение меди погружением корзины с ломом в кальцийсодержащий расплав.The closest analogue to the claimed invention is a method of processing metal scrap containing copper [copyright certificate No. 1669194, IPC С22В 9/18], comprising dissolving copper by immersing the basket with scrap in a calcium-containing melt.

Недостатками данного метода являются высокая температура процесса растворения меди, а также значительные трудо- и энергозатраты, обусловленные необходимостью нагрева кальция выше температуры плавления (850°С) в инертной атмосфере.The disadvantages of this method are the high temperature of the copper dissolution process, as well as significant labor and energy costs due to the need to heat calcium above the melting point (850 ° C) in an inert atmosphere.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение температуры процесса растворения меди в расплаве, а также уменьшение технологических затрат на процесс извлечения меди из медьсодержащих отходов.The technical result of the invention is to reduce the temperature of the process of dissolution of copper in the melt, as well as reducing technological costs for the process of extracting copper from copper-containing waste.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки медьсодержащих отходов, включающем погружение корзины с медьсодержащими отходами в кальцийсодержащий расплав и растворение меди, растворение меди осуществляют путем погружения корзины с отходами в расплав медно-кальциевого сплава, являющегося жидким катодом, под слой электролита из хлоридов калия и кальция в процессе электролиза кальция при температуре 650-715°С.The technical result is achieved in that in a method for processing copper-containing waste, including immersing a basket of copper-containing waste in a calcium-containing melt and dissolving copper, dissolving copper is carried out by immersing the waste basket in a molten copper-calcium alloy, which is a liquid cathode, under an electrolyte layer of potassium chloride and calcium during the electrolysis of calcium at a temperature of 650-715 ° C.

При осуществлении предлагаемого способа в условиях производства кальция электролитическим способом [Доронин Н.А. Металлургия кальция. - М., 1959] используют электролизные ванны с жидким катодом - медно-кальциевым сплавом. Растворение меди из медьсодержащих отходов проводят при рабочей температуре электролизера (650-715)°С. За счет слоя электролита KCl-CaCl₂ исключается окисление медно-кальциевого сплава воздухом. При этом замена листовой катодной меди медьсодержащими отходами для восполнения потерь меди в производстве кальция не приводит к повышению трудо- и энергоемкости производства.When implementing the proposed method in the conditions of calcium production by the electrolytic method [N. Doronin Metallurgy of calcium. - M., 1959] use electrolysis baths with a liquid cathode - a copper-calcium alloy. The dissolution of copper from copper-containing waste is carried out at a working temperature of the electrolyzer (650-715) ° C. Due to the KCl-CaCl ₂ electrolyte layer, the oxidation of the copper-calcium alloy by air is excluded. In this case, the replacement of sheet cathode copper with copper-containing waste to make up for copper losses in calcium production does not increase the labor and energy intensity of production.

Таким образом, предлагаемый способ, в отличие от ближайшего аналога, не требует использования специального герметичного оборудования и затрат энергии для плавления кальция в инертной среде.Thus, the proposed method, in contrast to the closest analogue, does not require the use of special sealed equipment and energy costs for melting calcium in an inert medium.

Совокупность существенных признаков заявляемого способа при анализе научно-технической и патентной литературы, включая цитированные источники, не выявлена, что подтверждает изобретательский уровень заявляемого технического решения.The set of essential features of the proposed method in the analysis of scientific, technical and patent literature, including cited sources, has not been identified, which confirms the inventive step of the claimed technical solution.

ПримерExample

Медьсодержащие отходы сверхпроводниковых материалов представляют собой прутки диаметром 70 мм и тонкие прутки в форме шестигранников с размером по диагонали 4 мм. Стренд, состоящий из сплава Nb-Ti, находится в медной основе в виде проволоки диаметром 0,8 мм. Данные отходы перерабатывают в соответствии со схемой, представленной на фиг.1. Медьсодержащие отходы 1 загружают в электролизер 2 путем их погружения в корзине 3 в медно-кальциевый расплав 4 под слой электролита 5. Полное растворение меди с массивных и тонких прутков происходит за 1,5 и 0,5 ч соответственно. Результаты обработки отходов в расплаве приведены в таблице.Copper-containing wastes of superconducting materials are rods with a diameter of 70 mm and thin rods in the form of hexagons with a diagonal size of 4 mm. The trend, consisting of Nb-Ti alloy, is in a copper base in the form of a wire with a diameter of 0.8 mm. These wastes are processed in accordance with the scheme shown in figure 1. Copper-containing waste 1 is loaded into the electrolyzer 2 by immersing it in a basket 3 in a copper-calcium melt 4 under a layer of electrolyte 5. Complete dissolution of copper from massive and thin rods takes 1.5 and 0.5 hours, respectively. The results of the treatment of waste in the melt are shown in the table.

№ п/пNo. p / p Вид отходовType of waste ЗагруженоUploaded Остаток после растворенияThe residue after dissolution Растворилось медиDissolved copper кгkg %% кгkg %% кгkg %% 1one Пруток, ǿ 70 ммRod, ǿ 70 mm 73,873.8 100one hundred 5,45,4 7,327.32 68,468,4 92,6892.68 22 Шестигранник, диагональ 4 ммHexagon, diagonal 4 mm 43,843.8 100one hundred 29,329.3 66,8966.89 14,514.5 33,1133.11 ВсегоTotal 117,6117.6 100one hundred 34,734.7 29,5129.51 82,982.9 70,4970.49

В итоге из 117,6 кг отходов сверхпроводниковых материалов, загруженных в электролизер, 82,9 кг (70,5%) переходит в медно-кальциевый сплав. Остатки от растворения в виде проволоки Nb-Ti сплава подвергают гашению в воде для подготовки к последующему переплаву.As a result, of 117.6 kg of waste superconducting materials loaded into the electrolyzer, 82.9 kg (70.5%) goes into the copper-calcium alloy. Residues from dissolution in the form of a wire of Nb-Ti alloy are quenched in water to prepare for subsequent remelting.

Представленный пример не ограничивает использование заявляемого способа. По предлагаемому способу возможно получение кальциевых сплавов, например с никелем, магнием, алюминием и другими металлами.The presented example does not limit the use of the proposed method. According to the proposed method, it is possible to obtain calcium alloys, for example with nickel, magnesium, aluminum and other metals.

Claims

A method of processing copper-containing waste, comprising immersing a basket of copper-containing waste in a calcium-containing melt and dissolving copper, characterized in that the dissolution of copper is carried out by immersing the waste basket in a molten copper-calcium alloy, which is a liquid cathode, under an electrolyte layer of potassium and calcium chlorides in the process of calcium electrolysis at a temperature of 650-715 ° C.