RU2538225C2 - Способ получения медного электролитического порошка - Google Patents
Способ получения медного электролитического порошка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2538225C2 RU2538225C2 RU2013112967/02A RU2013112967A RU2538225C2 RU 2538225 C2 RU2538225 C2 RU 2538225C2 RU 2013112967/02 A RU2013112967/02 A RU 2013112967/02A RU 2013112967 A RU2013112967 A RU 2013112967A RU 2538225 C2 RU2538225 C2 RU 2538225C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- copper
- solution
- sodium hydroxide
- washing
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 50
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 54
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 19
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 9
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 abstract 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- BCKXLBQYZLBQEK-KVVVOXFISA-M Sodium oleate Chemical compound [Na+].CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O BCKXLBQYZLBQEK-KVVVOXFISA-M 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric Acid Chemical class [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 2
- KQSJSRIUULBTSE-UHFFFAOYSA-M sodium;3-(3-ethylcyclopentyl)propanoate Chemical compound [Na+].CCC1CCC(CCC([O-])=O)C1 KQSJSRIUULBTSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical class [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical class [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Chemical class 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011182 sodium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению медных порошков. Способ получения медного электролитического порошка с содержанием кислорода не более 0,15% включает электролиз, промывку от электролита, стабилизацию, отмывку от избытка стабилизатора, сушку, размол и просев. Промывку порошка от электролита проводят раствором гидроксида натрия с pH от 7,5 до 8,5, стабилизацию - растворами стабилизаторов с pH от 10,0 до 11,0 с добавлением гидроксида натрия, а отмывку от избытка стабилизатора - раствором гидроксида натрия с pH от 7,5 до 8,5. Получают электролитический высокодисперсный порошок меди фракции менее 100 мкм с содержанием кислорода не более 0,15%. 1 табл.
Description
Изобретение относится к технологии получения металлических порошков, в частности медных, и может быть использовано в цветной металлургии и порошковой металлургии.
Медный электролитический порошок получают из сернокислого электролита, основными компонентами которого являются сульфат меди, серная кислота и хлорид-ион. В зависимости от условий электролиза и назначения получаемых порошков электролиты содержат, (г/дм3): концентрацию Cu от 8,0 до 24,0 г/дм3, свободную H2SO4 от 70 до 170 г/дм3, хлорид-иона - не более 8,0 мг/дм3. Порошок после электролиза промывают в центрифугах от электролита, стабилизируют поверхность 0,15%-0,4% раствором стабилизатора, промывают от избытка стабилизатора водой, сушат в трубе-сушилке и затем направляют на размол и рассев.
Порошкообразная медь легко окисляется на воздухе. Для повышения коррозионной стойкости медный порошок в процессе производства обрабатывают раствором стабилизатора (мылонафт, хозяйственное мыло, олеат натрия). При этом поверхность частиц гидрофобизируется (не смачивается), что снижает степень окисления поверхности медного порошка при хранении и транспортировке.
Предъявляются требования к повышению качества порошка фракций менее 100 мкм с удельной поверхностью от 800 см2/г до 2800 см2/г по содержанию кислорода не более 0,15%.
Рассмотрим известные из уровня техники решения, предназначенные для получения медных электролитических порошков.
1. Помосов А.В., Номберг М.И., Крымакова Е.Е. Защита медного порошка от коррозии в процессе производства и хранения. Порошковая металлургия, 1976, №3.
2. Щербакова Л.Б., Щеглова Р.С., Заузолков И.В., Утробина И.Ф., Лейдерман Е.Н., Смирнов Б.Н. Применение ингибиторов для защиты медных порошков от коррозии. Цветная металлургия, 1981, №6.
Рассмотренные технологии не решают поставленную заявителем задачу - получение медного электролитического порошка фракции менее 100 мкм с содержанием кислорода не более 0,15%.
Наиболее близким по технической сущности является техническое решение (Ничипоренко О.С., Помосов А.В., Набойченко С.С. Порошки меди и ее сплавов. - М., Металлургия. 1988, с. 121). Сущность прототипа заключается в получении медного электролитического порошка электролизом с последующими операциями промывки порошка от электролита, стабилизации, отмывки от избытка стабилизации, сушки, причем промывку порошка от электролита проводят 0,05% раствором соды с последующей обработкой порошка 0,5% растворами лимонной и винной кислот. Лабораторными испытаниями по прототипу показано, что после промывки лимонной и винной кислотами содержание кислорода в порошке получено выше требований от 0,35% до 0,42%. Обработку порошка дорогостоящими лимонной и винной кислотами в крупнотоннажном производстве проводить нецелесообразно, кроме того, требуется наличие баков для их растворения и обезвреживания промвод.
Опытно-промышленные испытания показали малоэффективность указанного способа, т.к. из-за высокого pH 10,5-10,7 раствора соды при дальнейшей операции стабилизации раствором стабилизаторов в промышленных условиях потребовалось проводить на центрифугах (в ручном режиме) дополнительную отмывку порошка водой от избытка стабилизаторов. При этом увеличился расход воды и время отмывки порошка. Кроме того, наблюдалась повышенная когезия (слипание) частиц порошка, что явилось причиной автоматического отключения сушильного агрегата из-за залипания влажного порошка на подающем шнеке в трубу-сушилку. Опытная партия (300 кг) порошка фракции менее 63 мкм была получена с содержанием кислорода выше требуемых значений от 0,37% до 0,43%.
Анализ описанных выше аналогов выявил, что ни в одном из них не достигается желаемого результата - получения медного электролитического высокодисперсного порошка фракции менее 100 мкм с содержанием кислорода не более 0,15%.
Авторами настоящей заявки на изобретение создан способ получения медного электролитического порошка с достижением указанного выше технического результата.
Сущность заявляемого способа заключается в том, что в способе получения медного электролитического порошка, включающем электролиз, промывку от электролита, стабилизацию, отмывку порошка от избытка стабилизатора, сушку, размол и просев, операции промывки порошка от электролита и отмывки от избытка стабилизатора, проводят раствором гидрооксида натрия с pH от 7,5 до 8,5, а стабилизацию - раствором стабилизаторов с pH от 10,0 до 11,0 добавлением гидрооксида натрия.
Медный электролитический порошок после электролиза промывали в промышленных условиях в центрифуге раствором гидроксида натрия с различным содержанием pH в диапазоне от 6,1 до 8,5 и стабилизировали поверхность порошка от окисления растворами стабилизаторов (мылонафт, олеат натрия, натриевая соль дистиллированной нафтеновой кислоты - «ДНК», сонкор 6010М) с повышенными значениями показателя pH от 8,5 до 11,3 добавлением едкого натра (NaOH). При pH промышленного раствора NaOH от 7,5 до 8,5 в сочетании с pH раствора стабилизатора от 10,0 до 11,0 получено содержание кислорода в медном порошке не более 0,15% (фракция менее 100 мкм).
При значениях pH раствора гидроксида натрия менее 7,5 не достигается требуемая степень промывки порошка от электролита. Промытый порошок имел окисленную поверхность темно-красного цвета и повышенное содержание кислорода более 0,25%. Значения pH раствора гидроксида натрия более 8,5 поддерживать нецелесообразно из-за образования карбонатов натрия при поглощении углекислого газа из воздуха, что увеличивает pH раствора, его расход и время отмывки порошка.
При значениях pH раствора стабилизатора менее 10,0 не достигается качественной стабилизации частиц порошка. При недостаточной стабилизации порошка наблюдается окисление порошка в процессе транспортировки или хранения в течение 3-х месяцев. При pH раствора стабилизатора больше 11,0 наблюдается гидролиз солей жесткости кальция и магния, которые выпадают в виде хлопьевидного осадка белого цвета, загрязняя порошок.
Проведены опытно-промышленные испытания в промышленных центрифугах в цехе по производству медных порошков. Центрифугу заполняют медным порошком от 250 кг до 400 кг, полученным электролитическим способом в промышленных ваннах объемом 3,8 м3. Промывают порошок раствором гидроксида натрия в автоматическом режиме. Раствор гидроксида натрия с pH 7,5÷8,5 готовили в цехе добавлением в деионизованную воду раствора NaOH. После промывки порошка автоматически происходило переключение центрифуги в режим стабилизации порошка заранее приготовленным раствором стабилизатора (мылонафт, олеат натрия, натриевая соль дистиллированной нафтеновой кислоты «ДНК») pH от 10,0 до 11,0, растворенным в реакторе объемом 6,2 м3.
Обработанный раствором стабилизатора порошок отмывали от избытка стабилизатора раствором гидроксида натрия с pH от 7,5 до 8,5 и сушили в трубе-сушилке с последующим размолом и просевом. Порошок обладал необходимыми характеристиками при следующих показателях pH: промывного раствора от 7,5 до 8,5, раствора стабилизатора от 10,0 до 11,0 с последующей отмывкой избытка стабилизаторов раствором гидроксида натрия с pH от 7,5 до 8,5.
В товарных партиях порошка фракции <100 мкм с удельной поверхностью от 800 см2/г до 2800 см2/г, полученных обработкой по предлагаемому способу в количестве 88 т, содержание кислорода составило от 0,054% до 0,14%.
Результаты опытно-промышленных испытаний при получении медного электролитического порошка представлены в таблице.
При выбранных оптимальных условиях были проведены промышленные испытания порошка фракции менее 63 мкм (оп. №5-9) с использованием для стабилизации раствора стабилизатора «ДНК», содержание кислорода в порошке получено в тех же диапазонах от 0,055% до 0,10%.
Заявляемый способ для получения медного электролитического порошка отвечает всем критериям патентоспособности.
Сравнительный анализ применяемых технических решений и заявляемого изобретения позволяет сделать вывод, что изобретение неизвестно из уровня техники и соответствует критерию «новизна».
Предлагаемое для патентной защиты изобретение имеет изобретательский уровень, т.к. его сущность для специалиста, занимающегося электролитическим получением порошков меди, явным образом не следует из известного уровня техники, а значит, не может быть подтверждена известность отличительных признаков на указанный заявителем отличительный результат.
Заявленное изобретение является промышленно применимым, т.к. оно используется в производстве по своему прямому назначению.
Claims (1)
- Способ получения медного электролитического порошка с содержанием кислорода не более 0,15%, включающий электролиз, промывку от электролита, стабилизацию, отмывку от избытка стабилизатора, сушку, размол и просев, отличающийся тем, что промывку порошка от электролита проводят раствором гидроксида натрия с pH от 7,5 до 8,5, стабилизацию - растворами стабилизаторов с pH от 10,0 до 11,0 с добавлением гидроксида натрия, а отмывку от избытка стабилизатора - раствором гидроксида натрия с pH от 7,5 до 8,5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013112967/02A RU2538225C2 (ru) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Способ получения медного электролитического порошка |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013112967/02A RU2538225C2 (ru) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Способ получения медного электролитического порошка |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013112967A RU2013112967A (ru) | 2014-09-27 |
| RU2538225C2 true RU2538225C2 (ru) | 2015-01-10 |
Family
ID=51656393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013112967/02A RU2538225C2 (ru) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Способ получения медного электролитического порошка |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2538225C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116411316A (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-11 | 重庆有研重冶新材料有限公司 | 一种电解铜粉的生产方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA9747A (ru) * | 1995-06-20 | 1996-09-30 | Костянтин Анатолійович Тимофієв | Способ получения электрохимического медного порошка |
| UA9746A (ru) * | 1995-06-20 | 1996-09-30 | Костянтин Анатолійович Тимофієв | Способ получения порошка меди из растворов осадителем |
| US6159356A (en) * | 1997-04-14 | 2000-12-12 | Ecochem Aktiengesellschaft | Process for the production of high purity copper metal from primary or secondary sulphides |
-
2013
- 2013-03-22 RU RU2013112967/02A patent/RU2538225C2/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA9747A (ru) * | 1995-06-20 | 1996-09-30 | Костянтин Анатолійович Тимофієв | Способ получения электрохимического медного порошка |
| UA9746A (ru) * | 1995-06-20 | 1996-09-30 | Костянтин Анатолійович Тимофієв | Способ получения порошка меди из растворов осадителем |
| US6159356A (en) * | 1997-04-14 | 2000-12-12 | Ecochem Aktiengesellschaft | Process for the production of high purity copper metal from primary or secondary sulphides |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013112967A (ru) | 2014-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Melchiors et al. | Treatment of wastewater from the dairy industry using electroflocculation and solid whey recovery | |
| CN105051258B (zh) | 制造还原型谷胱甘肽的方法 | |
| CN104152905A (zh) | 酸性氯化铜蚀刻液电解再生循环及铜板回收装置及方法 | |
| CN106400037A (zh) | 一种除腐剂 | |
| RU2538225C2 (ru) | Способ получения медного электролитического порошка | |
| CN101532136A (zh) | 一种酸性蚀刻废液的电解再生方法 | |
| CN106115991A (zh) | 一种棕化废液处理装置及处理方法 | |
| RU2019100218A (ru) | Способ обработки твердого углеродсодержащего материала, содержащего алюминий, фториды и ионы натрия | |
| JP2005298870A (ja) | 電解採取による金属インジウムの回収方法 | |
| CN103774178B (zh) | 一种用于从硫酸锰电解液体系中电解锰的添加剂及其应用方法 | |
| US11384443B2 (en) | Method for producing metallic silver by electro-deposition | |
| RU2570086C2 (ru) | Способ получения оксида меди (i) | |
| TWI683930B (zh) | 高純度銅電解精煉用添加劑及高純度銅製造方法 | |
| CN114875449B (zh) | 一种电积镍生产线萃余液除油工艺 | |
| RU2469111C1 (ru) | Способ получения медных порошков из медьсодержащих аммиакатных отходов | |
| RU2542289C2 (ru) | Способ очистки сточных вод от катионного поверхностно-активного вещества тетрадецилтриметиламмоний бромида из сточных вод | |
| RU2610864C1 (ru) | Способ извлечения ионов церия (iv) из водных растворов | |
| RU2713176C2 (ru) | Способ электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди | |
| JP7127984B2 (ja) | 溶融塩電解槽の操業方法及び、溶融金属の製造方法 | |
| RU2342324C1 (ru) | Способ получения основного карбоната двухвалентного кобальта | |
| CN204138395U (zh) | 络合镍废水高效电解处理装置 | |
| JP5183400B2 (ja) | アルミニウム及びアルミニウム合金用アルカリ性洗浄水の生成方法とその生成装置 | |
| JP4742681B2 (ja) | アルミニウム及びアルミニウム合金の表面処理方法 | |
| SU7860A1 (ru) | Способ ведени электролиза с растворимыми анодами | |
| Kolesnikov et al. | Effect of surfactants and carbon nanomaterials on the electroflotation extraction of the disperse phase of cobalt hydroxides |