CC BY
27
Список литературы:
1. Захс В.Э., Исследование азинов и азолов. 61. О взаимодействии мало-нилдихлорида с ароматическими амидами / Захс В.Э., Яковлев И.П., Ивин Б.А. // ХГС. - 1987. - № 3. - С. 382-385.
2. Комаров А.В. Реакция фенилмалонилдихлорида с амидом фенил-пропиоловой кислоты и взаимодействие продукта реакции с некоторыми нуклеофильными реагентами / А.В. Комаров, И.П. Яковлев, В.Э. Захс, А.В. Препьялов // Журнал общей химии. - 2005. - Т. 75, № 5. - С. 815-819.
3. Лалаев Б.Ю. Взаимодействие метилтиокарбамата с незамещенным малонилхлоридом. Влияние условий на направление реакции / Б.Ю. Лалаев, И.П. Яковлев, В.Э. Захс // Журнал общей химии. - 2006. - Т. 76, № 1. -С. 135-136.
4. Лалаев, Б.Ю. Синтез 5-алкил(арил)-2-алкилсульфанил(алкокси)-4-гидрокси-6Я-1,3-оксазин-6-онов / Б.Ю. Лалаев, И.П. Яковлев, В.Э. Захс // Журнал общей химии. - 2005. - Т. 75, № 3. - С. 468-472.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИДРОКАРБОНИЛЬНОГО ПРОЦЕССА В ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДИ
© Максимов В.В.*, Федосеев И.В.
Калужский филиал Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана, г. Калуга
Один из способов получения меди высокой чистоты без применений электролиза описан в работе [1], где была показана практическая осуще-ствляемость термодинамически возможных процессов восстановления:
Си(11) + СО + Н20 = Си(0) + СО + 2Н+
АО0 =-353,3кДж (1)
2Си(11) + СО + Н20 = 2Си(1) + С02 + 22+
АО0 =-108,7кДж (2)
Реакции (1) и (2) при атмосферном давлении не протекают, но при р > 5000 кПА и ґ = 150-160 °С восстановление меди происходит, причем по предположению авторов стадийно:
Си11 ^ Си1 ^ Си0 а его скорость определяется второй стадией.
* Ассистент кафедры Фундаментальных наук «Химия».
Оказалось, что реакция (2) может протекать при атмосферном давлении и комнатной температуре в присутствии хлорида Рё(П), как это было показано в работах [2-5].
Поскольку при переработке сульфидных медно-никелевых руд образуются сульфатные технологические растворы, в наших исследованиях для выделения в осадок СиСІ в процессе гидрокарбонилирования были использованы сульфатно-хлоридиные растворы меди (II), содержавшие и другие тяжелые цветные металлы.
Конечная реакция гидрокарбонильного процесса (ГК) выделения СиС1 выражается следующим уравнением:
2Си2+ + 250,2- + 2СГ + СО + Н20 Рс1{11) >2СиС1 + С02 + 2Н+ + 250>42- (3)
Кинетика, механизм и технологические параметры, и режимы процесса (3) изложены в наших работах [2, 6-8].
Следует отметить, что выделяемый из многокомпонентных растворов, в частности из отработанных электролитов цеха электролиза меди, хлорид меди (I) характеризует высокой чистотой по содержанию №, Ев, Со и других металлов.
Важной особенностью ГК процесса восстановления Си(11) > Си(1) является то, что состав выделяемого осадка непостоянен и определяется температурой. Как показали наши эксперименты, при 20 °С осадок меди(1) имеет состав СиСОСІ, т.е. является карбонилхлоридом. Это пластинчатые кристаллы перламутрового цвета, легкие, выплывают на поверхность раствора.
Так, в наших экспериментах выкрутка ранее полученного осадка меди (I) со свежим раствором меди (II) вызывало ее быстрое восстановление, что можно описать уравнением:
2Си(11) + СиС0С1 + 2С1- + Н20 > ЭСмС/ + С02 + 22+
Далее возможна переработка осадка СиСІ на медь. Здесь возможно несколько технологических вариантов восстановления Си(1) > Си(0), один из которых хорошо известный гидрометаллургический процесс диспропор-ционирования Си2О в И28О4:
Си20 + Н2Б04 = Си + СиБ04 + Н20 (4)
Процесс (4) протекает быстро и приводит к дополнительной очистки меди. Раствор СиБО4 может быть переработан повторным гидрокарбони-лированием или электролизом с нерастворимым анодом, что на половину снизит расход электроэнергии на общую массу получаемой меди и повысит чистоту катодной меди. Кроме того, процесс (4) позволит корректировать состав электролита в ваннах, за счет нейтрализации образующейся серной кислоты и компенсации содержания ионов меди (II).
Мы провели процесс гидрокарбонилирования на растворе СиБО4, полученном из черновой меди. По данным анализа, в выделенном осадке СиСІ содержание Жі и Ев в расчете на медь составило 1,6-10-3 и 1,2-10-3 % соответственно.
Нерастворимый остаток от выщелачивания черновой меди является бедным коллективным концентратом металлов платиновой группы (ХРґ, Рй и 1,5 %) и может быть переработан на богатые селективные концентраты также с помощью ГК-процесса, как это показано в работе [8].
Анализ результатов всех проведенных исследований ГК-процесса переработки медьсодержащих растворов позволяет сделать следующие выводы.
* * *
1. Применение ГК-процесса переработки медьсодержащих растворов, полученных из различных промпродуктов переработки медно-никелевых сульфидных руд, позволяет добиться их полного обезмеживания, а также получать медь высокой чистоты без использования электролитического рафинирования.
2. В качестве основного и дешевого реагента в ГК-процессе выделения меди служит моноксид углерода СО или содержащее его технологические газы - воздушный генераторный, водяной, или конверсированный метан.
3. Оксид меди (I) - Си2О, полученный через ГК-процесс, является эффективным реагентом для стабилизации состава электролита, используемого при получении катодной меди путем электролиза с нерастворимыми анодами.
4. ГК-процесс технологически совместим с другими гидрометаллургическими процессами производства меди.
Список литературы:
1. Баух Г., Павяен Ф., Плит К. // Проблемы современной металлургии. -1959. - № 2. - С. 84-94.
2. Спицын В.И., Федосеев И.В., Попомарев А.А., Елесин А.И. // Ж. не-ор. химия. - 1978. - Т. 26, Вып. 2. - С. 454-456.
3. Фасман Ф.Б., Марков В.Д., Сокольский Д.В. // Ж. прикл. химии. -1965. - Т. 38, № 4. - С. 791-800.
4. Марков В.Х., Голодов В.А., Фолман А.Б. // Изв СО АН СССР Серия хим. наук. - 1967. - № 7, Вып. 3. - С. 36-70.
5. Голодов В.А., Куксенко В.Л., Танеева Г.В. // Кинетика и катализ. -1984. - Т. 25, № 2. - С. 330-334.
6. Федосеев И.В. // Цветные металлы. - 2005. - № 8. - С. 22-25.
7. Федосеев И.В., Максимов В.В. // Цветные металлы. - 2010. - № 12. -С. 39-40.
8. Федосеев И.В. // Цветные металлы. - 2006. - № 8. - С. 76-82.
