RU2790720C1 - Method for producing cathode copper from recyclables - Google Patents

Abstract

FIELD: cathode copper production from recyclables.

SUBSTANCE: invention relates to methods for processing recyclables containing copper, namely, to obtain cathode copper from waste of the electronic and electrical industries, such as copper parts and tin-plated copper wires. The method includes the treatment of pre-crushed copper-containing and tin-coated raw materials with acid during heating, followed by separation of the resulting tin compound from it, and electrochemical treatment to obtain cathode copper. At the same time, copper-containing raw materials are processed in the form of granules and copper sulphate electrolyte containing 20-50 g/l of copper in a 10-20% sulfuric acid solution is used. The process is carried out at 65-75°C and tin sulfate is obtained as a tin compound in an electrolyte solution, and the separated copper is used as a bulk anode for the electrochemical production of cathode copper in a copper sulfate electrolyte of the same composition.

EFFECT: simplification of technology, reduction in the amount of acidic liquid waste and increase in environmental friendliness.

2 cl

Description

Изобретение относится к способам переработки вторичного медьсодержащего сырья и может быть использовано при переработке отходов химической, металлургической и электрохимической промышленности, а именно к получению катодной меди из отходов электронной и электротехнической промышленности, таких как медные детали, медные провода покрытые оловом.The invention relates to methods for processing secondary copper-containing raw materials and can be used in the processing of waste from the chemical, metallurgical and electrochemical industries, namely, to obtain cathode copper from waste from the electronic and electrical industries, such as copper parts, tin-plated copper wires.

Основным способом переработки проводов, кабеля и других видов медьсодержащих изделий, применяемых в электронной промышленности и электротехнике, является многоступенчатый процесс, включающий, дробление, огневое рафинирование, с помощью древесины или углеродистых материалов, отливку в виде анодов и, электролитическое рафинирование с получением катодной меди. (КОЙБАШ В.А. и др. Первичная переработка лома и отходов цветных металлов за рубежом. - М.: Институт "Цветметинформация").The main method of processing wires, cables and other types of copper-containing products used in the electronics industry and electrical engineering is a multi-stage process, including crushing, fire refining, using wood or carbon materials, casting in the form of anodes, and electrolytic refining to obtain cathode copper. (KOIBASH VA et al. Primary processing of scrap and waste of non-ferrous metals abroad. - M.: Institute "Tsvetmetinformatsiya").

Этот процесс сопряжен с потерями меди на каждом из металлургических переделов, требует больших затрат топлива и связан с экологически вредными процессами.This process is associated with copper losses at each of the metallurgical stages, requires high fuel consumption and is associated with environmentally harmful processes.

В частности, при обжиге медных проводов выделяется сажа и вредные органические вещества, содержащие хлор.In particular, during the firing of copper wires, soot and harmful organic substances containing chlorine are released.

К другим недостаткам указанной технологии переработки медьсодержащих отходов, относятся:Other disadvantages of this technology for processing copper-containing waste include:

- многостадийность процесса, сопряженного с потерями меди, большим количеством отходов в виде шлака, сплесов, съемов, газов;- multi-stage process associated with copper losses, a large amount of waste in the form of slag, splashes, removals, gases;

- большие затраты топлива и электроэнергии;- high costs of fuel and electricity;

- большие трудовые затраты;- high labor costs;

Отходы электронной и электротехнической промышленности, например, медные провода, как правило, содержат 0,5% олова, которое было нанесено на поверхность меди с целью уменьшения ее окисления, или использовано в качестве припоя в электрических схемах.Waste from the electronics and electrical industries, such as copper wires, typically contains 0.5% tin, which has been applied to the copper surface to reduce oxidation, or used as solder in electrical circuits.

При их огневом рафинировании возникают большие потери меди (4-5%), гранулы сильно обгорают в печи и вместе с оловом в шлаки уходит большое количество меди. Олово, попадая в шлаки, также теряется, уходит в отвалы.During their fire refining, there are large losses of copper (4-5%), the granules are severely burned in the furnace, and together with tin, a large amount of copper goes into the slag. Tin, getting into the slag, is also lost, goes into dumps.

Менее энергозатратной и трудоемкой является технология, предусматривающая растворение луженного олова или оловянного припоя, присутствующего в медьсодержащем вторичном сырье, различными кислотами с последующей переработкой освобожденной от олова меди.Less energy-intensive and labor-intensive is the technology providing for the dissolution of tinned tin or tin solder present in copper-containing secondary raw materials with various acids, followed by processing of copper freed from tin.

Известен способ снятия припоя или полуды с изделий из меди или медных сплавов, в котором на изделия воздействуют раствором медной соли уксусной, кремнефтористоводородной, борофтористоводородной или хлорной кислоты во вращающемся барабане. При этом находящийся на изделиях припой или олово реагирует с раствором, в результате чего олово, и др. примеси (свинец и сурьма) переходят в раствор в виде соответствующих солей, а медь, цементируясь этими металлами, выделяется в виде рыхлого порошка, ссыпающегося с поверхности обрабатываемых изделий. После двух-трехчасовой обработки во вращающемся барабане изделия освобождаются от находившихся, на них припоя или олова, в то время как основной металл остается незатронутым. После этого изделия выгружают из барабана, промывают водой и высушивают. Затем, раствор после цементации всей меди обрабатывают электролизом с нерастворимым анодом, с целью выделения олова, а в оставшуюся кислоту вводят цементную медь для регенерации раствора и дальнейшего его использования (SU 63152, С22В 7/00, 1944 г).A known method of removing solder or solder from products made of copper or copper alloys, in which the products are exposed to a solution of copper salt of acetic, fluorosilicic, hydroboric or perchloric acid in a rotating drum. At the same time, the solder or tin on the products reacts with the solution, as a result of which tin and other impurities (lead and antimony) pass into the solution in the form of the corresponding salts, and copper, being cemented by these metals, is released in the form of a loose powder that falls off the surface processed products. After two to three hours of processing in a rotating drum, the products are freed from the solder or tin that was on them, while the base metal remains unaffected. After that, the products are unloaded from the drum, washed with water and dried. Then, after cementation of all copper, the solution is treated by electrolysis with an insoluble anode in order to isolate tin, and cement copper is introduced into the remaining acid to regenerate the solution and further use it (SU 63152, C22B 7/00, 1944).

Известен способ переработки отходов электронной и электротехнической промышленности включающий растворение оловянного припоя 5-20%-ным раствором метансульфоновой кислоты с добавкой окислителя при температуре 70-90°С. Затем отделяют детали микросхем на сетке, отмывают их от захваченной суспензии, сушат, измельчают до крупности 0,5 мм, разделяют на магнитном сепараторе на две фракции -магнитную и немагнитную, и перерабатывают их пофракционно гидрометаллургическими методами. (RU 2502813, МПК (2006.01) С22В 7/00, 2013).A known method for processing waste from the electronic and electrical industries, including the dissolution of tin solder with a 5-20% solution of methanesulfonic acid with the addition of an oxidizing agent at a temperature of 70-90°C. Then, microcircuit parts are separated on the grid, washed from the trapped suspension, dried, ground to a particle size of 0.5 mm, separated on a magnetic separator into two fractions - magnetic and non-magnetic, and processed fractionally by hydrometallurgical methods. (RU 2502813, IPC (2006.01) С22В 7/00, 2013).

Известен способ переработки отходов электронной и электротехнической промышленности согласно которому, печатные платы, для растворения оловянного припоя, обрабатывают 5-20%-ным раствором метансульфоновой кислоты с добавками окислителя (азотной кислоты, перекиси водорода, пербората аммония, калия, перкарбоната натрия) в течение двух часов при температуре 70-90°С. При этом происходит растворение припоя и образование чрезвычайно плохо фильтруемой суспензии метаоловянной кислоты в растворе метансульфоновой кислоты. Суспензию с примесями золота и свинца коагулируют при кипячении путем добавки ПАВ - полиакриламида с концентрацией 0,5 г/л и фильтруют. Отфильтрованный осадок промывают горячей водой, сушат и прокаливают до получения золотосодержащего диоксида олова с последующим извлечением из него золота, а из фильтрата серной кислотой осаждают сульфат свинца. Затем извлекают золота из прокаленной двуокиси олова с помощью йод-йодидного раствора с последующим восстановлением двуокиси олова углем до получения металлического чернового олова. Затем удаляют пластмассу, и отправляют на дальнейшую переработку. Отделение навесных и бескорпусных деталей микросхем проводят на сетке, отмывают их от захваченной суспензии, сушат, измельчают до крупности 0,5 мм и разделяют на магнитном сепараторе на две фракции - магнитную и немагнитную и пофракционно перерабатывают гидрометаллургическими методами гомогенизированную магнитную фракцию перерабатывают йод-йодидным методом, а немагнитную - с помощью растворов «царской водки» (RU 2502813, С22В 7/00, 2013)A known method of processing waste from the electronic and electrical industries, according to which, printed circuit boards, to dissolve tin solder, are treated with a 5-20% solution of methanesulfonic acid with the addition of an oxidizing agent (nitric acid, hydrogen peroxide, ammonium perborate, potassium, sodium percarbonate) for two hours at a temperature of 70-90°C. This leads to the dissolution of the solder and the formation of an extremely poorly filtered suspension of metatinic acid in a solution of methanesulfonic acid. Suspension with impurities of gold and lead is coagulated at boiling by adding a surfactant - polyacrylamide with a concentration of 0.5 g/l and filtered. The filtered precipitate is washed with hot water, dried and calcined to obtain gold-containing tin dioxide, followed by extraction of gold from it, and lead sulfate is precipitated from the filtrate with sulfuric acid. Then, gold is extracted from the calcined tin dioxide using an iodine-iodide solution, followed by the reduction of tin dioxide with coal to obtain black tin metal. Then the plastic is removed and sent for further processing. The separation of hinged and unpackaged parts of microcircuits is carried out on a grid, they are washed from the captured suspension, dried, crushed to a particle size of 0.5 mm and separated on a magnetic separator into two fractions - magnetic and non-magnetic, and fractionally processed by hydrometallurgical methods. The homogenized magnetic fraction is processed by the iodine-iodide method. , and non-magnetic - using solutions of "royal vodka" (RU 2502813, С22В 7/00, 2013)

Однако данный способ не предусматривает попутного извлечения меди, содержание которой составляет около 30% от веса плат.However, this method does not provide for the associated extraction of copper, the content of which is about 30% of the weight of the boards.

Общим недостатком указанных способов является много стадийность и трудоемкость технологии, большое количество жидких отходов, подлежащих обезвреживанию.A common disadvantage of these methods is the many stages and complexity of the technology, a large amount of liquid waste to be disposed of.

Наиболее близким к предлагаемому способу по существенным признакам, является способ переработки отходов электронной и электротехнической промышленности, включающий предварительное отделение лакового покрытия, последующее отделение оловянного припоя обработкой 10%-ным раствором метансульфоновой кислоты с получением суспензии метаоловянной кислоты в растворе метансульфоновой кислоты, которую коагулируют путем введения добавки ПАВ с последующим кипячением, после охлаждения отделяют полученный осадок метаоловянной кислоты, который отправляют в переработку для выделения олова После отсоединения радиодеталей остающиеся на платах медные токоведущие дорожки, растворяют смесью, содержащей 25-30% NaCl и 15-20% CuCl₂ при нагревании в присутствии ПАВ, с последующим электрохимическим осаждением меди на медном катоде из полученного электролита при катодной плотности тока 80-120 А/м² (RU 2644719, С22В 7/00, 2018).The closest to the proposed method in terms of essential features is a method for processing waste from the electronic and electrical industries, including preliminary separation of the varnish coating, subsequent separation of tin solder by processing with a 10% solution of methanesulfonic acid to obtain a suspension of metatinic acid in a solution of methanesulfonic acid, which is coagulated by introducing surfactant additives followed by boiling, after cooling, the resulting precipitate of metatinic acid is separated, which is sent for processing to isolate _tin the presence of surfactants, followed by electrochemical deposition of copper on a copper cathode from the resulting electrolyte at a cathode current density of 80-120 A/m ² (RU 2644719, S22V 7/00, 2018).

Данный процесс позволяет дополнительного извлечь медь улучшенного качества, однако этот процесс также является многостадийным и трудоемким, используется большое количество реагентов, соответственно образуется большое количество жидких отходов, отрицательно влияющих на окружающую среду.This process makes it possible to additionally extract copper of improved quality, however, this process is also multi-stage and labor-intensive, a large amount of reagents is used, and, accordingly, a large amount of liquid waste is generated that adversely affects the environment.

Технической задачей предлагаемого способа является упрощение технологии переработки медьсодержащего вторичного сырья, снижение количества кислотных жидких отходов и повышение экологичности технологии.The technical objective of the proposed method is to simplify the processing technology of copper-containing secondary raw materials, reduce the amount of acidic liquid waste and improve the environmental friendliness of the technology.

Решение указанной задачи достигается тем, что в способе получения катодной меди из вторичного медьсодержащего сырья покрытого оловом, включающем обработку предварительно измельченного и отделенного от полимерного покрытия медьсодержащего сырья кислотой при нагревании, с последующим отделением полученного соединения олова, а медьсодержащее сырье, освобожденное отолова, затем подвергают электрохимической обработке для получения катодной меди, согласно предлагаемому изобретению, для обработки медьсодержащего сырья используют медносернокислый электролит, содержащий 20-50 г/л меди в 10-20% ном растворе серной кислоты при 65-75°С, с получением сульфата олова растворенного в электролите, а отделенную от олова медь используют в качестве насыпного анода для электрохимического получения катодной меди в медносернокислом электролите того же состава. Причем осаждение образовавшихся солей олова осуществляют охлаждением и выдержкой реакционной смеси в естественных условиях в отдельной емкости.The solution of this problem is achieved by the fact that in the method of obtaining cathode copper from secondary copper-containing raw materials coated with tin, including the treatment of pre-crushed and separated from the polymer coating of copper-containing raw materials with acid during heating, followed by separation of the resulting tin compound, and the copper-containing raw materials, freed from tin, are then subjected to electrochemical processing to obtain cathode copper, according to the present invention, for the processing of copper-containing raw materials, copper sulfate electrolyte is used, containing 20-50 g / l of copper in a 10-20% sulfuric acid solution at 65-75 ° C, to obtain tin sulfate dissolved in the electrolyte , and copper separated from tin is used as a bulk anode for the electrochemical production of cathode copper in a copper sulfate electrolyte of the same composition. Moreover, the precipitation of the resulting tin salts is carried out by cooling and keeping the reaction mixture under natural conditions in a separate container.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что процесс отделения медьсодержащего сырья от оловянного покрытия проводят при помощи медносернокислого электролита, который используется в электролизных процессах получения катодной меди, что позволяет снизить и практически исключить кислотные отходы, а также отходы промывных вод. Причем в отличие от прототипа катодную медь получают растворением анода, а не осаждением из электролита, что позволяет дополнительно снизить енергоемкость процесса.The essence of the proposed method lies in the fact that the process of separating copper-containing raw materials from the tin coating is carried out using a copper sulfate electrolyte, which is used in electrolysis processes for producing cathode copper, which makes it possible to reduce and practically eliminate acid waste, as well as wash water waste. Moreover, unlike the prototype, cathode copper is obtained by dissolving the anode, and not by deposition from the electrolyte, which makes it possible to further reduce the energy intensity of the process.

При взаимодействии олова с сернокислой медью происходит процесс контактного вытеснения ионов меди металлическим оловом с образованием сульфата олова, который переходит в реакционную смесь, и свободной меди, которая оседает на медьсодержщем сырье по реакции:When tin interacts with copper sulphate, the process of contact displacement of copper ions by metal tin occurs with the formation of tin sulfate, which passes into the reaction mixture, and free copper, which is deposited on copper-containing raw materials according to the reaction:

CuSO₄+Sn=Cu+SnSO₄ CuSO ₄ + Sn \u003d Cu + SnSO ₄

Далее приведен пример осуществления способа.The following is an example of the implementation of the method.

Процесс отделения медьсодержащего сырья от оловянного покрытия осуществляют с использованием оборудования, которое включает, емкость для рабочего раствора (далее реагентная емкость), реактор для проведения процесса растворения и отделения олова (далее реактор), изготовленные из нержавеющей стали 12X18 H10T, а также дополнительную емкость для осаждения оловосодержащих солей (осадительная емкость). Реагентная емкость и реактор связаны между собой системой трубопроводов и насосов, для обеспечения циркуляции рабочего реагента между ними. Осадительная емкость представляет собой пластмассовую емкость объемом 3000 л, связана трубопроводом с реагентной емкостью и снабжена люком для отбора осадка.The process of separation of copper-containing raw materials from the tin coating is carried out using equipment that includes a container for the working solution (hereinafter referred to as the reagent container), a reactor for carrying out the process of dissolution and separation of tin (hereinafter referred to as the reactor), made of 12X18 H10T stainless steel, as well as an additional container for precipitation of tin-containing salts (precipitation capacity). The reagent tank and the reactor are interconnected by a system of pipelines and pumps to ensure circulation of the working reagent between them. The settling tank is a plastic tank with a volume of 3000 l, connected by a pipeline to the reagent tank and equipped with a hatch for sediment sampling.

Реагентная емкость объемом 2000 л, снабжена нагревательной рубашкой, циркуляционным насосом, расходомером, патрубками для подачи рабочего реагента и линией отвода отходящих газов.The reagent tank with a volume of 2000 l is equipped with a heating jacket, a circulation pump, a flow meter, nozzles for supplying the working reagent and an exhaust gas line.

В качестве рабочего реагента используют медносернокислый электролит, применяемый при электролизе меди (содержание меди 20-50 г/л, содержание свободной серной кислоты 10-20%), который перед подачей в реактор подогревают до температуры 65-75°С. Выделяющиеся при этом газы, отправляют в систему очистки.Copper sulfate electrolyte used in copper electrolysis (copper content 20-50 g/l, free sulfuric acid content 10-20%) is used as a working reagent, which is heated to a temperature of 65-75°C before being fed into the reactor. The gases released in this process are sent to the purification system.

Реактор представляет собой емкость объемом 200 л цилиндрической формы сужающейся к низу. Реактор содержит ложное дно из крупной сетки. Подводы газа и жидкости расположены ниже ложного дна. В самом низу размещен технический люк для выгрузки случайно просыпавшегося материала. Крышка реактора снабжена уплотнителем. В верхней части реактора выполнены сливной патрубок и патрубок для отходящих газов. Реактор также имеет нагревательную рубашку, линию перелива реагента в реагентную емкость, линию подачи воздуха и отвода отходящих газов, люк для загрузки и выгрузки обрабатываемого материала. Реактор также оборудован уровнемером, теплоизоляцией и может быть дополнительно снабжен теплообменником или нагревательным элементом.The reactor is a 200-liter container with a cylindrical shape tapering towards the bottom. The reactor contains a false bottom of a coarse grid. Gas and liquid supplies are located below the false bottom. At the very bottom there is a technical hatch for unloading accidentally spilled material. The reactor lid is equipped with a seal. In the upper part of the reactor, a drain pipe and a pipe for exhaust gases are made. The reactor also has a heating jacket, a line for overflowing the reagent into the reagent tank, an air supply line and exhaust gas removal, a hatch for loading and unloading the processed material. The reactor is also equipped with a level gauge, thermal insulation and can be additionally equipped with a heat exchanger or heating element.

Для размещения подлежащего обработке медьсодержащего сырья (далее гранулята) используют мешок из полипропилена.To accommodate the copper-containing raw materials to be processed (hereinafter referred to as granulate), a polypropylene bag is used.

Заполненный гранулятом мешок помещают в реактор на ложное дно при помощи кран балки. Закрывают крышку реактора, которую при необходимости уплотняют.The bag filled with granulate is placed into the reactor on a false bottom using a beam crane. Close the lid of the reactor, which is sealed if necessary.

Подогретый рабочий реагент из реагентной емкости подают в реактор снизу. Температура в реакторе контролируется автоматически. По мере заполнения реактора избыточный рабочий реагент через сливной патрубок самотеком сливается в реагентную емкость.The heated working reagent from the reagent tank is fed into the reactor from below. The temperature in the reactor is controlled automatically. As the reactor is filled, the excess working reagent is drained by gravity into the reagent tank through the drain pipe.

Растворение олова происходит вследствие реакции контактного замещения ионов олова в сульфате меди с образованием свободной меди, которая оседает на грануляте и сульфата олова, который переходит в реакционную смесь.The dissolution of tin occurs due to the reaction of contact substitution of tin ions in copper sulfate with the formation of free copper, which settles on the granulate and tin sulfate, which passes into the reaction mixture.

Время реакции в среднем составляет 30 минут. Через 30 минут прокачку рабочего реагента прекращают, самотеком сливают через нижний сливной патрубок в реакторе в реагентную емкость для использования в следующей операции.The reaction time is on average 30 minutes. After 30 minutes, the pumping of the working reagent is stopped, drained by gravity through the lower drain pipe in the reactor into the reagent tank for use in the next operation.

Дают стечь рабочему реагенту с гранулята в течении 5-10 минут. Затем промывают гранулят горячей водой, путем душирования сверху, в течение 20 минут. Промывочный раствор собирается в отдельной емкости и в дальнейшем используется для приготовления следующей порции рабочего реагента.Allow the working reagent to drain from the granulate for 5-10 minutes. Then the granulate is washed with hot water, by showering from above, for 20 minutes. The washing solution is collected in a separate container and subsequently used to prepare the next portion of the working reagent.

Отмытый гранулят представляет собой гранулы размером 0,2-40 мм с содержанием меди не менее 99,7% и олова не более 0,05% (в исходном грануляте содержание олова составляет, как правило, 0,5%). После отмывки, гранулят достается из реактора и подается на естественную сушку при комнатной температуре.The washed granulate is a granulate with a size of 0.2-40 mm with a copper content of at least 99.7% and tin not more than 0.05% (in the original granulate, the tin content is usually 0.5%). After washing, the granulate is removed from the reactor and fed to natural drying at room temperature.

После обработки в реакторе 5-10 тонн медного гранулята, в связи со снижением реакционной способности рабочего реагента (лабораторный контроль), его направляют в осадительную емкость на декантацию на 2-3 суток при комнатной температуре. Выпавшие в осадок соли олова отделяют и отправляют на переработку для извлечения олова. Жидкую фазу рабочего реагента восстанавливают до рабочего состояния, добавляя в него медный купорос и возвращают в цикл.After processing 5-10 tons of copper granulate in the reactor, due to a decrease in the reactivity of the working reagent (laboratory control), it is sent to a settling tank for decanting for 2-3 days at room temperature. The precipitated tin salts are separated and sent for processing to extract the tin. The liquid phase of the working reagent is restored to a working state by adding copper sulfate to it and returned to the cycle.

Процесс электролитического получения катодной меди растворением полученного гранулята меди с содержанием олова не более 0,05% производят в электролитической ванне длиной 4 метра, в которой одновременно могут с шагом 125 мм быть установлены 30 анодов и 29 катодов, процесс ведут в медносернокислом электролите (содержание меди 20-50 г/л, содержание свободной серной кислоты 10-20%) при температуре 55-62°С. Для ввода в эксплуатационный режим в анодную корзину, представляющую собой перфорированный контейнер прямоугольной формы изготовленный из токопроводящего материала, загружается медный гранулят, подлежащий растворению.The process of electrolytic production of cathode copper by dissolving the obtained copper granulate with a tin content of not more than 0.05% is carried out in an electrolytic bath 4 meters long, in which 30 anodes and 29 cathodes can be installed simultaneously with a step of 125 mm, the process is carried out in copper sulfate electrolyte (copper content 20-50 g/l, free sulfuric acid content 10-20%) at a temperature of 55-62°C. To put into operation in the anode basket, which is a perforated rectangular container made of conductive material, copper granulate is loaded to be dissolved.

Размер контейнера позволяет вмещать 150-200 кг медного гранулята, в процессе работы ежедневно подсыпается примерно 10-15 кг. Для уплотнения сыпучего материала применяют ультразвуковой или другой доступный вибратор, который прикладывают к стенке контейнера на несколько секунд. Сыпучий материал уплотняется, тем самым обеспечивая хороший контакт для проведения процесса.The size of the container allows you to hold 150-200 kg of copper granulate, in the process of work about 10-15 kg is poured daily. To compact bulk material, an ultrasonic or other available vibrator is used, which is applied to the container wall for several seconds. The bulk material is compacted, thereby providing good contact for the process.

Контейнеры устанавливаются в электролизную ванну, на каждый контейнер распределяется ток 400-500 ампер.The containers are installed in the electrolysis bath, a current of 400-500 amperes is distributed to each container.

Процесс осаждения меди производится на медную основу размером 1x1 м, толщина пластины примерно 1 мм, вес 9-10 кг. Процесс ведется при плотности тока 200-250 А/м² при напряжении на ванне 0,4-0,8 В.The process of copper deposition is carried out on a copper base 1x1 m in size, the thickness of the plate is approximately 1 mm, and the weight is 9-10 kg. The process is carried out at a current density of 200-250 A / m ² at a bath voltage of 0.4-0.8 V.

По мере растворения гранулы меди уменьшаются и сползают к днищу а, в освободившееся верхнее пространство ежедневно добавляется свежая порция медного гранулята.As the copper granules dissolve, they shrink and slide towards the bottom a; a fresh portion of copper granulate is added daily to the vacated upper space.

Через 5-6 дней работы электролизной ванны из нее достают катоды весом по 80-90 кг, содержащие более чем 99,98%. меди.After 5-6 days of operation of the electrolysis bath, cathodes weighing 80-90 kg each containing more than 99.98% are removed from it. copper.

Снижение концентрации меди и серной кислоты в электролите и снижение температурного режима ниже значений заявленного интервала нецелесообразно, т.к. процесс взаимодействия олова с электролитом значительно замедляется, что снижает эффективность процесса растворения олова. Повышение же концентрации кислоты, а также температурного режима, выше значений заявленного интервала приводит к изнашиванию оборудования из-за возрастающей агрессивности среды особенно при нагревании.Reducing the concentration of copper and sulfuric acid in the electrolyte and lowering the temperature below the values of the declared interval is inappropriate, because the process of interaction of tin with the electrolyte slows down significantly, which reduces the efficiency of the tin dissolution process. Increasing the concentration of acid, as well as the temperature regime, above the values of the declared interval leads to wear of the equipment due to the increasing aggressiveness of the medium, especially when heated.

Предлагаемая технология значительно проще технологии по прототипу, позволяет значительно снизить количество кислотных жидких отходов и повысить экологичность технологии за счет использования одного и того же реагента для снятия олова и электролиза меди.The proposed technology is much simpler than the prototype technology, can significantly reduce the amount of acidic liquid waste and improve the environmental friendliness of the technology through the use of the same reagent for tin removal and copper electrolysis.

Кроме того, в связи с тем, что в отличие от прототипа, катодную медь получают растворением анода, а не осаждением из электролита, дополнительно снижается енергоемкость процесса.In addition, due to the fact that, unlike the prototype, cathode copper is obtained by dissolving the anode, and not by deposition from the electrolyte, the energy intensity of the process is further reduced.

Дополнительным преимуществом также является уменьшение потерь меди, обеспечивается выход в катодную медь 98-99%.An additional advantage is also the reduction of copper losses, providing 98-99% yield to cathode copper.

Claims (2)

1. Способ получения катодной меди из вторичного медьсодержащего сырья, покрытого оловом, включающий обработку предварительно измельченного медьсодержащего сырья, покрытого оловом, кислотой при нагревании с последующим отделением от него полученного соединения олова, и электрохимическую обработку для получения катодной меди, отличающийся тем, что обрабатывают медьсодержащее сырье в виде гранулята, при этом используют медносернокислый электролит, содержащий 20-50 г/л меди в 10-20%-ном растворе серной кислоты, процесс ведут при 65-75°С и получают в качестве соединения олова сульфат олова в растворе электролита, а отделенную медь используют в качестве насыпного анода для электрохимического получения катодной меди в медносернокислом электролите того же состава.1. A method for producing cathode copper from secondary copper-containing raw materials coated with tin, including treating pre-crushed copper-containing raw materials coated with tin with acid when heated, followed by separating the resulting tin compound from it, and electrochemical processing to obtain cathode copper, characterized in that copper-containing raw material in the form of a granulate, while using a copper sulfate electrolyte containing 20-50 g / l of copper in a 10-20% sulfuric acid solution, the process is carried out at 65-75 ° C and tin sulfate is obtained as a tin compound in an electrolyte solution, and the separated copper is used as a bulk anode for the electrochemical production of cathode copper in a copper sulfate electrolyte of the same composition. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют осаждение сульфата олова охлаждением и выдержкой раствора электролита при комнатной температуре в отдельной емкости.2. The method according to p. 1, characterized in that the precipitation of tin sulfate is carried out by cooling and holding the electrolyte solution at room temperature in a separate container.