Отделить хлор от меди

[Sanya78]

Здравствуйте , уважаемые all!
У нас есть такая производственная задача - есть сырьё, представляющее собой меднохлорный кек.
Его у нас 100 тонн. Содержание 13 % меди и 8 % хлора. Мы растворяем кек в разбавленной серной кислоте- кислой среде, переводим медь и хлор в водный раствор.
Имеем раствор содержащий медь и хлор. Медь 47 г/литр, хлор 15 г/литр.
Необходимо медь осадить, а хлор оставить в растворе.
Очень хотелось бы попросить вас описать недорогой способ осаждения меди.
Пробовали делать цементацией цинковой пылью и водно-содовой отмывкой, но эти способы слишком дорогостоящие для нас.
Ждём ваших советов.

[avor]

Типа, соды добавить, но важно контролировать рН, а то осадок, при избытке соды может начать растворятся.

[Sanya78]

Спасибо Вам за ответ. Есть сложности. Во-первых, сода дорогостоящая сейчас для нас. Во-вторых, этот способ опробован, при устойчивом pH 8,35 изменение цвета до светло-коричневого не происходит - как написано в одной из книг - цвет пульпы должен измениться от красного до светло- коричневого. В отфильтрованном растворе содержание хлора остаётся 7,5 г/литр при расходе соды 50% от веса осадка. Возможно - мы делаем не совсем правильно, или есть другой способ осадить медь, а хлор оставить в растворе?

[jon1]

если требования к полноте осаждения меди из раствора и её осаждаемой форме не лимитируют, то проводите цементацию металлоломом. в растворе останутся хлориды, сульфаты, железо. в осадке медь с примесью солей одновалентной меди, ржавчины и немного карбидов железа.
если лимитируют, то - электроосаждение, но условия надо подбирать конкретно под Ваш случай.

[Sanya78]

Интересно, из какого расчёта нужно задавать железо? Как я понимаю, будет реакция замещения железа медью. Нужно понять, при какой концентрации железа в растворе прекращается цементация меди?

[avor]

а что у вас в кеке есть, я не металлург. Но каково его происхождение и химический состав более полный. А то у вас получается 21% меди хлора, а остальные 79% это что. Непонятно почему при действии соды должен образовываться коричневый осадок. Коричевый осадок может давать одновалентная медь и железо трехвалентное, а медь, которая по моим понятиям должна быть в этом растворе двухвалентной, должна давать синие осадки.

[Sanya78]

В кеке у нас есть помимо хлора и меди - цинк, железо, кадмий, соединения кремния, свинец. Конечная цель у нас - получить медный кек без хлора, или с хлором в малом количестве - до 1 процента. Хотелось бы услышать Ваше мнение о способах добиться этого...

[SkydiVAR]

http://www.findpatent.ru/patent/231/2317344.html

[avor]

Во-первых, сода дорогостоящая сейчас для нас.

Че та по моим воспоминаниям она дешевле серной кислоты должна быть.

В кеке у нас есть помимо хлора и меди - цинк, железо, кадмий, соединения кремния, свинец.

Более менее связывать хлор могли бы кадмий и свинец, но во первых я сильно подозреваю, что их очень мало в кеке, что бы связывать столько хлора, во вторых в присутствии избытка серной кислоты им это будет делать не легко. Остается один вариант хлор связан в виде хлорида одновалентной меди.
Что бы освободить медь из хлорида одновалентной меди ее надо окислить.

Конечная цель у нас - получить медный кек без хлора, или с хлором в малом количестве - до 1 процента. Хотелось бы услышать Ваше мнение о способах добиться этого...

Вариантов окисления может быть много. Можно использовать обжиг воздухом или кислородом кека. При этом вы скорее всего и от хлора избавитесь, он улетит окислившись и превратившись в Cl2.
Можно попытаться барботировать воздух через сернокислую вытяжку кека и только после анализа на одновалентную медь делать осаждение содой. Можно попробовать окислить медь не воздухом, а перекисью водорода(что как я понимаю будет вам дорого). Можно попытаться перевести медь в растворимые аммиачные комплексы, которые в растворах легко окисляются кислородом воздуха, а потом прокалить их для удаления аммиака и после этого высадить медь из раствора щелочью или содой.

Это все мысли вслух скорее не специалиста, а любителя. Они требуют экспериментальной проработки(НИР, как любит говорить Горыныч). НИР про этому вопрос эту уже вопрос поиска исполнителя и цены работ.

[smihailov]

Я понимаю, что это не бесплатно, но сернокислый раствор выпаривать не пробовали? Ион хлора уберёте. Вы понимаете разницу в хлоре и ионе хлора?

[dmr]

А нельзя растворить в аммиачной воде,и осадить углекислым газом?
Или углекислый газ из комплекса медь не вытащит?
Нет,блин гидроксокарбонат тоже в аммиачной воде растворим.

[himdim2012]

Че та по моим воспоминаниям она дешевле серной кислоты должна быть.

кислота 2,5- 3 т.р./т, сода порядка 10 т.р./т

ИМХО, задачу ТС можно только решить с помощью ионообменников, если в кеке на выходе кроме хлора содержание остальных примесей не нормируется, то задача вообще решается на раз два.

[Sanya78]

Как вы считаете, как влияет при цементации меди из раствора железом концентрация двухвалентного железа в растворе? Я где-то встречал, что при большой концентрации двухвалентного железа в растворе цементация меди ухудшается или прекращается вообще. Задача - отцементировать медь.

[Sanya78]

если требования к полноте осаждения меди из раствора и её осаждаемой форме не лимитируют, то проводите цементацию металлоломом. в растворе останутся хлориды, сульфаты, железо. в осадке медь с примесью солей одновалентной меди, ржавчины и немного карбидов железа.
если лимитируют, то - электроосаждение, но условия надо подбирать конкретно под Ваш случай.

Подскажите, пожалуйста, какое количество железа задать на цементацию меди при содержании её в растворе 50 г/литр и хлора 15 г/литр ? И при какой начальной кислотности?

[Sanya78]

Че та по моим воспоминаниям она дешевле серной кислоты должна быть.

кислота 2,5- 3 т.р./т, сода порядка 10 т.р./т

ИМХО, задачу ТС можно только решить с помощью ионообменников, если в кеке на выходе кроме хлора содержание остальных примесей не нормируется, то задача вообще решается на раз два.

Простите, не совсем понял каким способом Вы предлагаете решать эту задачу? Всё таки цементацией железом?

[Sanya78]

Че та по моим воспоминаниям она дешевле серной кислоты должна быть.

кислота 2,5- 3 т.р./т, сода порядка 10 т.р./т

ИМХО, задачу ТС можно только решить с помощью ионообменников, если в кеке на выходе кроме хлора содержание остальных примесей не нормируется, то задача вообще решается на раз два.

Простите, не совсем понял каким способом Вы предлагаете решать эту задачу? Всё таки цементацией железом?

[avor]

Как вы считаете, как влияет при цементации меди из раствора железом концентрация двухвалентного железа в растворе? Я где-то встречал, что при большой концентрации двухвалентного железа в растворе цементация меди ухудшается или прекращается вообще. Задача - отцементировать медь.

Да! Скорее всего то что вы где-то встречали близко к истине. Мое мнение без специальной предварительной обработки, то бишь без полного перевода меди в раствор эту проблему не решить.

[dmr]

А насколько много надо добавить серной кислоты,что-бы хлороводород стал улетать?

[avor]

А насколько много надо добавить серной кислоты,что-бы хлороводород стал улетать?

Ну, как известно, это надо делать по сухому. Те концентрированная серняга на сухой кек, еще неплохо бы это дело греть, для ускорения процесса. А если в кеке много посторонних оксидов и гидрооксидов, которые будут давать с сернягой воду, то в этом случае надо использовать не сернягу, а олеум(раствор серного ангидрида в серной кислоте). Да и поначалу оно само будет хорошо греться. Ну и чан для таких упражнений должен быть или из свинца, или из тефлона, или стекла, или из графита, или из тантала.

[chemist]

ИМХО, задачу ТС можно только решить с помощью ионообменников, если в кеке на выходе кроме хлора содержание остальных примесей не нормируется, то задача вообще решается на раз два.

Если для ТС даже сода дорога, то иониты и подавно, а при таких скромных возможностях приемлемое решение вряд ли найдётся.
Я бы предложил продать эти отходы на ближайший завод ЦветМета и не мучиться.