способ получения хлорида меди (ii) из отходов производства медных электродов

Формула изобретения

Способ получения хлорида меди (II) из отходов производства медных электродов путем обработки металлической меди окислителем в концентрированной соляной кислоте с последующим выделением продукта, отличающийся тем, что в качестве источника металлической меди используют отходы производства медных электродов, а в качестве окислителя газообразный хлор, и процесс осуществляют в концентрированной соляной кислоте при комнатной температуре и молярном соотношении компонентов Cu HCl Cl₂, равном 1 (8 10) - (4 6).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии получения хлорида меди (11) в процессе утилизации отходов производства медных электродов.

Известный способ получения хлорида меди (11) из металлической меди основан на растворении медной стружки в "царской водке" [1] В начальной стадии реакция протекает с выделением большого количества тепла, в конце реакции необходим подогрев. Выделение образующегося продукта из раствора проводят путем длительного упаривания и последующей сушки при повышенной температуре. Несоблюдение температурного режима сушки приводит к побурению продукта.

Недостатком данного способа является необходимость использования дорогостоящей чистой меди в качестве исходного сырья и специального оборудования для работы в сильно агрессивных средах в условиях разогрева. Выделение ядовитых окислов азота, получающихся в результате реакции, и необходимость удаления избытка азотной кислоты после окончания реакции понижает возможности реализации данного процесса в промышленных масштабах с экологической точки зрения.

Отмеченные недостатки могут быть устранены путем предлагаемого альтернативного способа, основанного на использовании медной стружки из отходов производства медных электродов. Медную стружку растворяют в концентрированной соляной кислоте при молярном соотношении компонентов Cu:HCl равном 1: (8-10). В качестве окислителя используют газообразный хлор, который пропускают через реакционную смесь при комнатной температуре, до полного растворения конечного продукта.

Пример: В реактор, снабженный мешалкой, термометром, подводом и отводом газообразного хлора, загружают 3 кг медной стружки и добавляют 43 л соляной кислоты (ч. d 1,15-1,19 г/см³). Через реакционную смесь пропускают газообразный хлор при температуре 20-25^oC и перемешивают до полного растворения медной стружки. В полученный гомогенный раствор темно-коричневого цвета добавляют 50 л воды до перехода окраски раствора в темно-зеленый цвет. Полученный водный раствор хлорида меди (11) далее или упаривают до заданной концентрации, если необходим раствор, или выпаривают в мягких условиях до получения кристаллического порошка. Выход конечного продукта составляет 6 кг (94,4% теоретического), содержание основного компонента 99,9%

При уменьшении молярной доли соляной кислоты до соотношения Cu:HCl 1:7 и ниже возможно образование хлорида меди (1) в качестве побочного продукта в результате реакции диспропорционирования.

Увеличение молярной доли соляной кислоты до соотношения Cu:HCl 1:11 и выше нежелательно по причине чрезмерного увеличения объема реакционной смеси.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает протекание реакции в мягких условиях, с высоким выходом, без выделения экологически вредных веществ, загрязняющих окружающую среду, с одновременной утилизацией отходов производства медных электродов, используемых в качестве исходного сырья.