În absența agenților oxidanți, în special a oxigenului din aer, c. acid sulfuric diluat, cuprul este practic insolubil. Se dizolvă o viteză suficientă într-o baie fierbinte de acid sulfuric concentrat, dar un irațional desfășura acest proces, dar, deoarece acest acid jumătate de consumat reconstruit din Liban SO2, oxidarea cuprului la oxid de cupru, care este dizolvat în acid sulfuric pentru a forma cupru vitriol. Schema acestui proces poate fi exprimată prin următoarele ecuații de reacție:
C + H2S04 = CuO + H20 + S02
C + 2H2S04 = CuS04 + 2H20 + S02
C, t. E. Dizolvarea în acid sulfuric pentru a economisi sulfuric oxidarea cuprului de acid cu oxigenul atmosferic produse simultan cu „natravki“ proces. Fragmente de cupru plavlyayut pre pentru re-rafinare (purificare din impurități Fe, Zn, Al, Pb - et al.) Și dându-forma adecvată pentru dizolvare - granule goale telyh având o suprafață mare, care accelerează dizolvarea în acidul 5- De 10 ori.
Curățarea și granularea resturilor de cupru
Culoarea cuprului pur se topește la 1084 ° și în prezența impurităților - la o temperatură mai scăzută. oxizi și impurități volatile-prinderea metalelor - zinc metalic, trioxid de antimoniu, arsen și - cupru Oud-lyayutsya când este încălzit până la topirea acestuia. La topire, cuprul este oxidat la oxid cupros, care este stabil peste 1100 °. Supra-Kis cupru se acumulează la med№ topit solid (până la 1200 ° C) și un lichid (peste 1235 °) și parțial solubil în cupru și apoi reacționat cu PRIMA-syami, de exemplu:
Pe măsură ce se consumă oxidul de cupru dizolvat, noi cantități de cupru sunt transferate de la suprafață în soluție, iar cuprul este supus unei oxidări ulterioare.
Oxizii de fier, magneziu, calciu și alte metale rezultate sunt insolubili în cupru și trec într-o zgură plutitoare pe suprafața metalului. Datorită interacțiunii oxidului cupros cu unele oxizi (de exemplu, cu oxid de fier și formarea feritei de cupru), o parte din acesta trece și în zgură, iar conținutul de CsO ajunge la 30-40%.
După oxidare, zgârierea impurităților metalice și îndepărtarea zgurii, temperatura în cuptor este ușor redusă pentru a oxida cuprul sulfurat de cupru prezent: Cu2S + 2 Cu20 6Cu + S02
Această reacție are loc în mod violent, iar dioxidul de sulf eliberat atrage strălucirea cuprului cu formarea "ploii de cupru" ("fierbere" a masei).
La producerea de sulfat de cupru purificare suplimentară a cuprului nu este necesară, iar prezența în ea de oxigen și bioxid de sulf q.s. Dimo pentru producerea de granule poroase și veziculare. Solubilitatea gazelor din cuprul topit crește odată cu creșterea temperaturii. În cupru solid, încălzit până la punctul de topire, solubilitatea gazelor este nesemnificativă. Procesul de granulare pentru producerea de cupru bușon și poros se bazează pe eliberarea rapidă a gazelor la răcirea bruscă și solidificarea cuprului topit. Acest lucru se face prin turnarea acestuia într-un curent subțire în apă rece.
Sulful, conținut în cupru, nu este de obicei suficient pentru formarea granulelor goale. Prin urmare, în timpul perioadei de fierbere, se adaugă un strat de topitură. Se adaugă o cantitate de cupru acru sau acid sulfuric (1-1,5%). Dioxidul de sulf format în acest proces se dizolvă în cupru, iar când este granulat, picături de cupru sunt suflate în sfere goale cu pereți subțiri.
Dizolvarea cuprului în acid sulfuric (nitravka)
În interacțiunea granulelor de cupru cu o soluție diluată de acid sulfuric, care conține și sulfat de cupru, în prezența aerului, oxigenul din aer se dizolvă în acid, difuzează pe suprafața cuprului și îl oxidează la oxid cupros:
Sulfatul de sulfat de cupru rezultat se oxidează cu ușurință în sulfat de sulfat de cupru:
Viteza generală a procesului este limitată de stadiul cel mai lent - oxidarea cuprului în oxid cupros. Acest lucru se datorează solubilității scăzute a oxigenului și difuziei sale lente la suprafața granulelor de cupru. Procesul este accelerat semnificativ când sulfatul de cupru este deja prezent în soluție. Ca urmare a depolarizării
CuS04 este redus prin cupru până la Cu2S04 și apoi C112SO4 este din nou oxidat cu oxigen dizolvat în CuS04. Astfel, sulfatul de cupru acționează ca un purtător de oxigen.
În prezența cuprului metalic, numai o cantitate nesemnificativă de cupru univalent se găsește în soluția de sulfat de cupru. constantă Equilibrium reacției Cu2 ++ Cu + 2Cu la 25 ° / C = (C +] 2 :. [Cu2 +] = 0,62- Yu-6 soluție conținând 50 U / l și 32 e H2S04 / l Cu în formă de CuS04, există numai
0,022 g / l cupru univalent, adică mai puțin de 0,1% din cantitatea totală de 30-32.
Creșterea temperaturii, ca și în alte cazuri, accelerează reacțiile chimice, dar determină o scădere a solubilității oxigenului, ceea ce încetinește oxidarea. Prin urmare, temperatura în turnul nart nu depășește 80-85 °. În același timp, aproximativ ΔD de oxigen intră în oxidarea cuprului, intră în turn cu aer, a cărui debit este de aproximativ 1000 nm pe 1 tona de sulfat de cupru.
Solubilitatea oxigenului scade odată cu creșterea concentrației de CuSO4 în soluție. Prin urmare, atunci când concentrația de CuSO4 vitezei de dizolvare din cupru crește mai întâi datorită laminate din punct de vedere acțiunea CuS04 și apoi scade din cauza oxigenului sub-STATCOM. Rata maximă de dizolvare este observată la concentrații de 120 g / l CuS04 (pentru o soluție care conține - 110 g / l H2S04) 33> 84. Dar chiar și cu un conținut de 300 e / l CuS04 în soluție, viteza de dizolvare a cuprului este de 1,6 ori mai mare decât în absența sulfatului de cupru34. Cu o creștere a concentrației de acid sulfuric, solubilitatea oxigenului din acesta scade, însă proprietățile sale oxidante sunt sporite. Prin urmare, o creștere a acidității soluției determină o descreștere foarte mică a ratei de dizolvare a cuprului de numai 10%, cu o creștere a concentrației de H2S04 de 2,5 până la 20%. 33. Disoluția cuprului este foarte accelerată
Ionii de Fe2 + sunt din nou oxidați la Fe3 + și servesc, prin urmare, 1
Catalizatorul procesului. Fracțiunea de dizolvare a cuprului sub acțiunea ->
Fluxul ionilor de Fe3 + într-o soluție conținând -110 g / l H2S04, 60 g /
CuS04 și 20-22 g / l FeS04, este de aproximativ 60% din cantitatea totală,
Stemul cuprului care a trecut în soluție. j
Ionii de fier cad în mediul circulant după dizolvarea cuprului j
O soluție de acid sulfuric și dizolvarea celorlalte 3
Ea crește și uneori atinge 70 g / l sau mai mult. Ca urmare, în timpul cristalizării sulfatului de cupru,
Sulfatul de sulf contamina produsul (vezi mai jos). Prin urmare, co -]
În cazul în care concentrația de fier în soluție devine atât de mare, 1
Care este pericolul de a obține un conținut nestandard j
Fierul de sulfat de cupru, soluția este îndepărtată complet de la suprafață.
Este esențial să se asigure o irigare uniformă 1
(umectarea) granulelor cu o soluție de cupru. În locuri slab irigate]
Acid, filmul de oxid rezultat se dizolvă incomplet -]
Principalul sulfat de cupru CuS04 • 2Cu (OH) 2 apare în miez;
Datorită solubilității scăzute, Troia cristalizează de la 1
Soluția a cimentat, de asemenea, granulele și nămolul. eu
Tehnologia proceselor 1
Producția de sulfat de cupru din resturile de cupru este împărțită în trei etape: 1) producerea de cupru granular; 2) obținerea unei soluții de sulfat de cupru; 3) cristalizarea și uscarea domei de cupru.
Articole similare
-
Acid pirogalic (vopsea nr. 1) și sulfat de cupru (vopsea nr. 2) 1963 șarpe a
-
Procedurile de urmărire penală Procesul penal este un sistem
Trimiteți-le prietenilor: