Інтенсифікація процесу електроекстракції міді в комплексній переробці оксидної руди з отриманням високоліквідних продуктів
| Přispěvatelé: | Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Хіміко-технологічний факультет, Кафедра технології електрохімічних виробництв |
|---|---|
| Jazyk: | ukrajinština |
| Rok vydání: | 2017 |
| Předmět: |
выщелачивание
copper electrowinning 546.56](043.3) [621.357.2(043.3)+[544.654.2] anode анод рівномірність розподілу густини струму uniformity of current distribution електроекстракція міді токовый режим leaching струмовий режим равномерность распределения плотности тока вилуговування электроэкстракции меди current mode |
| Popis: | Дисертаційна робота присвячена розробці: високопродуктивних та енергозберігаючих способів електрохімічної екстракції міді в компактному та дисперсному вигляді; гнучкої технології безвідходної переробки оксидних руд з отриманням широкого спектру ліквідних продуктів. Досліджено закономірності формування компактних осадів міді в умовах зміни складу розчину та отримана математична залежність максимально допустимої густини струму формування компактних осадів міді від концентрації металу в розчині. Розроблено спосіб стадійного вилуговування досліджуваної руди, що дозволяє отримувати гідрометалургійні розчини із оптимальним вмістом іонів Fe3+, який забезпечує високий вихід за струмом міді. Виявлено адитивну деполяризуючу дію суміші катіонів Fe3+ та Со2+ на процес анодного виділення кисню. Розроблено спосіб електроекстракції міді, який включає удосконалення конструкції анода та струмового режиму і дає змогу вдвічі збільшити продуктивність процесу. Запропонована комплексна схема переробки мідьвмісних руд та певних відходів виробництва дозволяє змінювати напрям виробництва та отримувати широкий спектр товарних продуктів. Dissertation work is devoted to engineering of: highly productive and energy-saving processes of compact and disperse copper electrowinning; flexible waste-free technology of oxide ores processing with obtaining a wide range of liquid products. The regularities of compact copper deposits formation in electrowinning process was observed. The mathematical dependence of maximum current density of compact сopper deposits formation on the metal concentration in sulfate solution was obtained. The process of step sulfate leaching of observing ore which allows obtaining copper pregnant leach solution with optimum Fe3+ ions concentration and maintain high current efficiency of copper electrodeposition was developed. The additive depolarizing effect of Fe3+ and Со2+ ions mixture on anode oxygen emission process was found. The process of compact copper electrowinning which include improving of anode construction and current mode and allows increasing almost in two times working current density was designed. The complex technological scheme of copper oxide ores and certain industrial wastes processing which allows changing of production line and obtain wide range of commodity products was proposed. Диссертационная работа посвящена разработке: высокопродуктивных и энергосберегающих способов электрохимической экстракции меди в компактном и дисперсном виде; гибкой технологии безотходной переработки оксидных руд с получением широкого спектра ликвидных продуктов. Предложена методика определения и получена математическая зависимость максимальной плотности тока осаждения компактных осадков от концентрации меди в гидрометаллургическом растворе. Адекватность полученной зависимости подтверждена путем экспериментальных исследований. Разработаны режимы оптимального регулировки рабочей плотности тока в соответствии с изменением состава рабочего раствора, которые позволяют почти вдвое увеличить продуктивность электроэкстракции. Выявлено положительное действие основных примесей – ионов железа (ІІІ) и хлорид ионов – на процесс электроосаждения компактной меди, которое заключается в способствовании формированию более мелкозернистых осадков, чем при их отсутствии. Разработан способ сульфатно-кислого выщелачивания исследуемой оксидной руды, который обеспечивает получение сульфатных растворов с максимально-допустимым содержанием ионов Fe3+ (не более 0,5 г/дм3), обеспечивающим высокую токовую эффективность электроэкстракции. Установлено, что смесь ионов Fe3+ и Со2+ является эффективным деполяризатором анодного выделения кислорода в процессе электроэкстракции. Разработано новую конструкцию анода, которая улучшает равномерность вертикального распределения плотности тока на катоде путем реализации перемешивания кислородом, выделяемым на нижней части анода, загнутой и подведенной под катод. Использование усовершенствованной конструкции анода позволило использовать разработанный высокопродуктивный токовый режим в промышленно-размерном электролизере. С целью полного извлечения меди из гидрометаллургических растворов и получения альтернативного медьсодержащего продукта – порошковой меди, предложено осуществление электроэкстракции на постоянном токе и цементации с использованием стальных отходов. Разработана принципиальная технологическая схема комплексной переработки оксидных руд, которая позволяет получать компактную и порошковую медь, медный и железный купорос или их растворы, продукты для строительной промышленности, обеззараживающие растворы гипохлоритов. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|