173489. lajstromszámú szabadalom • Eljárás réz extrahálására fémes anyagokból
3 173489 4 menőéhez kapcsolódóan, minthogy az említett eljárással előállított réz mennyisége viszonylag alacsony. A rézhulladékban a réz elemi állapotban vagy kémiailag kötött állapotban, így például szulfidja vagy arzenidje formájában van jelen, a rézmentes ólom mátrixába beágyazva. Ezért korábban úgy vélték, hogy ismert extrahálószerekkel a réz extrahálása a rézhulladékból igen bonyolult feladat. Az 1 303 070 számú angol szabadalmi leírásban olyan eljárást ismertetnek, ahol a rézhulladékot híg vizes kénsavval lúgozzák ki szabad, kémiailag nem kötött oxigént tartalmazó gáz jelenlétében oldható rézsók előállítása céljából. A találmány eljárás pirometallurgiai kohóólomból kapott rézhulladékból réz kilúgozására. A találmány értelmében a rézhulladék finoman felaprított részecskéit a hulladékból a réz kioldására vizes ammónia-oldattal kezeljük. A kilúgozást előnyösen oxidáló gáz, például levegő vagy oxigéngáz jelenlétében végezzük. Alternatív módon a kilúgozott oldatot a kilúgozás után oxidáló gázzal kezeljük a réz(I)-ionok réz(II)-ionokká oxidálására. Ha az előző bekezdésben ismertetett módon a rézhulladék kilúgozására ammónia-oldatot használunk, akkor kisebb mennyiségű szennyeződés extrahálódik a rézben feldúsult oldatba, mint amikor savas kilúgozást végzünk. Közelebbről kevesebb vas, arzén és antimon kerül az extraháló oldatba lúgos extrakció esetén, mint savas extrakció esetén. Ennek eredményeképpen az extrahálással kapott oldat tisztítása könnyebb, minthogy számos szerves oldószer ismert, mely szelektíve extrahálja a rezet ammónia-oldatokból, míg más fémeket, így vasat, cinket vagy arzént kevésbé extrahálnak ugyanezek az oldószerek. A kilúgozó ammónia-oldat előnyösen az ammónium-karbonát és az ammónium-hidroxid vizes oldata. A kilúgozó oldat előállítható ammónia-oldat széndioxiddal, például olvasztókemencéből kivezetett széndioxiddal végzett karbonátosítás útján. A kilúgozó oldat különösen előnyösen karbonát-ionok mellett szulfát-ionokat is tartalmaz. A kilúgozó oldatban a karbonát mólaránya a szulfáthoz legfeljebb 1 :3 lehet. A kilúgozó oldatban a szulfát-ionok az alábbi előnyöket biztosítják. a) A szennyező elemek, közelebbről az ólom és a cink aránya a rézhez a kilúgozás után kapott oldatban csökken. b) A maradék szűrése után kapott szűrőlepényben a réz mennyisége csökken, miáltal a rézveszteség csökken. c) A kilúgozó oldat felett kisebb az ammónia parciális nyomása. A kilúgozás során kapott oldatot szűrés után előnyösen olyan szerves oldószerrel kezeljük, amely a réz specifikus extrahálószere, majd az így szerves fázisba vitt rezet ezt követően vizes ásványi savval, így például hígított kénsavval vagy sósavval végzett kezeléssel visszaextraháljuk vizes fázisba. Alkalmas szerves oldószerek a hidroxi-oxim típusú oldószerek [például a General Mills Inc. Amerikai Egyesült Államok-beli cég által Lix 63 márkanév alatt gyártott II általános képletű oldószer — ahol R jelentése alkil-csoport -, a Lix 64 márkanevű III általános képletű oldószer - ahol R jelentése alkil-csoport — és a Lix 64N márkanevű oldószer, amely a Lix 63 és Lix 64 elegye (összekeverési arányuk nem ismeretes), valamint a Shell angol-holland cég által gyártott I általános képletű oldószer — ahol R, és R2 jelentése alkil-csoport —, melyet Van der Zeeuw ismertet az 1971. november 21 -én közzétettt 71-06860 számú hollandiai szabadalmi bejelentés közzétételi iratában], A szerves oldószer híg kénsavval végzett kezelése útján kapott vizes réz(II)-szulfát-oldat réz(II)-szulfát kristályok bepárologtatással és kristályosítással végzett előállítására, vagy elektrolitként rézkatód elekírolitikus előállítására hasznosítható. Általában az így kapott réz(II)-szulfát tisztasága hasonló a más úton előállított réz(II)-szulfát tisztaságához. Alternatív módon a kilúgozás során kapott oldat forralható, amikor is bázisos réz-karbonát vagy -szulfát csapódik ki, vagy redukálószerrel kezelhető fémréz, például por alakú fémréz előállítására. A kilúgozó ammónia-oldat hőmérsékletét célszerűen 20 C° és 100 C° között tartjuk. Ugyanakkor a kilúgozó oldat pH értéke előnyösen legalább 9,0, különösen előnyösen 9,5-10,5. A kilúgozás során a rézhulladékot előnyösen intenzíven keverjük, előnyösen oxigént tartalmazó gázzal érintkezésben tartva a hulládékor. A kilúgozó oldatot cirkuláltathatjuk is a hulladék szuszpenzióban tartására. A kilúgozás előtt a hulladékot előnyösen mintegy 3 mm-es szemcsékké aprítjuk. A kilúgozó oldat célszerűen legalább 15 g/liter ammóniát (NH3-ban kifejezve) tartalmaz. A kilúgozó oldat továbbá előnyösen legalább 5 g Cu++-iont tartalmaz literenként, minthogy a reakció réz(II)-ionok jelenlétében gyorsabban megy végbe, A találmány szerinti eljárás a legkülönbözőbb körülmények között foganatosítható. Az eljárás foganatosítása során alapvetően fontos, hogy a rézhulladékból a réz kioldásánál jó foiyadék— szilárd anyag kapcsolatot biztosítsunk, továbbá a kilúgozó folyadék és az oxigént tartalmazó gáz is könnyen és jól érintkezhessen egymással a réz lehető leggyorsabb oldására a kilúgozó oldatban. A fenti célok elérésének a módszerei jól ismertek: például alkalmazhatunk hatásos keverést egy tartályban nagy sebességű turbinával, vagy keverhetjük a rendszert forgó tartályban, továbbá alkalmazhatunk fluidizálást vagy a zagyot recirkuláltathatjuk, az említett műveleteket végezhetjük folyamatosan vagy szakaszosan. Alternatív módon 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
