способ выделения меди в виде хлорида меди из минерального сырья

Формула изобретения

Способ выделения меди в виде хлорида меди из минерального сырья, включающий хлорирование исходного сырья и последующую отгонку и сублимацию хлорида меди, отличающийся тем, что сублимацию ведут при температуре выше 365°С в токе инертного газа с переходом хлорида меди в газовую фазу в виде хлорида меди (I).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области химической технологии неорганических веществ и может использовано в тех случаях, когда необходимо из минерального сырья выделить медь.

Известен способ растворения и выщелачивания оксидов различных металлов путем взаимодействия их с соляной кислотой при кипячении. Недостатком способа является образование большого количества слабокислых сточных вод, которые необходимо утилизировать. Повышенная опасность работы с соляной кислотой вследствие повышенного давления паров хлороводорода над раствором [Ахметов Т.Г., Порфирьева Р.Т., Гайсин Л.Г., Хацринов А.И. «Химическая технология неорганических веществ». Кн.2, М.: Высшая школа, 2002. - 427 с.].

Известен способ выщелачивания германия из концентрата соляной кислотой с последующей возгонкой тетрахлорида германия при нагревании. Недостаток способа - энергоемкость процесса удаления воды [Справочник по редким металлам, перевод с английского / Под ред. В.Е.Плющева, М.: Мир, 1965. - 947 с.].

Известен способ, включающий хлорирование железосодержащего сырья твердым хлоридом аммония с последующей отгонкой и сублимацией хлорида железа (III). Недостатком способа является процесс гидролиза хлорида железа (III) парами воды [патент RU 2314354. Опубл. 10.01.2008, МПК С22В 3/14].

Известен способ (прототип) выделения меди в виде хлорида меди из минерального сырья, включающий хлорирование исходного сырья и последующую отгонку и сублимацию хлорида меди [SU 1742342 А1. Опубл. 23.06.1992, МПК С22В 1/08].

Задачей настоящего изобретения является разработка нового технологического способа выделения меди из минерального сырья.

Поставленная задача достигается тем, что исходное минеральное сырье хлорируют хлором, хлороводородом, твердыми хлоринаторами (хлориды щелочных металлов, хлорид аммония) с последующей отгонкой и сублимацией хлорида меди (I) при температуре выше 365°С в токе инертного газа.

Хлорирование оксида меди (II) хлоридом аммония описывается реакцией

СuО+2NH₄Cl=CuCl ₂+2NH₃+Н₂О

В результате реакции образуется хлорид меди (II) и выделяются газообразные аммиак и вода.

Хлорирование сульфида меди (II) хлороводородом описывается реакцией

CuS+2НСl=CuCl ₂+H₂S

В результате реакции образуется хлорид меди (II) и выделяется газообразный сероводород.

Хлорид меди (II) диссоциирует на хлорид меди (I) и газообразный хлор, реакция описывается уравнением

2CuCl ₂=2CuCl+Сl₂

Преимущество выделения меди отгонкой и сублимацией с использованием продувки реакционной камеры инертным газом заключается в снижении температуры перехода хлорида меди (I) в газовую фазу и предотвращение гидролиза парами воды.

Достигнут технический результат - выделен хлорид меди в чистом виде.

Пример 1

Окисленный концентрат, содержащей оксид меди в количестве 10 г и хлорид аммония в количестве 15 г, смешивали и выдерживали при температуре 320°С до полного отделения газообразных аммиака и воды.

Далее увеличивали температуру до 400°С в токе инертного газа (аргон), происходила сублимация меди в виде хлорида меди (I). Масса полученного хлорида меди составила 12,14 г. Выход составил 97,6% от теоретического.

Пример 2

Отличается от примера 1 тем, что в качестве минерального сырья брали сульфидный концентрат, в качестве хлорирующего агента использовали хлороводород, отгонку хлорида меди проводили при температуре 850°С. Масса полученного хлорида меди составила 11,93 г. Выход составил 95,9% от теоретического.