Спосіб одержання гідроксиду міді (іі)

Винахід стосується технології неорганічних речовин і способів одержання електрохімічним окислюванням гідроксиду міді (II), застосовуваного як білила, фунгіциди, протигнильне покриття суден чи як активна маса позитивного електрода у виробництві гальванічних елементів. Найближчим аналогом винаходу - способу одержання гідроксиду міді (II) прийнятий патент України № 55816 А (МПК С01G3/02, 2003), згідно якого гідроксид міді (II) одержують електрохімічним окислюванням у присутності мідного анода в розчині нітрату лужного елемента з концентрацією за масою 5-15% при густині струму 150-460 А/м 2. Ознаками винаходу, що збігаються з суттєвими ознаками найближчого аналога, є наявність у способі одержання гідроксиду міді (II) електрохімічного окислювання в присутності анода в розчині нітрату лужного елемента з концентрацією за масою 5-15% при густині стр уму 150-460 А/м 2. Технічним результатом винаходу є зниження собівартості одержуваного продукту, підвищення продуктивності процесу і гнучкості електрохімічного окислювання при одержанні гідроксиду міді (II). Недоліками найближчого аналога, що перешкоджають одержанню технічного результату, є застосування як анода дефіцитної металевої міді, що приводить до підвищення собівартості одержуваного гідроксиду міді (II). У зазначеному способі електрохімічне окислювання проводиться у відносно низькому інтервалі змін густини стр уму 150-460А/м, що знижує продуктивність процесу. В основу винаходу поставлена те хнічна задача удосконалення способу одержання гідроксиду міді (II). Поставлена технічна задача вирішена тим, що в способі одержання гідроксиду міді (II), що включає електрохімічне окислювання міді в присутності анода в розчині нітрату лужного металу з концентрацією за масою 5-15% при густині струм у 150-460А/м 2, згідно винаходу як анод застосовують залізисті відходи, що містять мідь, електрохімічне окислювання додатково проводять при густині стр уму до 4000А/м 2. Між сукупністю суттєвих ознак винаходу і те хнічним результатом, що досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. У винаході - електрохімічному способі одержання гідроксиду міді (II) як анод застосовують залізисті відходи, що містять мідь, при густині стр уму 150-4000А/м 2 (див.Таблицю). При електрохімічному окислюванні залізистих відходів, що містять мідь, в інтервалі густини струму 1504000А/м 2 досягається практично повний і роздільний витяг складових компонентів відходів - міді у виді гідроксиду міді (ІІ), залізної основи у виді вільного металу, що як брухт може бути направлений на підприємства Вторчормету. При цьому підвищення густини струму до 4000А/м 2 приводить до зниження часу повного окислювання плакованої міді з поверхні залізистих відходів, які містять мідь, що приводить до підвищення продуктивності процесу. Застосування як анод залізистих відходів, що містять мідь, дозволяє у всьому інтервалі густини струму 150-4000А/м 2, з високим витягом (за масою 94,8-96,9%) витягати також залізну основу у виді брухту. Це знижує собівартість гідроксиду міді (II). При цьому зі збільшенням густини струму з 150 до 4000А/м 2 час повного окислювання плакованої міді знижується з 45 до 2,4 хвилин, тобто в 19 разів і, як наслідок цього в стільки ж раз зростає продуктивність процесу. Електрохімічне окислювання залізистих відходів, що містять мідь, можна проводити також при густині стр уму вище 4000А/м 2. Однак, одержання продукту в цих умовах небажано в зв'язку з підвищенням напруги на ванні, що пов'язане з зайвою витратою електроенергії. Таблиця Одержання гідроксиду міді (II) анодним окислюв анням залізистих в ідходів , що містять мідь, у розчинах нітратів натрію і калію Вміст залізної Витяг з в ідходів , основи, % % мас. Анодний мас. в ихід Залізної Час міді по основ и Напруга пов ного струму, Початкового Залізної Міді в після % на окислення T, °С Залізо Мідь біметалу окислення основ и Сu(ОН) 2 в анні, В мідного мідного шару, хв . шару 2,2 10 18-22 2,21 2,10 99,70 0,20 99,70 96,0 86,53 1,8 10 18-21 2,20 2,10 99,70 0,21 99,78 96,90 87,40 1,6 10 18-19 2,23 2,13 99,70 0,21 99,78 96,90 87,40 2,1 10 18-21 2,23 2,13 99,70 0,21 99,78 96,90 87,40 1,9 12 17-20 2,12 2,00 99,65 0,29 98,96 94,20 90,40 1,5 12 18-19 2,16 2,06 99,60 0,29 99,99 94,10 92,0 1,5 45 18-19 2,14 2,03 99,70 0,20 99,70 96,0 82,40 2,6 9 15-24 2,23 2,12 99,65 0,20 99,70 95,60 65,60 3,0 4,5 20-25 2,23 2,11 99,70 0,20 99,30 96,0 65,0 3,7 3 20-27 2,16 2,04 99,70 0,29 97,20 94,18 62,10 4,5 2,4 23-28 2,24 2,13 99,65 0,20 99,70 95,90 61,10 5,3 1,8 23-28 2,24 2,13 99,65 0,29 99,70 95,90 60,90 Умов и електролізу Анодна Природа Концентрація густина солі солі, % масс. струму, А/м 2 NaNО3 NaNО3 NaNО3 KNО3 KNO3 KNO3 NaNО3 NaNО3 NaNО3 NaNO3 NaNО3 NaNО3 5,00 9,27 15,00 5,00 9,43 15,00 9,28 9,28 9,28 9,28 9,28 9,28 500,0 500,0 500,0 500,0 500,0 500,0 150,0 989,0 1989,0 2966,0 3977,0 5227,0 Маса, г Спосіб здійснюється таким чином. Електрохімічне окислювання мідних анодів проводять при подачі постійного електричного струму (150-4000А/м 2) у звичайних електролізерах, виконаних зі сталі, титана чи будь-якого іншого матеріалу, інертного в лужному середовищі з циркуляцією чи без циркуляції електроліту, без примусового охолодження розчину. Як катод застосовується мідний скрап. Як анод застосовуються залізисті відходи, що містять мідь (наприклад, відпрацьовані гільзи військово-промислового комплексу) вмістом за масою:Fe-95,0%; Сu-4,7%, решта - Zn. Як електроліт застосовують розчини нітратів натрію і калію. Результати способу одержання електрохімічним окислюванням гідроксиду міді в присутності залізистого анода, що містять мідь, приведені в Таблиці. Таким чином, застосування в електрохімічному способі одержання гідроксиду міді (II) як анод залізистих відходів, що містять мідь, дозволяє знизити собівартість отриманого гідроксиду міді (II) і підвищити продуктивність процесу в результаті проведення електрохімічного окислювання в більш широкому інтервалі змін густин стр уму 150-4000А/м 2.