Спосіб одержання електрохімічного мідного порошку

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности гидроэлектрометаллургии, и может быть использовано при получении медных порошков. Наиболее близким по назначению, технической сущности и достигаемому результату при использовании является способ получения электролитического медного порошка, включающий получение рыхлого осадка меди электролизом и последующую обработку дисперсного металла. При этом обычно промывку ведут горячей водой под давлением и на заключительной стадии холодной водой. Для удаления из порошка воды через промыватель продувают сжатый воздух, однако и после этого в порошке осаждается до 30% влаги. Кроме того, не исключено, что вместе с продуваемым воздухом в порошок попадают и пары масла от насосов, которые способствуют окислению медного порошка. Производительность и эффективность работы такого аппарата невелика, к тому же порошок, особенно в верхнем слое, при этом частично окисляется. Более эффективно действующим и производительным является центрифугирование. Во избежание излишнего уплотнения и нарушения дендритной структуры частиц порошка центрифугирование осуществляют с умеренным числом оборотов 1000 - 1200об/мин. После центрифугирования в порошке остается влаги 8 - 10%, что облегчает в дальнейшем сушку порошка. Для промывки может быть использован и ленточный вакуум-фильтр. При движении горизонтально расположенной фильтроленты последовательно протекают процессы фильтрации, промывки, обезвоживания порошка. Как видно из описания, приведенного выше, способ о целом оказывается сложным, особенно удаление промывочной воды с помощью сжатого воздуха, что, видимо, приводит к уплотнению порошка и нарушению дендритных стр уктур. К тому же известно, что при электролитическом способе получения порошка меди дополнительная его обработка связана с существенным расходом электроэнергии. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа получения электролитического медного порошка, включающего электролиз с последующей обработкой дисперсного металла, в котором, вследствие удаления влаги из порошка перед центрифугированием путем вакуумирования и выдержки порошка в вакуумированной камере при установившемся давлении ниже атмосферного, обеспечивается возможность удаления влаги до остаточного ее содержания на указанном промежуточном этапе до 15 - 20%, и за счет этого возможно достижение в конечном счете содержание влаги в порошке не более 5 - 8%, что едва раза меньше, чем в прототипе, уменьшение окисленности порошка и снижение энергозатрат на процесс получения электролитического медного порошка в целом. Поставленная задача решается тем, что в известном способе получения электролитического медного порошка, включающем электролиз с последующей обработкой дисперсного металла путем промывки водой, стабилизации, центрифугирования, сушки и классификации, согласно изобретению, после промывки водой и стабилизации перед центрифугированием порошок помещают в камеру, которую затем вакуумируют, его выдерживают в камере при установившемся в ней давлении ниже атмосферного. Влагу удаляют из порошка вакуум-насосом до установления в камере давления 0,9 ... 0,5атм. Порошок выдерживают при давлении ниже атмосферного в течение 10 - 15мин. Вакуумирование осуществляют со скоростью 0,7 ... 0,8атм/мин. Как видно из изложения сущности технического решения, оно отличается от прототипа и, следовательно, является новым, Поскольку при таком удалении влаги порошок не уплотняется, дендритные структуры не разрушаются, то при последующем центрифугировании в порошке остается влаги, что существенно меньше, чем в известном способе. Такое существенное уменьшение содержания влаги перед центрифугированием и после него существенно облегчает в дальнейшем сушку порошка, Позволяет сократить время сушки, исключает вероятность окисления порошка, то есть обеспечивает его высокие потребительские свойства, так как диапазон применения такого порошка не ограничен. По видимому при этом удаляется из порошка не только влага, но и некоторые газовые составляющие, которые способствуют окислению порошка. Наилучшие результаты, с точки зрения содержания влаги в порошке, получают при понижении давления до 0,9 ... 0,5атм, выдержке при этом давлении в течение 10 ... 15мин, при этом скорость понижения давления составляет 0,7 ... 0,8атм/мин. При таких условиях сохраняется дендритность осадка, снижается окисленность порошка, то есть высокие потребительские свойства обеспечиваются при минимальныхэнергетических затратах. Выдерживание порошка при достижении определенного уровня вакуумирования гарантирует, что уровень влажности и газовых примесей понизится в среднем во всем объеме в равной степени. При достижении давления в области до 0,9 ... 0,5атм скорость изменения давления становится практически равной 0, так как при этом устанавливается равновесие между скоростью испарения влаги и других, примесей и скоростью откачки. После выдержки порошка в камере при этом давлении в течение 10 ... 15 минут дальнейшую откачку камеры целесообразно прекратить. Способ осуществляют следующим образом. Процесс электролиза ведут при катодной плотности тока 1600 ... 1700А/м 2, температуре электролита 55 ... 60°C, циркуляции электролита 7 ... 10л/мин и следующем составе электролита; (32 ... 48г/л); (160 ... 180г/л). Промывку водой, стабилизацию раствором мыла, центрифугирование, сушку и классификацию порошка проводят по одной из известных методик. Однако перед центрифугированием порошок, масса которого в нашем случае составляет 40кг, помещают в камеру объемом 0,05м 3, которую подключают к форвакуумному насосу. Форвакуумный насос марки РВЫ - 40 обеспечивает понижение давления со скоростью 0,7 ... 0,8атм/мин. Через 30 ... 40 минут в камере устанавливается давление 0,9 ... 0,5атм. После выдержки в течение 10 - 15 минут дальнейшую откачку прекращают и порошок извлекают для дальнейшей обработки на центрифуге. Следует отметить, что нецелесообразно существенно изменять выбранные нами соотношения между массой порошка, объемом камеры и производительностью вакуум-насоса, так как существенного улучшения качества за счет увеличения скорости вакуумирования можно и не получить, но при этом увеличатся энергетические затраты, и возможны непредсказуемые изменения физико-химических свойств порошка. Результаты осуществления способа иллюстрируют примеры, приведенные в таблице. Как видно из таблицы, в результате осуществления предлагаемого способа значительно снижена влажность порошка до сушки. При этом уменьшен расход электроэнергии на весь технологический процесс на 10 - 15% и обеспечено получение порошков с высокими потребительскими свойствами.