Калужский филиал МГТУ им. Н. Э. Баумана, г. Калуга:

И. В. Федосеев, проф., e-mail: fn6-kf@bmstu-kaluga.ru;
В. В. Максимов, ассистент, каф. химии

Альтернативой электролитическому рафинированию меди может служить ее химическое выделение из растворов с последующим восстановлением до медного порошка. Так, в промышленном масштабе был использован способ автоклавного осаждения меди из растворов при взаимодействии с H₂ или CO с последующей ее прокаткой, требующей невысоких капитальных и эксплуатационных затрат. Компания «Outotec Hydro Copper» предложила технологию получения медного порошка из медных сульфидных руд и концентратов, включающую четыре основных операции: растворение руды или концентрата в крепком растворе NaCl в присутствии кислорода с переводом меди в раствор в виде хлорокомплекса [CuCl₂]^–; очистку полученного сульфатно-хлоридного раствора от сульфат-ионов и ионов Cu (II), серебра, цинка, никеля, свинца и прочих примесей химическими способами и очистку раствора на ионообменных смолах; осаждение Cu₂O едким натром; восстановление медного порошка водородом при t = 650–850 ^oC. В статье предложена технология прямого выделения меди из многокомпонентных сульфатно-хлоридных растворов при взаимодействии с CO или содержащими его технологическими газами в присутствии PdCl₂. Установлено, что скорость восстановления Cu (II) до Cu (I) может достигать 1 % · мин^–1 при использовании чистого CO. Процесс можно проводить с использованием технологических газов, содержащих CO: воздушного генераторного, водяного, конвертированного метана. При этом скорость восстановления меди составляет 0,6–0,9 % · мин^–1, а степень восстановления достигает 98 %. Получаемый хлорид меди (I) характеризуется высокой чистотой. Существует несколько способов дальнейшей переработки CuCl на медь: прямое восстановление водородом; гидролитическое разложение в щелочных средах и дальнейшее восстановление конвертированным метаном; диспропорционирование Cu₂O раствором H₂SO₄ с последующим повторным гидрокарбонилированием или электролизом с нерастворимыми анодами.

1. Выдыш А. В., Нафталь М. Н., Бацунова И. В., Петров А. Ф. Исследование возможности снижения степени перехода серы в раствор в гидрометаллургической технологии переработки высокомедного файнштейна // Цветные металлы. 2005. № 12. С. 24–37.
2. Шестакова Р. Х., Петров А. Ф., Бацунова И. В. Влияние условий атмосферной медеочистки никель-кобальтовых растворов на технологические показатели автоклавной переработки высокомедистого файнштейна // Цветные металлы. 2006. № 12. С. 26–28.
3. Калашников М. И., Салтыков П. М., Шнеерсон Я. М., Салтыкова Е. Г. Автоклавная переработка никельсодержащих сульфидных концентратов // Цветные металлы. 2009. № 9. С. 59–60.
4. Цапах С. Л., Хемидова К. А., Хомтенко О. А., Садовская Г. И. Закономерности процессов переработки медно-никелевого файнштейна применительно к хлорной технологии производства электролитического никеля // Цветные металлы. 2009. № 9. С. 72–75.
5. Мушкатин Л. М., Дьяченко В. Т. Проблемы и перспективы развития российских металлургических мощностей компании ОАО «ГКМ «Норильский никель» на период до 2020 г. // Цветные металлы. 2009. № 9. С. 12–17.
6. Mackiv V. N., Benz T. W., Evans D. Y. // J. Inst. Metals. 1966. Vol. 94, N 11. P. 143–158.
7. Mackiv V. N. // Can. J. Chem. Eng. 1968. Vol. 46, N 1. P. 3–15.
8. Burkin A. R. // Powder Metallurgy. 1969. Vol. 12, N 13. P. 243–250.
9. Whitaker J. F. // Wire and wire product. 1961. Vol. 36, N 10. P. 1346–1348.
10. Хааванламми Л., Каронен Я., Родригес К. Hydro Copper – совершенствование технологии производства меди // Цветные металлы. 2011. № 7. C. 24–26.
11. Баух Г., Павяен Ф., Плит К. Получение металлов путем восстановления под давлением. // Проблемы современной металлургии. 1959. № 2. C. 84–94.
12. Спицын В. И., Федосеев И. В., Пономарев А. А., Елесин А. И. Кинетика и механизм каталитического восстановления Cu (II) окисью углерода в присутствии хлорида Pd (II) // Журн. неорг. химии. 1978. Т. 26, вып. 2. С. 454–456.
13. Фасман Ф. Б., Марков В. Д., Сокольский Д. В. Каталитическое восстановление неорганических соединений окисью углерода в жидкой фазе // Журн. прикл. химии. 1965. Т. 38, № 4. С. 791–800.
14. Марков В. Х., Голодов В. А., Фолман А. Б. Влияние электронно-акцепторной способности и структуры окислителей на кинетику их взаимодействия с окисью углерода в присутствии ацидокомплексов Pd (II) // Изв. Сиб. отд. АН СССР. Сер. химич. наук. 1967. № 7, вып. 3. С. 36–70.
15. Голодов В. А., Куксенко В. Л., Танеева Г. В. Восстановление соединений меди (II) окисью углерода в водных растворах // Кинетика и катализ. 1984. Т. 25, № 2. С. 330–334.
16. Федосеев И. В. Гидрокарбонильный процесс обезмеживания растворов // Цветные металлы. 2005. № 8. С. 22–25.
17. Федосеев И. В., Максимов В. В. Селективное выделение меди при гидрокарбонилировании сульфатмно-хлоридных растворов цветных металлов // Цветные металлы. 2010. № 12. С. 39–40.
18. Федосеев И. В. Гидрокарбонильные процессы в технологии платиновых металлов // Цветные металлы. 2006. № 8. С. 76–82.