JPS6045127B2 - 硫酸銅の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は銅の電解精錬に於て、電解液から硫酸銅を製造
する方法の改良に係り、特に蒸気原単位を低くした硫酸
銅の製造方法に関するものである。

銅の電解精錬における電解液はＣｕ濃度４０〜４５ｙ／
ｌ遊離硫酸濃度１８０〜２００ダ／ｌ程度が適当である
とされているが、酸化銅の化学的な溶出により、Ｃｌｆ
ｌ農度は電解操業中徐々に上昇していく。

このＣｕ濃度を適正な水準に保つため、通常は鉛をアノ
ードとした析出槽でＣｕの電解採取を行なうか、又は電
解液の一部を抜出して硫酸銅の結晶として採取し脱銅を
行なつている。この際硫酸銅の製造は通常電解液の一部
を抜出し加熱して蒸発濃縮後、冷却晶出させる方法で行
なわれており、給液される電解液中のＣｕ濃度が高く、
硫酸濃度が低いほど、蒸気原単位が低くなることは衆知
の通りである。

然るに電解精錬洛中のＣｕ濃度及び硫酸濃度は、液の深
さにより夫々逆の勾配をなしており、その傾斜勾配は操
業条件によつて異なるが、銅濃度は下部程高く遊離硫酸
は反対に液上面に於て高くなることが判明した。本発明
者はこの点に着目し、電解液から硫酸銅を製造する場合
、この電解槽底のＣｕ濃度が高く、かつ遊離硫酸濃度の
低い部分の液を原料として使用することにより、濃縮の
ためのエネルギーの節約に大きく寄与することを確認し
た。

しかし電解槽の液循環の出口として、全量槽下底から抜
き出す方法は、継続操業中に次第にＣｕ濃度が下り、液
入口濃度にほぼ等しい新たな平衡値に達して安定し、上
記の効果が得られない。そこで本発明では、硫酸銅の結
晶製造に必要な液量のみを出口側下底から抜き出し、そ
れ以外の環流に必要な液は、従来通り上部のＣｕ濃度の
低い部分から溢流して抜き出すことにより、頭書の一目
的を達することが出来る。

即ち、図に於て電解槽１の電解液入口２の対向壁に設け
た溢流出口３の壁面に近接した槽底部に、抜き出口４を
設け、硫酸銅製造のための原液を抜き出口４を設け、硫
酸銅製造のための原液を抜き出すこととした。

液の抜き出し量は、下部抜き出口４からは硫酸銅結晶を
製造するに要する量とし、電解条件として必要な環流量
との不足分を、上部溢流出口３から抜き出すこととなる
。この様に出口側の少くとも２ケ所から液を取り出すこ
とが必要である。しかし設備や工場内のスペースの関係
で、２ケ所以上の取出しが不利な場合は、従来通り電解
槽からの取り出しは１ケ所から行なつた上、第２図の如
く別に上下部に夫々抜き口をもつた保持タンク５設け適
当時間滞品させた上Ｃｕ濃度の高くなつた下部抜出口６
からＣＵＳＯ４結晶製造用原液を抜き出し、上部口７か
らの比較的稀薄液を循環させることでも目的を達するこ
とができる。

通常連続的に環流しつつ電解を行なつている場合は、給
液と排液はＣｕ濃度、遊離硫酸濃度共ほぼ等しいが、電
解槽内の濃度分布は異なり、その程度は操業条件により
変動する。

例えば、Ｃｕ濃度が４５ｙ／ｅ遊離硫酸濃度が２１０ｙ
／ｅの電解液を２５ｅ／Ｍｉｎで給液し、対向壁上部か
ら溢流させ２て電解を行なうと、溢流液は給液濃度とほ
ぼ同一であるが、出口部分の槽底では、ＣＵ５２〜５４
ｆ／′、遊離１１，Ｓ０４１９４〜１９６ｙ／′とかな
りの濃度差を生じ、この槽底部の液を取り出してＣＵＳ
Ｏ４を製造すると、濃縮のためのエネルギーコストを大
２巾に節減しうるので、工業上、多大な効果が得られる
。また、必要があれば、電解槽から抜き出した硫酸銅製
造原液を、さらに別の濃縮タンクに供給して濃縮するこ
とにより、本発明の効果を最大に発３揮することができ
る。

実施例 （１）１２００×４８００×１３００Ｔｆｎの銅電解槽
のたて方向一端下部からＣＵ４５ｆ／′、遊離Ｈ２ｓＯ
４ｌ７６ｇ／ｅの電解液を２５′／Ｍｉｎで供給し、対
向する他端３下部からＣＵＳＯ４製造原液として５ｆ／
Ｍｉｎ上部から一般循環用として２４１／Ｍｉｎを流出
させたが、この場合の抜出口の組成は次の通り。

同一条件での全量上部抜液したものは、 ＣＵ４５．５ｆ／ｅ１遊離硫酸１７４ｙとなり、この液
濃度の差により、ＣＵＳＯ４の給晶製造に要するエネル
ギー節約量は２０％であつた。

２）直径０．６ｍ高さ１０ｍの柱型タンクの中間より、
電解液３０ｅ／Ｍｉｎを供給し、タンク上部から２５．
ｅ／Ｍｉｎを溢流させて電解槽に返還し、一方タンク底
部よりは５ｅ／Ｍｉｎを抜き出して硫酸銅製造工程に供
給し、硫酸銅の製造を行なつた。

この工程での各液濃度は次のとおりであつた。

この結果硫酸銅容液の蒸発に要する蒸気原単位は４．８
Ｔ／ＣＵＳＯ４Ｔ（タンク保温した場合）であり、従来
法の蒸気原単位６Ｔ／Ｔに対して２０％も低い蒸気原単
位で硫酸銅を製造することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によつてなる硫酸銅の製造に１］いる
電解槽の断面図であり、第２図は硫酸銅のｌ造工程図で
ある。 １は電解槽、２は電解液入口、３は溢流出口、：は抜き
出口、５は保持タンク、６は下部抜口、″は上部口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 銅電解精製に於ける電解液から硫酸銅を製造するに
   際し、硫酸銅製造に必要な熱エネルギーを節約するため
   に電解液の循環工程中で、所定の滞留時間を経て自動的
   に銅濃度勾配を生ぜしめ、低濃度液のみを循環し、該銅
   濃度の高い液を硫酸銅の製造原液として使用することを
   特徴とする硫酸銅の製造方法。 ２ 濃度勾配を与える滞留容器として、電解槽を利用し
   、上部からの通常の環流排液を抜き出すと同時に、下部
   から硫酸銅製造原液を抜き出すことを特徴とした特許請
   求の範囲１記載の硫酸銅の製造方法。 ３ 電解液の循環工程中に貯槽を設け、上部から環流液
   を抜き出し、下底部から硫酸銅原液をとりだすことを特
   徴とした特許請求の範囲１記載の硫酸銅の製造方法。