專利名稱：從任何含金屬的材料中獲得金屬粉末、金屬板或金屬陰極的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦物提取工業(yè)，特別涉及一種從^f可，材料中通過電解過程 獲##1粉、銅城銅陰極的方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，沒有方法能夠^^戶石中通過單一過程回收99.9%純度的銅。不同的 方法可用來回4Wt煉銅。例如，最通常的方法是對(duì)銅的氧^4勿釆用堆浸法， 然后電,陰極，其中實(shí)施下ii^^步驟
1. ^f磨礦石到3/4英寸(1.905cm)以下。
2. 用';^^有石皿的"fit海7jCM^所得的材料。
3. 成:^^ft凝絲，并且用前述的液體、;^H勿噴射這個(gè)糧月。
4. 在萃^f中存儲(chǔ)所獲得的液體，從而獲得富銅溶液。
5. 脫鹽并去礦4膝液。
6. 將富銅溶M電解液導(dǎo)入電解池中，其中可獲得陰極。
同樣地，有些專利文獻(xiàn)能夠通過電解方法AU戶石中存在的金屬礦物來回收 金屬，例如，美國(guó)專利No.3，772，003，題目為"從其礦物中電解回收鉛、 的方法"，該專利公開了一種從其硫化和混合的礦石以及精礦中提取鋅、4詠/ 或鉛的方法。該方法包括在電解槽的陽極室或陽極空間內(nèi)存在催化劑的情況下， 電解微細(xì)分開的混4Mf廣石，所述催化劑包括在卣化氫水溶液中的銅的卣素離子 復(fù)M(CuX) ， M的卣化物是氯化物。在夕卜加電流的作用下，銅的囟素離 子復(fù)*開始^，從而產(chǎn)生攻擊和氧化陽極室或陽極空間內(nèi)的固體的氧化性 物質(zhì)。特別是當(dāng)鐵辦的硫化物存在時(shí)，進(jìn)一步加入銅的鹵4緣(CuX2)，優(yōu) 選氯必銅，以^石危^匕氬的#^:。離子選棒l"生滲it^可用來^^有礦石和^Jl
物的';^^物的陽極空間與陰極空間分開。該專利不是旨在提取銅。
最接近的J姊技術(shù)，可負(fù)&美國(guó)專利No.4，061，552,題目為"M^廣石^fr礦 中電解生產(chǎn)銅"，等同于西班牙專利EP445,459，其公開了一種從，礦石或精
礦中提取銅的方法，該方法包括將礦石或精礦^A^電解^LE,均勻^給漿料 以結(jié)合細(xì)小*的空氣或其它含氧氣體，#^#整個(gè)過程中混^的pH # 1.5~7的范圍內(nèi)。鐵在該過程中溶解，并以氧化鐵的形式;51^、，同時(shí)銅溶解* 液中。該方法^^Ji^大^a下和從50。C到電解液沸點(diǎn)的溫度范圍內(nèi)加以實(shí)施。 電解狄酸性電解液，^^有足夠濃度的氯離子以##"溶絲#溶液中每個(gè) 銅離子的存在。而且，該專利文獻(xiàn)要求保護(hù)的方法是在一個(gè)具有隔膜的電化學(xué) 電池中實(shí)施的，該電處^"有陽極空間和收^M斤提取的金屬的陰極空間。上述專 利文#本發(fā)明之間的主要差異如下 -本^發(fā)明是不同的，因?yàn)樗恍枰諝獾?;iA。
-而且，本發(fā)明所^^)的溫度也不同，因?yàn)樯鲜鰧＠枰臏囟确秶?0。C 105°C,優(yōu)選85。C;而本發(fā)明的方法是在室溫或者溶液自然達(dá)到的溫度下進(jìn) 行的，避免了加熱或冷卻的需求。
-本發(fā)明在靈活'l"沐所用材料上也不同；本發(fā)明的設(shè)備是便攜式的J1A可互換 的，并且由不同的材料制成，伏i^AM不彩H岡。
-本發(fā)明方法的其它優(yōu)點(diǎn)是，即使當(dāng)載^#料可能包含其它污染金屬元素^4失 和^時(shí)，它也肯^f蟲特地回jji^tlii^ 99.9%的銅。相反，在上述專利的實(shí) 施例中，所回收的銅以^^有一定百分比的^^鐵的雜質(zhì)元素出現(xiàn)。


圖l現(xiàn)示了一個(gè)電解池，其中存絲陽極l、陰極2、本發(fā)明的設(shè)備3、電 解液4、，礦物或礦石5以及鉤狀件6。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及礦物提取工業(yè)，特別涉及一種從4封可，材料中通過電解過禾1^ 得銅粉、銅M銅陰極的方法及設(shè)備。為此，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一^H殳備，該設(shè)備 包括M有涂刷過的或多孔的聚合物的容器，在該容器中加入有^材料，將 該設(shè)備放ii^有電解液的電解池中，所述的電解M包括可拆卸的鉤狀陰極， 被回收的礦物將^^P在該陰^Lh。
本發(fā)明的設(shè)備是一個(gè)容器，其可由聚合物、鈦、鉛、銅、不辦岡或它們的混 合物，優(yōu)i4A鈥，制成，并M有涂刷過的(brushed)或多孔的聚合物， 聚乙烯，擬L隙不小于600目。所it^器可以是任意的幾何形狀，例如正方形、 矩形或平行六面體，優(yōu)選是具有正方形或矩形面的平4亍六面體，其厚度大于lmm，穿孔的孔密度低于其表面的50%，所述穿孑Usl孔的M直徑為lcm。這 ^"i殳備具有由相同材料制成的鉤狀件，該鉤狀件必須從結(jié)構(gòu)的頂部以這樣的方 式突出，即它們可便于操作和電連接(如圖1所示)。該容器的容量是1 ~ 5,000 千克。
與茶葉袋所用的原理類似，涂刷過的或多孔聚^湯的材料涂層可用來保留 ^r屬的材料或礦物礦石，但允許離子通過。這也允"it^口電^^fet^同時(shí)回 ^L乎所有的4，屬。通過在陽極上不形成氧氣泡和在陰極上形成氫氣泡使得系 統(tǒng)的最優(yōu)^^t果明顯，由此 ^地減少了電損失。
如 ^只用涂刷過的或多孔的聚合物制成，那么就需要將陽極插入到容 器中，以實(shí)施4^發(fā)明的方法。
^^發(fā)明的方法中，先前并^^##^#^濃縮。如^f料^ir口工的礦 物，那它必須預(yù)^9f磨，如果包含有過多的粉末，那就斜艮梧需要進(jìn)行清洗。
如^H"料AA銅或銅廢料，那么可將所ii^料直4^A^設(shè)備中而不需要 預(yù)先的研#/或清洗步驟。
從^f可賴材料中獲^^粉、銅;fcl^銅陰極的方法包括以下步驟
a) 將根悟需要預(yù)先進(jìn)行研磨和清洗的，材料^^發(fā)明的設(shè)備中。
b) 將所述設(shè)備^L^必須含有電解液的電解槽中，該電解液包含0% ~1% 的NaCl、 1%~15%的112804以及98%~84%的水。電解液溫度范圍可以是 10°C~70。C， ^Lit^J:溫。
c) 通0.5 ~ 6V的直流電進(jìn)行電解，通過電;^P在不辦岡陰^Lh回4i^化的 金屬。
為了實(shí)^/#1粉的電解，通過^JU相同的方法^i殳備，必須使用6 75V的電壓。
^^J本發(fā)明的方法，能夠獲得99.9。/。tt的銅粉、銅M銅陰極，所# 法具有以最小的^Mc^無f^fc^吏用同一電解液的優(yōu)點(diǎn)。
應(yīng)用實(shí)施例
將100kg的含有2%銅的^口工氧^/41^廣物(礦石)研磨到2cm以下，然 后導(dǎo)A^本發(fā)明的設(shè)備中。在室溫下將整^H殳備^AJi〗具有電解液的電陣隋中， 該電解液具有10%H2SO4、 0.1 。/。NaCl和89.9%的水。
通過使用在40A電流下1.6V的電壓來實(shí)施電解過程，陰極為lx(U6m的
不糊，厚鈔3隱。
一小時(shí)之后，獲得了 80g純度為99.9%的銅板。
與3W技^N目比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過^^]本發(fā)明的設(shè)備和方法，省略了 通常樹曼法(賄技術(shù)中所描述的方法)中的步驟2 5以;SJi^的電解過程， 從而將所需的時(shí)間縮短到幾個(gè)小時(shí)，并使電沉積>^4^0速了至少2倍。通過使 用上述方法，每l務(wù)時(shí)能夠獲得lg銅，能夠節(jié)約相同產(chǎn)出水平所需的設(shè)備的 數(shù)量。此外，電解液可以重復(fù)利用，因?yàn)楫?dāng)溶M成銅陽離子的時(shí)候，H2S04 能夠在陰紅再生。該方法具有不需要4i^槽的優(yōu)點(diǎn)，其構(gòu)成了本方法的環(huán)保 性貢獻(xiàn)。其它的優(yōu)點(diǎn)如前所述。
權(quán)利要求
1.一種用于包含含銅材料的設(shè)備(3)，所述材料經(jīng)受電解過程以從任何含銅材料中獲得銅粉、銅板或銅陰極，從而能夠從礦石中直接回收99.9％純度的銅，其中，所述設(shè)備包括由聚合物、鈦、鉛、不銹鋼或它們的混合物制造的容器(3)，該容器覆蓋有孔隙率低于其表面的50％的涂刷過的或多孔的聚合物；在所述容器僅由涂刷過的或多孔的聚合物制成的情況下，需要將陽極插入到其內(nèi)以實(shí)施本發(fā)明的方法；所述設(shè)備具有由相同材料制成的鉤狀件(6)，所述鉤狀件從其頂部突出，從而能夠操作所述容器。
2. 據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，^#棘于，所ii^H^由聚^^制成，并包 ^^§4其內(nèi)的陽極。
3. 才 權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，涂刷過的或多孔的聚^ ^i4^孔隙不小于600目的聚乙烯。
4. 才 431^要求1所述的i殳備，絲棘于，所ii^H的容量是1~ 5,000 千克。
5. 才 權(quán)利要求i所述的設(shè)備，^#棘于，所ii^H具有4封可;U可構(gòu)形、 正方形、矩形、或平行六面體，優(yōu)il^平行六面體。
6. 才M^U'〗要求5所述的設(shè)備，^##于，所i^Mi^l具有矩形或正 方形面的平4于六面^J形，其厚度大于lmm。
7. 從^^可，材料中獲#^粉、銅M銅陰極的電解方法，其中所述方法包 括以下步驟a ) ^^)材料^A^^N要求1至6所述的設(shè)備中，b) 將來自步驟(a)中的設(shè)MAJ'J填充有電解液的電餘隋中，c) 進(jìn)行電解過程以回》1^1>1^99.9%的銅粉、銅城銅陰極， d ) 4械電解'^i顯^ 10°C ~ 70°C ，e)翻口05-6V的電壓。
8. 才 權(quán)利要求7所述的方法，其中，所ii^料為未加工的礦物，需要時(shí)預(yù) 先進(jìn)行研磨。
9. 才娥權(quán)利要求8所述的方法，其中，如果研磨后粉末的含量高于5%,對(duì) 所ii/^物i^ft"清洗。
10. 才娥權(quán)利要求7所述的方法，其中，所ii^料A^銅或銅廢料，將它 們直接^v設(shè)備中而不需要預(yù)先的磨碎和/或清洗步驟。
11. 才Nt權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述電解液包括0 % ~ 1 %的NaCl、 1% ~15%的HzS04以及98% ~84%的7&，所述的電解液能夠以最小的^^fp 水耗而無卩Mli^^1。
12. 才M居權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述方法包^^口高于6V的電壓 絲糊粉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于包含含銅材料的設(shè)備，所述材料經(jīng)受電解過程以從任何含銅材料中獲得銅粉、銅板或銅陰極，從而能夠從礦石中直接回收99.9％純度的銅，其中，所述設(shè)備包括由聚合物、鈦、鉛、不銹鋼或它們的混合物制造的容器，該容器覆蓋有孔隙率低于其表面的50％的涂刷過的或多孔的聚合物；在所述容器僅由涂刷過的或多孔的聚合物制成的情況下，需要將陽極插入到其內(nèi)以實(shí)施本發(fā)明的方法；所述設(shè)備具有由相同材料制成的鉤狀件，所述鉤狀件從其頂部突出，從而能夠操作所述容器。本發(fā)明還公開了一種從任何含銅材料中獲得銅粉、銅板或銅陰極的電解方法。
文檔編號(hào)C25C1/00GK101165215SQ20071014941
公開日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月4日
發(fā)明者路易斯·安東尼奧·卡納萊斯·米蘭達(dá) 申請(qǐng)人:路易斯·安東尼奧·卡納萊斯·米蘭達(dá)