ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИОНОВ МЕДИ ЦИНКОМ В ПРИСУТСТВИИ ИОНОВ ТИТАНА (IV) В РАСТВОРАХ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

Аннотация

Аннотация. В работе изучен процесс восстановления  ионов меди (II) порошком цинка в присутствии ионов титана (IV) в сернокислых растворах. Изучено влияние концентрации ионов титана (IV), исходной концентрации меди (II), концентрации серной кислоты и продолжительности процесса на степень извлечения меди. Эксперименты проводили в водных растворах сульфата меди (II) при перемешивании. В качестве металла-восстановителя использован цинк (порошок), в качестве медьсодержащего раствора-сульфат меди (II)  с добавлением серной кислоты и сульфата титана (IV). Остаточную концентрацию меди в растворе определяли иодометрическим методом.

Показано, что на степень извлечения меди оказывает влияние исходная концентрация ионов меди (II), ионов титана (IV), концентрация серной кислоты и продолжительность опыта. Наиболее благоприятное влияние на степень извлечения меди осуществляется при концентрации ионов титана (IV) в пределах 3,0-6,0 г/л и ионов меди (II) – 5,0 г/л, продолжительность опыта составляет 30 минут.  Результаты экспериментов показали, что степень извлечения меди в присутствии ионов титана (IV) увеличивается на 20% по сравнению с процессом восстановления в отсутствие ионов титана.  

Установлено, что применение ионов титана (IV) способствует не только повышению степени извлечения, но и снижению расхода цинка. Исследование морфологии полученных порошков показало образование ультрадисперсных частиц меди размером 0,1–3,0 мкм в присутствии ионов титана (IV).

Предложен механизм каталитического действия ионов титана (IV), основанный на циклических окислительно-восстановительных превращениях Ti(IV)/Ti(III), обеспечивающих дополнительное восстановление ионов меди (II). Полученные результаты представляют интерес для гидрометаллургических технологий извлечения меди из кислых растворов.