A STUDY OF THE ION EXCHANGE REMOVAL OF ANTIMONY(III) AND ANTIMONY(V) FROM COPPER ELECTROLYTES

Abstract

Several methods have been developed to remove antimony from copper electrolytes. Previous research, however, has focussed almost exclusively on the behaviour of Sb(III), neglecting the fact that Sb(V) is also commonly found in copper electrolytes. In this project, the solubility and the ion exchange behaviour of both Sb(III) and Sb(V) were studied and significant differences in the behaviour of the two species were observed. Thus, the solubility of Sb(III) in a synthetic copper electrolyte increased with temperature in the range from 30 to 80 °C, whereas the solubility of Sb(V) was constant over the same range. Both Sb(III) and Sb(V) were extracted by an aminophosphonic resin, but only Sb(III) was readily eluted by HCl or complexing agents, such as EDTA and tartaric acid. By contrast, the elution of Sb(V) was extremely slow with HCl and ineffective with complexing agents. This observation implies that in industrial practice, unless special measures are taken, Sb(V) will accumulate on the resin, eventually impeding the ion exchange process.Plusieurs méthodes ont été développées pour enlever l’antimoine des électrolytes de cuivre. Cependant, les recherches antécédentes étaient concentrées presque exclusivement sur le comportement de Sb(III), négligeant le fait qu’on trouve également Sb(V) communément dans les électrolytes de cuivre. Dans ce projet, on a étudié la solubilité et le comportement d’échange d’ions à la fois de Sb(III) et de Sb(V) et l’on a observé des différences importantes dans le comportement des deux espèces. Ainsi, la solubilité de Sb(III) dans un électrolyte synthétique de cuivre augmentait avec la température dans la gamme de 30 à 80°C, alors que la solubilité de Sb(V) était constante dans la même gamme de température. On a extrait tant le Sb(III) que le Sb(V) avec une résine aminophosphonique, mais seulement Sb(III) était facilement élué par le HCl ou par les agents complexants tels que l’EDTA et l’acide tartrique. En contraste, l’élution de Sb(V) était extrêmement lente avec le HCl et inefficace avec les agents complexants. Cette observation implique qu’en pratique industrielle, à moins qu’on ne prenne des mesures spéciales, le Sb(V) va s’accumuler dans la résine, empêchant éventuellement le procédé d’échange d’ions.