Способ извлечения платины из вторичного сырья

 

Использование: касается извлечения примесей платины из стекол, руд и отходов производства. Сущность: извлечение платины из стекол, руд, отходов производства включает смешивание навески исходного платиносодержащего материала субстрата с агентом, отделение продукта взаимодействия платины с агентом и выделение платины. В качестве агента выбирают металл, температура кипения которого не ниже 1700 К, смешивание платиносодержащего субстрата с металлом осуществляют в массовом соотношении m : n, плавят смесь при одновременном перемешивании до вязкости не более 10 Па с, выдерживают расплав до расслаивания, разделяют слои и выделяют платину электролизом, при этом соотношение платиносодержащего субстрата выбирают из условия m = 1,5 2,5n. При необходимости сохранения состава стекла в качестве металла, с помощью которого извлекаются платиновые включения, используется металл, входящий в состав стекла в виде оксида. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к обогатительной технологии, в частности к извлечению примесей платины, и может быть использовано для извлечения ее из стекол и отходов стекольного производства.

Известен способ извлечения платины из растворов и измельченных порошков, согласно которому извлечение платины производят из измельченных отходов производства, которые обрабатывают водным раствором окислителя при повышенной температуре, и после растворения присутствующего в них металла и отделения нерастворимого осадка добавляют в жидкую фазу органический восстановитель. Осаждающиеся благородные металлы выделяют фильтрованием [1].

Недостатком данного технического решения является необходимость предварительного измельчения промышленных отходов и многостадийность процесса извлечения платины.

Известен способ, согласно которому извлечение платины производят из отработанного катализатора на носителе из оксида алюминия путем многократного выщелачивания, промывания осадка. При этом получают концентрат с содержанием платины до 50% [2].

Недостатком данного технического решения является многостадийность процесса извлечения, большие объемы и небольшая эффективность извлечения.

Известен способ извлечения платины из формованного алюмосиликатного адсорбента, согласно которому алюмосиликатный адсорбент предварительно обрабатывают раствором соли алюминия при рН 0,5-0,7 в течение 5 ч при температуре 300-373 К, затем обрабатывают соляной кислотой до тех пор, пока концентрация не снижается с 4н до практически нулевой концентрации. Извлечение платины производят до остаточного содержания 0,01% [3].

Недостатком данного способа является большие потери платины из-за многостадийности процесса извлечения, необходимость предварительной обработки адсорбента в строго определенных условиях, использование большого количества и большое время процесса извлечения платины.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ извлечения благородных металлов из вторичного сырья плавкой на металлический коллектор. В данной работе навеску керамического материала, содержащего благородные металлы, предварительно измельченного, тщательно перемешивают с шлакообразующими оксидами и глетом (РВО), который в ходе плавки диссоциируют с выделением свинца, коллектирующего благородный металл [4].

Недостатком данного технического решения является необходимость предварительного измельчения керамического материала, а также необходимость проведения плавки в вакуумных ампулах при повышенной температуре и длительное время для установления равновесия.

Целью изобретения является повышение эффективности путем выделения микроколичеств платины при одновременном улучшении технологичности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе извлечения платины из стекол и отходов стекольного производства, включающем плавку в присутствии металла-коллектора с температурой кипения не ниже 1700^оС с последующей выдержкой расплава до расслаивания с разделением слоев и выделения платины, массовое соотношение исходного материала и коллектора поддерживают равным 1,5-2,5: 1, плавку ведут при вязкости шлака не более 10 Па˙ с, и выделение платины из содержащего ее материала ведут электролизом. Извлечение платины из расплава протекает по следующему механизму. Металлическая платина взаимодействует с расплавом металла-коллектора, образуя двойные интерметаллические соединения, которые хорошо растворяются в расплаве металла, т.е. протекает процесс экстракции металла из одной жидкой фазы в другую.

Одной из актуальных задач является извлечение платины из оптических стекол, попадающая туда из платиновых тиглей и мешалок в процессе варки.

Если существует необходимость сохранения состава стекла, то в качестве металла-коллектора используют металл без примесей, входящий в состав стекла в виде оксида. Например, для извлечения платины из свинцово-силикатных стекол можно использовать свинец, из алюмосиликатных - алюминий и т.п.

В случае очистки расплава стекла от платиновых включений металл-коллектор должен быть чистый, чтобы не внести в расплав посторонние примеси. В других случаях при извлечении платины чистота металла-коллектора не имеет большого значения.

Способ осуществляется следующим образом.

Берут навеску платиносодержащего стекла или отходов стекольного производства и навеску металла-коллектора в соотношении 1,5-2,5:1 (см. табл. 1), это соотношение обеспечивает максимальное выделение платины при минимальном времени взаимодействия. Смесь плавят в огнеупорном тигле при температуре, обеспечивающей вязкость шлака не более 10 Па˙ с (см. табл. 2), при этом создаются условия для извлечения платины. Расплав перемешивают и выдерживают при той же температуре до расслаивания. Если процесс извлечения платины производят в малых объемах, то расслаивание происходит сразу после прекращения перемешивания, если объемы большие, то необходимо выдержать расплав 10-15 мин. Затем отделяют смесь металлов и выделяют платину электролизом по стандартной технологии.

П р и м е р. Извлечение платины производилось из свинцово-силикатного стекла с содержанием платины 0,06 мг^Pt/г стекла с помощью свинца. Навеску стекла и свинца в массовом соотношении 2: 1 cоответственно помещали в кварцевый тигель, который ставили в силитовую печь, нагретую до температуры 1400^оС, обеспечивающей вязкость не более 10 Па˙ с. После расплавления смеси ее перемешивали и выдерживали 10 мин при той же температуре до расслаивания. Расплав отливали в графитовую форму, разделяли стекло и смесь металлов. Остаточное содержание платины в стекле после обработки снизилось с 0,06 до 0,001 мг^Pt/г стекла. Опыт был повторен 3 раза, отклонения по остаточному содержанию платины в стекле составили 30%.

Полученный металлический электрод (платина-свинец) массой 60 г опускали в электролитическую ванну с водным раствором фосфорной кислоты и проводили аффинаж платины электролитическим путем при потенциалах выше 1,8 В. В качестве электрода, на котором выделялась Pt, использовали графит. На электроде получили 11 мг платины, т.е. выход составил 92%.

Заявляемый способ отличается от известных способов, тем что улучшается технологичность процесса, исключается необходимость в предварительной обработке платиносодержащего объекта, исключается многостадийность процесса, не требуется использование больших объемов растворителя и вредных агентов. Способ не требует проведения плавки в вакуумных ампулах при повышенной температуре, значительно уменьшается время процесса. Заявляемый способ позволяет выделять Pt в микроколичествах без потерь, с другой стороны, способ можно применить с целью очистки стекла от металлических включений.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПЛАТИНЫ ИЗ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ, преимущественно из оптических стекол и отходов стекольного производства, включающий плавку в присутствии металла-коллектора с температурой кипения не ниже 1700^oС с последующей выдержкой расплава до расслаивания с разделением слоев и выделения платины, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем выделения микроколичеств платины при одновременном улучшении технологичности, массовое соотношение исходного материала и коллектора поддерживают равным (1,5 - 2,5) : 1, плавку ведут при вязкости шлака не более 10 Па · с и выделение платины из содержащего ее материала ведут электролизом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью очистки расплава стекла от платиновых включений, в качестве металла-коллектора выбирают металл, входящий в состав стекла в виде оксида.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2