Способ селективного растворения палладия с поверхности изделий на основе неблагородных металлов

 

Способ селективного растворения палладия относится к области цветной металлургии, в частности к извлечению металлов из вторичного сырья. Техническим результатом изобретения является повышение селективности процесса и степени извлечения палладия, снижение материальных и трудовых затрат. Технический результат достигается тем, что способ селективного растворения палладия с поверхности изделий на основе неблагородных металлов включает обработку изделий избирательно действующим на палладий реагентом. В качестве этого реагента используют смесь концентрированных серной и азотной кислот при их соотношении 10-25:1 и температуре 50-70^oС. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Способ селективного растворения палладия относится к области цветной металлургии, в частности к извлечению металлов из вторичного сырья.

Все известные реагенты для растворения палладия интенсивно и со значительно большей скоростью взаимодействуют с неблагородными металлами и их сплавами. Палладиевое покрытие на изделиях из неблагородных металлов (контакты разъемов, шаговые искатели и др.) при взаимодействии с неселективным реагентом будет растворяться в первую очередь. Однако, как только обнажится поверхность неблагородной основы изделия, начнется процесс селективного растворения именно его в соответствии с электрохимическим рядом напряжений. Перешедший в раствор палладий будет цементироваться на основе из неблагородного металла.

Практика применения способа для селективного снятия золотых покрытий с изделий на основе неблагородных металлов/ И.Ф. Худяков, А.П. Дорошкевич, С. В. Карелов Металлургия вторичных тяжелых цветных металлов - М.: Металлургия, 1987. с. 448-449/ указывает на частичное растворение основы из меди, никеля. Так, скорость растворения никеля в 3-4 раза выше скорости растворения золота, поэтому не рекомендуется увеличивать продолжительность обработки.

Наиболее близким по достигаемому результату к предлагаемому способу является способ сорбционного извлечения металлов платиновой группы с поверхности изделий и аппаратуры /WO 98/45488, кл. С 22 В 7/00, 11/00, опубл. 15.10.1998, стр. 7-8, "Способ сорбционного извлечения металлов платиновой группы с поверхности деталей и аппаратуры/.

Селективное извлечение металлов платиновой группы, в том числе палладия, осуществляют путем обработки поверхности при циркуляции водного раствора абсорбента (щелочи, кислоты, соли) при скоростном напоре раствора и подаче диспергированного воздуха. Отделившийся шлам, содержащий металлы платиновой группы, извлекают фильтрацией. Согласно описанию способа его применяют для очистки керамических и металлических частей аппаратуры, при эксплуатации которой на ее поверхности происходят механическое осаждение и конденсация паров оксидов платиновых металлов. Сущностью способа является либо чисто механическое удаление осадков платиновых металлов, либо ослабление их связи с основой путем ее поверхностного растворения.

Специально нанесенные электрохимическим способом покрытия платиновыми металлами на основу из неблагородных металлов имеют очень прочную адгезию, вплоть до образования в месте контакта сплавов. Поэтому специально нанесенные покрытия благородными металлами способом, описанным в прототипе, удалить практически невозможно. Только при использовании кислот и частичном растворении основы возможно частичное отслаивание металла. Согласно описанию прототипа, даже в оптимальных режимах удаления осажденных (в процессе эксплуатации) платиновых металлов на теплообменных устройствах удается извлечь максимально 97,5%.

Техническим результатом изобретения является повышение селективности процесса и степени извлечения палладия, снижение материальных и трудовых затрат.

Технический результат достигается тем, что в способе растворения палладия с поверхности изделий на основе неблагородных металлов, включающем обработку изделий кислотным реагентом, для селективного растворения палладия используют в качестве кислотного реагента смесь концентрированных серной и азотной кислот при их соотношении 10-25:1. Обработку ведут при температуре 50-70^oС.

Сущность предлагаемого способа основана на способности палладия растворяться в горячей концентрированной азотной кислоте. Большинство цветных металлов (медь, никель, цинк, олово и их сплавы), железо и его сплавы в этих условиях также хорошо растворимы. Однако в горячей концентрированной серной кислоте в присутствии окислителя (азотной кислоты) на поверхности изделий образуется тонкая, прочная оксидная пленка, препятствующая растворению и обуславливающая пассивацию изделия.

Примеры осуществления способа представлены в таблице.

Из данных таблицы следует, что при объемном соотношении серной и азотной кислот от 10:1 до 25:1 обеспечивается максимально полное извлечение палладия в раствор (~99,7%) за 6-12 мин при температуре раствора 50-70^oС.

Степень растворения основы изделия мала и не превышает 0,02-0,07%, несколько увеличиваясь до 0,10% при соотношении кислот 10:1. При соотношении 5: 1 показатель извлечения также высок, но до 0,97% увеличивается степень растворения основы и наблюдается достаточно сильное выделение газа (NO) из-за разложения кислот при их нагреве.

При соотношении кислот от 50:1 до 100:1 резко снижается степень извлечения палладия в раствор до 47-92% при увеличении продолжительности до 30-45 мин. Снижение температуры до комнатной также обуславливает снижение извлечения палладия в раствор до 98,5% даже за 80 мин выщелачивания. При температуре 40^oС степень извлечения палладия составляет 99,5% за 60 мин выщелачивания. При повышение температуры до 80^oС увеличивается степень растворения основы, начинается довольно заметное разложение азотной кислоты, сопровождающееся выделением оксида азота (NO).

Формула изобретения

1. Способ растворения палладия с поверхности изделий на основе неблагородных металлов, включающий обработку изделий кислотным реагентом, отличающийся тем, что для селективного растворения палладия используют в качестве кислотного реагента смесь концентрированных серной и азотной кислот при их соотношении 10-25:1.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ведут при температуре 50-70°С.

РИСУНКИ

Рисунок 1