Способ получения концентратов платиновых металлов и серебра из платиносодержащего сырья
Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению концентратов платины, палладия и серебра из платиносодержащего сырья. Способ предусматривает сульфатизирующий обжиг и/или сульфатизацию платиносодержащего сырья при температуре 200-600°С в течение 1-17 часов. Плавку полученного огарка ведут с хлоридом натрия в массовом соотношении 1:(1-10) при температуре 600-900°С и выщелачивание плава водой при массовом соотношении плава и воды соответственно 1:(1-10) при температуре 80-90°С. Фильтрацию полученной пульпы проводят с получением фильтрата и остатка выщелачивания с последующим отстаиванием фильтрата с отделением серебряного концентрата в виде осадка нерастворимой соли хлорида серебра от жидкой фазы. Промывание серебряного концентрата проводят раствором концентрированной соляной кислоты и воды, взятых в массовом соотношении 1:10, а промывание остатка выщелачивания раствором концентрированной соляной кислоты и воды, взятых в массовом соотношении 1:1, а затем водой. Полученные промводы смешивают с жидкой фазой, полученной после отделения из фильтрата хлорида серебра, и проводят отстаивание осадка, представляющего собой платино-палладиевый концентрат, который отделяют путем фильтрования и промывают его водой. Техническим результатом является наиболее полное первичное извлечение платиновых металлов из платиносодержащего сырья при общем сокращении продолжительности технологического процесса, уменьшении его токсичности и взрывоопасности, а также значительном снижении энергозатрат и повышении качества продуктов. 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению концентратов платины, палладия и серебра из платиносодержащего сырья.
Наиболее близким к совокупности существенных признаков и назначению заявленного изобретения является способ получения серебряного и платино-палладиевого концентратов из платиносодержащего сырья, включающий образование сульфатов платиновых металлов и серебра, выщелачивание и осаждение хлорида серебра и платино-палладиевого концентрата (см. Меретуков М.А. и др. Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт, Металлургия, 1991, с.248-250).
К недостаткам ближайшего аналога следует отнести:
- использование токсичных реагентов - хлора и цианида;
- осаждение посторонним элементом платиновых металлов цинковой пылью, что приводит к загрязнению продукта посторонним элементом;
- необходимость предварительного извлечения из раствора выщелачивания меди в виде основного карбоната, что требует введения дополнительных операций по отмывке этого продукта от содержащего платиновые металлы раствора выщелачивания;
- многооперационность, обусловленная задачей технологической схемы - концентрации платиновых металлов в нерастворимом остатке и необходимостью максимального перевода цветных металлов в раствор;
- большие объемы незавершенного производства и, как следствие, длительность цикла и увеличение трудо- и энергозатрат.
Заявленным изобретением решается задача наиболее полного первичного извлечения платиновых металлов из платиносодержащего сырья при общем сокращении продолжительности технологического процесса, уменьшении его токсичности и взрывоопасности, а также значительном снижении количества оборотных продуктов, что приведет к снижению трудо- и энергозатрат, а также повышению качества получаемого целевого продукта.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в соответствии с предлагаемым способом получения серебряного и платино-палладиевого концентратов, включающим образование сульфатов платиновых металлов и серебра, выщелачивание и осаждение хлорида серебра и платино-палладиевого концентрата, согласно изобретению образование сульфатов осуществляют сульфатизирующим обжигом и/или сульфатизацией при температуре 200-600°С в течение 1-17 часов, проводят плавку полученного огарка с хлоридом натрия в массовом соотношении 1:(1-10) при температуре 600-900°С, выщелачиванию подвергают полученный плав и проводят его водой при массовом соотношении плава и воды соответственно 1:(1-10) при температуре 80-90°С с последующей фильтрацией полученной пульпы с получением фильтрата и остатка выщелачивания, фильтрат подвергают отстаиванию с отделением серебряного концентрата в виде осадка нерастворимой соли хлорида серебра, отделяют его от жидкой фазы и промывают раствором концентрированной соляной кислоты и воды, взятых в массовом соотношении 1:10, остаток выщелачивания подвергают промыванию сначала раствором концентрированной соляной кислоты и воды, взятых в массовом соотношении 1:1, а затем водой, полученные промводы смешивают с жидкой фазой, полученной после отделения из фильтрата хлорида серебра, полученный раствор отстаивают для формирования осадка платино-палладиевого концентрата, отделяют его путем фильтрования и промывают водой.
Указанные признаки взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточных для получения требуемого технического результата.
Снижение температуры сульфатизирующего обжига и/или сульфатизации платиносодержащего сырья менее 200°С приведет к увеличению продолжительности процесса и недостаточно полному преобразованию платиновых металлов и серебра, содержащихся в исходном сырье, в их сульфаты.
Повышение температуры процесса более 600°С приведет к распаду образовавшихся сульфатов. Сульфатизацию осуществляют за счет введения сульфатизирующего компонента в состав исходного сырья. Это может быть серная кислота, сера или какой-либо оборотный технологический продукт, содержащий сульфиды металлов.
Плавку полученного огарка с хлоридом натрия в соотношении 1:(1-10) при температуре 600-900°С осуществляют с целью перевода полученных сульфатов в хлориды. При этом увеличение доли хлорида натрия более 10 приведет к неоправданному перерасходу хлорида натрия, а снижение его доли менее 1 - к неполному переводу сульфатов извлекаемых металлов в их хлориды, а следовательно, потерям в производстве. При температуре менее 600°С не достигается полнота процесса, а увеличение температуры более 900°С - к распаду хлоридов.
Выщелачивание плава водой при массовом соотношении плава и воды соответственно 1:(1-10) при температуре 80-90°С проводят с целью перевода хлоридов платиновых металлов и серебра в раствор. Увеличение доли воды приведет к снижению концентрации хлоридов в растворе и увеличению объема производства. Снижение доли воды не позволит полностью растворить солевую составляющую плава.
Фильтрацию полученной пульпы проводят для отделения жидкой фазы - фильтрата, содержащего хлориды платиновых металлов и хлориды серебра от твердой фазы - остатка выщелачивания, представляющего собой нерастворимую составляющую плава.
Отстаивание полученного фильтрата необходимо для полного осаждения осадка в виде нерастворимой соли хлорида серебра, которую отделяют и промывают раствором концентрированной соляной кислоты и воды, взятых в массовом соотношении 1:10.
Для извлечения платино-палладиевого концентрата остаток выщелачивания подвергают последовательному промыванию раствором концентрированной соляной кислоты и воды, взятых в массовом соотношении 1:1, а затем водой. Полученные промводы смешивают с жидкой фазой, полученной после отделения из фильтрата хлорида серебра, и отстаивают для формирования осадка, который отделяют путем фильтрования и промывают водой.
Способ осуществляют следующим образом.
Платиносодержащее сырье, например шлам медно-никелевого производства, подвергают сульфатизирующему обжигу и/или сульфатизации при температуре 200-600°С в течение 1-17 часов.
Полученный огарок подвергают плавке с хлоридом натрия в соотношении 1:(1-10) при температуре 600-900°С.
Затем плав подвергают выщелачиванию водой при массовом соотношении плава и воды соответственно 1:(1-10) при температуре 80-90°С. Выщелачивание осуществляют до растворения солевой составляющей.
Затем проводят фильтрацию полученной пульпы для отделения жидкой фазы - фильтрата, содержащего хлориды платиновых металлов и хлориды серебра от твердой фазы - остатка выщелачивания, представляющего собой нерастворимую составляющую плава.
Для получения серебряного концентрата, а затем платино-палладиевого концентрата, вначале фильтрат подвергают отстаиванию до полного осаждения осадка в виде нерастворимой соли хлорида серебра, которую отделяют и промывают раствором концентрированной соляной кислоты и воды в массовом соотношении 1:10.
Для получения платино-палладиевого концентрата остаток выщелачивания подвергают последовательному промыванию раствором концентрированной соляной кислоты и воды, взятых в массовом соотношении 1:1, а затем водой. Полученные промводы смешивают с жидкой фазой, полученной после отделения из фильтрата хлорида серебра, и отстаивают для формирования осадка, который отделяют путем фильтрования и промывают водой.
Содержание основных элементов в полученных концентратах составляет:
Серебряный концентрат:
Серебро более 70%
Платина менее 1%
Палладий менее 1%
Платино-палладиевый концентрат:
Палладий не менее 46%
Серебро не более 7%
Платина не менее 6%
Неблагородные элементы распределяются в остаток выщелачивания и раствор выщелачивания. При наличии в исходном сырье селена и теллура концентраты могут содержать некоторое количество этих элементов.
Способ поясняют следующим примером его осуществления.
Пример
Шламы медно-никелевого производства подвергают сульфатизирующему обжигу при температуре 440°С в течение 11 часов. В данном случае процесс обжига и сульфатизации объединен. Для никелевого шлама, содержащего сульфиды цветных металлов - это сульфатизирующий обжиг, т.е. окисление сульфидов до сульфатов, а для медного шлама - это сульфатизация и в качестве сульфатизирующего компонента выступает никелевый шлам.
Полученный огарок в количестве 100 грамм подвергают плавке с хлоридом натрия, взятым в количестве 400 грамм при температуре 840°С в течение 1 часа.
Затем плав остужают, измельчают и смешивают с водой в массовом соотношении 1:3 (т.е. 500 грамм плава смешивают с 1500 литрами воды).
Полученную смесь выщелачивают при температуре 85°С в течение 1,5 часов до растворения солевой составляющей плава.
Затем проводят фильтрацию полученной пульпы для отделения жидкой фазы - фильтрата, содержащего хлориды платиновых металлов и хлориды серебра от твердой фазы - остатка выщелачивания, представляющего собой нерастворимую составляющую плава.
Для получения серебряного концентрата, а затем платино-палладиевого концентрата вначале фильтрат подвергают отстаиванию до полного осаждения осадка в виде нерастворимой соли хлорида серебра, которую отделяют и промывают раствором концентрированной соляной кислоты и воды в массовом соотношении 1:10.
Для получения платино-палладиевого концентрата остаток выщелачивания подвергают последовательному промыванию раствором концентрированной соляной кислоты и воды, взятых в массовом соотношении 1:1, а затем водой. Полученные промводы смешивают с жидкой фазой, полученной после отделения из фильтрата хлорида серебра, и отстаивают для формирования осадка, который отделяют путем фильтрования и промывают водой. Содержание элементов в продуктах переработки представлено в таблице 1.
| Таблица 1 | ||||
| Наименование продукта | Содержание благородных металлов (точное)/извлечение в продукт цветных металлов(усредненное), в % | |||
| Платина | Палладий | Серебро | Сумма медь, никель железо | |
| Огарок | 0,34 | 1,42 | 1,44 | ≅40 |
| Серебряный концентрат | 0,11/0,5 | 0,38/04 | 72,4/81,2 | <1 |
| Платино-палладиевый концентрат | 8,4/74,6 | 45,0/95,6 | 6,2/13,0 | <3 |
| Остаток выщелачивания | 0,15/13,1 | 0,12/2,5 | 0,02/0,4 | ≅40 |
| Раствор после отделения концентратов, г/м3 | 2,6/6,7 | 0,28/0,2 | <0,2/- | ≅2800 |
Способ получения серебряного и платинопалладиевого концентратов из платиносодержащего сырья, включающий образование сульфатов платиновых металлов и серебра, выщелачивание и осаждение хлорида серебра и платинопалладиевого концентрата, отличающийся тем, что образование сульфатов осуществляют сульфатизирующим обжигом и/или сульфатизацией при температуре 200-600°С в течение 1-17 ч, проводят плавку полученного огарка с хлоридом натрия в массовом соотношении 1:(1-10) при температуре 600-900°С, выщелачиванию подвергают полученный плав и проводят его водой при массовом соотношении плава и воды соответственно 1:(1-10) при температуре 80-90°С с последующей фильтрацией полученной пульпы с получением фильтрата и остатка выщелачивания, фильтрат подвергают отстаиванию с отделением серебряного концентрата в виде осадка нерастворимой соли хлорида серебра, отделяют его от жидкой фазы и промывают раствором концентрированной соляной кислоты и воды, взятых в массовом соотношении 1:10, остаток выщелачивания подвергают промыванию сначала раствором концентрированной соляной кислоты и воды, взятых в массовом соотношении 1:1, а затем водой, полученные промводы смешивают с жидкой фазой, полученной после отделения из фильтрата хлорида серебра, полученный раствор отстаивают для формирования осадка платинопалладиевого концентрата, отделяют его путем фильтрования и промывают водой.
