Способ отгонки осмия в газовую фазу
Изобретение относится к металлургии платиновых металлов и может быть эффективно использовано для извлечения металла осмия из отходов медных производств. Из исходного сырья - сернокислых шламов медного производства - предварительно осуществляют отгонку органических компонентов в восстановительной среде. Огарок обрабатывают серной кислотой с одновременным перемешиванием, в результате чего переводят PbS в PbSO4. Полученный кек нагревают до температуры 100-105°С в кислородной среде для окисления Os до OsO4 с переводом его в летучую фазу. Из отходящих газов известными методами извлекают осмий. Техническим результатом является исключение этапов сложной гидрометаллургической отгонки осмия, исключение дорогостоящего и опасного в работе окислителя. 1 ил.
Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть эффективно использовано для извлечения металла платиновой группы осмия из отходов медных и других металлургических производств.
Аналогом заявленного способа являются:
1. Способ отгонки рения и осмия в газовую фазу из свинцовистых ренийсодержащих пылей и сернокислых шламов медного производства (Описание изобретения к патенту Российской Федерации. Дата публикации: 1995.12.27. Регистрационный номер заявки 930465226/02. Дата подачи заявки: 1993.10.06). Способ осуществляется следующим образом. Шламы медного производства гранулируют, после чего обжигают в шахтной печи при 800-900 град.С с пропусканием инертных газов через слой гранулированного сырья. В дальнейшем из отходящих газов известными методами извлекают осмий.
2. Способ выделения микроколичеств осмия из газовой фазы (Описание изобретения к патенту Российской Федерации. Дата публикации: 1998.06.10. Регистрационный номер заявки: 96104775/25). Способ осуществляется следующим образом. Он включает окисление осмия до тетраоксида, поглощение тетраоксида раствором щелочи и сорбцию с использованием в качестве сорбента силикагеля. Способ осуществляют, устанавливая на выходе из абсорбера сорбционную колонку, заполненную сорбентом и подключая выход колонки к вакуумной системе газоочистки.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому патенту является способ отгонки осмия в газовую фазу из сернокислых шламов медного производства (Заявка №20022125764/02 с приоритетом: 2002.09.24. Регистрация: 2004.04.27. Прототип). Способ включает грануляцию и нагрев сернокислых шламов. При этом перед грануляцией проводят предварительную отгонку органических компонентов в восстановительной среде, последующую отгонку металлов гидрометаллургическим методом в реакторах с добавлением серной кислоты и окислителя. Полученный в результате перечисленных операций кек сушат и подвергают нагреву в шахтной печи при 450-500 град.С. В дальнейшем из отходящих газов известными методами извлекают осмий. При этом в качестве окислителей используют хромовый ангидрид или марганцевокислый калий.
Способ-прототип имеет следующие недостатки:
1. Применяемые в нем гидрометаллургические методы используют сложное оборудование и дорогостоящие реактивы.
2. В качестве окислителя применяется токсичный реагент - хромовый ангидрид.
Заявляемый способ позволяет отказаться от гидрометаллургического цикла, снизить стоимость и токсичность производственных процессов. Заявляемый способ заключается в следующем. Из исходного сырья - сернокислых шламов медных производств - предварительно осуществляют отгонку органических компонентов в восстановительной среде. Исходный материал имеет до 40% свинца в сульфатной форме PbSO4. При отгонке органики свинец переходит в сульфидную форму PbS и при дальнейшей окислительной отгонке осмия в газовую фазу не дает осмию окислиться, пока не окислится сам. Полученный огарок обрабатывают в реакторе серной кислотой с одновременным перемешиванием. В результате чего переводят PbS в PbSO4. Полученный кек нагревают до температуры 100-105 град.С в кислородной среде, окисляя Os до OsO4 с переводом его в летучую фазу. В дальнейшем из отходящих газов известными способами извлекают осмий.
Осуществление изобретения поясняется блок-схемой (см. чертеж), где
1 - отгонка органических компонентов;
2 - обработка огарка серной кислотой;
3 - пирометаллургическая отгонка металла;
4 - обработка растворов;
5 - соль;
6 - металл.
При промышленном применении способа он реализуется с помощью общеизвестных устройств: реактора, смесителя, шахтной печи, емкостного оборудования. Реализация изобретения позволит снизить себестоимость получения осмия путем исключения необходимости использования дорогостоящих реактивов и оборудования гидрометаллургического цикла, а также повысить безопасность производства путем отказа от опасного окислителя - хромового ангидрида.
Способ извлечения осмия из серно-кислых шламов медного производства, включающий отгонку органических компонентов в восстановительной среде и отгонку осмия, отличающийся тем, что после отгонки органических компонентов полученный огарок перемешивают в реакторе с серной кислотой с одновременной подачей кислорода до полного перехода PbS в PbSO4, полученный кек нагревают до 100-105°С в кислородной среде с переводом и отгонкой осмия в газовую фазу, которую пропускают через щелочной раствор в емкости-поглотителе, и из щелочного раствора выделяют осмий.
