Способ растворения концентрата благородных металлов

Авторы патента:

Герасимова Людмила Константиновна (RU)

C22B11/00 - Получение благородных металлов

Владельцы патента RU 2663394:

Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (RU)

Способ относится к металлургии благородных металлов. Способ включает распульповку концентрата благородных металлов в разбавленной соляной кислоте. Реакционную смесь прогревают при температуре 80-100°С в течение 30-60 минут. Затем вводят окислитель, в качестве которого используют побочный продукт аффинажного производства - солевой раствор, содержащий хлорат натрия и хлорид натрия. Технический результат, на который направлен способ, - растворение концентрата благородных металлов без использования хлора с получением аффинированной соли палладия с минимальным содержанием примесей платины и ее спутников. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к металлургии благородных металлов (БМ) и может быть использовано в технологии переработки концентрата благородных металлов.

В процессе проведения аффинажных операций по разделению и очистке благородных металлов при переработке различных видов сырья образуются концентраты, в составе которых кроме благородных металлов содержатся примеси неблагородных элементов, а так же хлоридные и нитратные соли натрия. Кроме того, в качестве побочного продукта образуются растворы, содержащие хлорид натрия, хлорат натрия и в небольших количествах растворенные соли благородных металлов. Оба эти продукта по различным технологическим схемам поступают на дальнейшую переработку.

Одним из распространенных и наиболее часто используемых на практике - является способ растворения концентратов благородных металлов в кислотных средах при окислении.

Известен способ растворения концентратов благородных металлов включающий гидрохлорирование в соляной кислоте при нагревании и последующее извлечение из раствора платиновых металлов известными способами [1]. Данный способ является наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и принят в качестве прототипа.

К основным недостаткам способа-прототипа, при его использовании в процессе растворения концентратов благородных металлов можно отнести следующие. Обычно, на практике, для растворения подобных концентратов используют разбавленную соляную кислоту и газообразный хлор. В разбавленной соляной кислоте хлор является более сильным окислителем, по сравнению с нитрат-ионом. Поэтому при растворении концентрата благородных металлов содержащего нитратные соли по способу-прототипу в полученном растворе остаются нитрат-ионы, присутствие которых, затем создает большие проблемы на операции восстановления золота и отрицательно сказывается на качестве очистки от платины и ее спутников осаждаемой из полученного раствора соли дихлордиаммин палладия. Вторым недостатком в данном, конкретном случае можно назвать использование газообразного хлора. Этот окислитель хотя и не очень дорогой, но относится в химическим реагентам первого класса опасности, поэтому, для его безопасного хранения и использования необходимо специальное, дорогостоящее оборудование.

Технический результат, на достижение которого направлен предлагаемый способ растворения концентрата благородных металлов заключается в использовании совокупности таких гидрометаллургических приемов переработки, которые позволяют достаточно полно перевести в раствор платиновые металлы и, вместе с тем, не имеют перечисленных недостатков, присущих способу-прототипу.

Заданный технический результат достигается тем, что в известном способе растворения концентрата благородных металлов, включающем распульповку концентрата в разбавленной соляной кислоте и обработку реакционной смеси окислителем - после распульповки в соляной кислоте реакционную смесь прогревают при температуре (80-100)°С в течение 30-60 минут, а затем вводят окислитель, в качестве которого используют побочный продукт аффинажного производства - солевой раствор, содержащий хлорат натрия и хлорид натрия.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. После распульповки концентрата в разбавленной соляной кислоте реакционную смесь прогревают при температуре (80-100)°С в течение 30-60 минут. Так как концентрат содержит в своем составе нитрат-ионы, то при распульповке в соляной кислоте и последующем прогревании происходит частичное растворение концентрата благородных металлов по аналогии их растворения в «царской водке»:

3Pt+18HCl+4NaNO₃=2Na₂[PtCl₆]+H₂[PtCl₆]+4NO+8H₂O

3Pd+12HCl+2NaNO₃=Na₂[PdCl₄]+2H₂[PdCl₄]+2NO+4H₂O

Температуру необходимо поддерживать в диапазоне (80-100)°С. При более низкой температуре скорость приведенных химических реакций уменьшается и чтобы нитрат-ионы полностью прореагировали, требуется большое количество времени. Повышение температуры более 100°С не целесообразно, так как для этого требуется применение специального, дорогостоящего оборудования. Прогревание пульпы проводят в течение 30-60 минут. При длительности прогревания менее 30 минут процесс не успевает завершиться и часть нитрат-ионов остаются в пульпе. Прогревание пульпы более 60 минут не приводит к улучшению результатов, так как нитрат-ионы к этому времени полностью прореагировали.

В качестве окислителя используют побочный продукт аффинажного производства - солевой раствор, который содержит хлорат натрия и хлорид натрия. Так же в этом растворе в небольших количествах могут присутствовать и соли благородных металлов, которые необходимо извлечь. Процесс этот трудоемкий и требует больших затрат. Использование таких растворов для растворения концентрата позволяет решить сразу несколько задач. Во-первых, не требуется использовать газообразный хлор, а вместе с этим и специальное оборудование для его хранения и подачи в реакционный аппарат. Данный раствор содержит как окислитель - хлорат натрия, так и комплексообразователь - хлорид натрия, необходимые для растворения концентрата и образования комплексных соединений благородных металлов. Для его хранения и применения не требуется специальное, дорогостоящее оборудование. Находящиеся в этом растворе благородные металлы будут направлены на извлечение и аффинаж вместе с переведенными в раствор благородными металлами из концентрата.

Пример.

В качестве исходного продукта взяли 100 г концентрата благородных металлов следующего состава, %: Pt-12.3, Pd-64.2, Rh-0,14, Ir-0.1, Ru-0.9, Au-0.1, Ag-0.5, NO₃^--8.8.

Серию опытов с изменением заданных параметров провели по следующей методике: 100 г концентрата благородных металлов распульповали в 100 мл воды, в пульпу при перемешивании прилили 150 мл концентрированной соляной кислоты, после этого нагрели до заданной температуры и прогрели в течение заданного времени. После прогрева в горячую пульпу при перемешивании прилили солевой раствор до достижения значения окислительно-восстановительного потенциала (относительно хлорсеребряного электрода сравнения) равного 850-900 мВ. Реакционную смесь прогрели 30-40 минут, охладили и проанализировали на содержание нитрат-ионов в полученном растворе.

Результаты представлены в таблице.

Как видно из примеров, проведение процесса растворения концентрата благородных металлов с соблюдением заданных параметров, позволяет практически полностью удалить из раствора нитрат-ионы и, тем самым, обеспечивает получение соли дихлордиаммин палладия высокого качества.

Источники информации

1. Ю.А. Котляр, М.А. Меретуков, Л.С. Стрижко. Металлургия благородных металлов. Т. 2., Учебное пособие. М., Издательский дом «Руда и Металлы», 2005, с. 269-273.

Способ растворения концентрата благородных металлов, включающий распульповку концентрата в соляной кислоте и обработку реакционной смеси окислителем, отличающийся тем, что распульповку ведут в разбавленной соляной кислоте, реакционную смесь прогревают при температуре 80-100°С в течение 30-60 минут, а затем вводят окислитель, в качестве которого используют побочный продукт аффинажного производства в виде солевого раствора, содержащего хлорат натрия и хлорид натрия.

Изобретение относится к технологии переработки цинкосодержащего сырья. Способ извлечения цинка из оцинкованных стальных отходов включает кислотное удаление цинка с растворением цинка.

Способ переработки полиметаллического сырья (варианты) и устройство для его выщелачивания // 2655413

Изобретение относится к переработке полиметаллического сырья для извлечения цветных металлов. Способ включает анодное выщелачивание сырья водным раствором, содержащим соляную кислоту, и катодное осаждение электроположительных металлов в диафрагменном электролизере с анодным и катодным пространствами, разделенными катионообменными мембранами.

Способ выщелачивания пиритсодержащего сырья // 2651017

Изобретение относится к металлургии и может быть применено для комплексной переработки пиритсодержащего сырья. Осуществляют безокислительный обжиг, обработку огарка с растворением железа, цветных металлов, серебра и золота и получение их концентратов.

Способ переработки платино-рениевых катализаторов // 2647046

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов (БМ), в частности к способам извлечения металлов платиновой группы из отработанных катализаторов нефтехимии.

Способы обработки летучей золы // 2633579

Изобретение относится к способам обработки материалов промышленных отходов, а именно к способам обработки летучей золы. Способ включает выщелачивание летучей золы с использованием HCl с получением продукта выщелачивания, содержащего ионы алюминия, ионы железа и твердое вещество, и отделение указанного твердого вещества от продукта выщелачивания.

Способ выделения благородных металлов из продуктов переработки руд // 2632740

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для извлечения благородных металлов из продуктов переработки руд и другого содержащего их материала - шламов, отработанных катализаторов.

Способ переработки ванадиево-титано-магнетитового концентрата с применением мокрого процесса // 2628586

Изобретение относится к способу переработки ванадиево-титано-магнетитовых концентратов. Способ включает смешивание концентрата с раствором HCl с получением выщелоченного остатка.

Способ комплексной переработки пиритсодержащего сырья // 2627835

Изобретение относится к области металлургии и может быть применено для комплексной переработки пиритсодержащего сырья. Способ комплексной переработки включает обжиг высушенного пиритсодержащего сырья при температуре 680÷725°С в токе воздуха, обедненного по содержанию кислорода добавлением азота, и три последовательных хлоридных выщелачивания: солянокислотное, хлоридное в присутствии кислорода воздуха и хлоридное в присутствии сильных окислителей в виде гипохлорита, хлора, диоксида хлора, азотной кислоты, озона.

Способ очистки алюминийсодержащих хлоридных растворов // 2625470

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ очистки алюминийсодержащих хлоридных растворов от железа включает по крайней мере один этап электрохимической очистки алюминийсодержащих хлоридных растворов.

Способ комплексной переработки пиритных огарков // 2623948

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для получения чистых соединений железа, концентратов цветных и благородных металлов из пиритных огарков, являющихся отходами сернокислотного производства.

Способ получения чистых наночастиц благородных металлов с большой долей граней (100), наночастицы, полученные этим способом, и их применение // 2661137

Группа изобретений относится к получению наночастиц чистых благородных металлов с гранями и контролируемыми размерами. Способ включает проведение реакции восстановления вещества-предшественника в растворе реагента, содержащем вещество предшественника в виде соли благородного металла или комплекса благородного металла, или смеси солей/или комплексов благородных металлов, и восстановитель, с получением реакционного раствора, содержащего наночастицы.

Способ предобработки пиритных огарков // 2659505

Изобретение относится к области переработки пиритных огарков. Огарки подвергают пеллетированию, с использованием серной кислоты в качестве связующего.

Способ очистки азотнокислых актиноидсодержащих растворов от серебра // 2657272

Изобретение относится к переработке азотнокислого актиноидсодержащего раствора. Способ включает очистку исходного азотнокислого актиноидсодержащего раствора от серебра путем восстановления в растворе серебра до металла в виде осадка дигидразидом угольной кислоты, отделение полученного осадка от осветленного раствора, количественное разложение восстановителя в осветленном растворе и сорбционное выделение актиноидов из осветленного раствора.

Способ извлечения золота из упорных серебросодержащих сульфидных руд концентратов и вторичного сырья // 2657254

Изобретение относится к гидрометаллургической переработке золотосодержащих упорных материалов. Способ основан на использовании слабокислых растворов азотной кислоты и заключается в интенсификации процесса гидрометаллургического извлечения золота путем совокупного использования озона на операции окисления и бинарной комплексообразующей системы, состоящей из аминокислоты и тиокарбамида, на операции выщелачивания.

Способ переработки полиметаллического сырья (варианты) и устройство для его выщелачивания // 2655413

Способ извлечения палладия из кислого медьсодержащего раствора // 2654818

Изобретение относится к извлечению палладия из кислых медьсодержащих растворов. Проводят обработку исходного раствора экстрагентом оксимного типа в виде 20-40 об.

Способ переработки сульфидных концентратов, содержащих благородные металлы // 2654407

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к переработке сульфидных концентратов, содержащих благородные металлы. Проводят гидрохимическую доводку сульфидного концентрата в растворе азотной кислоты с отделением раствора-маточника.

Способ электрохимической переработки золотосодержащего сплава // 2652938

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов. Электрохимическая переработка золотосодержащего сплава включает его анодное растворение с последующим восстановлением золота на катоде с использованием электролита.

Технологическая линия для переработки упорных сульфидных концентратов, содержащих благородные металлы // 2652415

Изобретение относится к переработке сульфидных концентратов, содержащих благородные металлы, с использованием микроорганизмов. Технологическая линия содержит узел приготовления пульпы, состоящий из разгрузочного лотка и контактного чана, емкость технологической воды и агитационный чан приготовления питательных веществ для бактериальной культуры, основной ферментер и каскад дополнительных ферментеров, систему аэрации пульпы, приемный чан выщелоченных продуктов.

Способ извлечения золота из водно-солевых растворов // 2652337

Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано для экстракционного выделения золота (III) с высокой селективностью из растворов.