СПОСОБ СОВМЕСТНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ГИДРОКСИДОВ И ЦЕМЕНТАТОВ ПРОИЗВОДСТВА МЕТАЛЛОВ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ Российский патент 1995 года по МПК C22B11/00 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в производстве металлов платиновой группы.

В процессе получения металлов платиновой группы (МПГ) из первичного сырья по традиционной схеме, включающей операции нитрования и обработки разнообразных растворов цементацией, образуются отходы производства на основе гидроксидов неблагородных элементов и, в качестве промпродукта, цементаты. Типичные отходы гидроксидов содержат, МПГ 0,5 до 3, теллура от 5 до 20. Типичные цементаты содержат, МПГ от 2 до 10, теллура от 3 до 10.

Основная масса отходов гидратов отгружается с аффинажного производства на предприятия медно-никелевой подотрасли для дальнейшей переработки с целью доизвлечения МПГ в электролизные шламы, что целесообразно с точки зрения вывода из цикла аффинажа меди, никеля, свинца, селена и др. примесей, но сопряжено с дополнительными потерями МПГ с готовой продукцией и отходами медного и никелевого производств.

Цементат вместе с наиболее богатой по содержанию МПГ частью гидратов подвергают обогащению методом разделительных плавок непосредственно на аффинажном заводе.

Обогащение методом разделительных плавок осуществляется в соответствии с технологической инструкцией завода "Красцветмет" N 678-89 с использованием шихты, содержащей, мас. Карбонат натрия 21 Стекло 15 Углеродистый восста- новитель 9
Цементат и (или) гидроксиды Остальное
Плавку ведут в отражательной топливной печи при температуре 1200-1300^о С.

В процессе плавки металлы платиновой группы концентрируются в тяжелом сплаве (шпейзе) вместе с мышьяком, сурьмой, висмутом; основное количество теллура, селена, меди, железа, свинца и натрия из шихты превращаются в легкий сплав. Шпейза перерабатывается как первичные концентраты МПГ. Из легкого сплава разваркой в воде выделяют химические активные водорастворимые компоненты с получением щелочного теллуристого раствора, водонераство- римую часть отгружают на предприятия медно-никелевой подоотрасли, как отходы.

Недостатками такого способа переработки гидратов и цементатов являются: неэффективность использования для переработки относительно бедных по содержанию МПГ гидратов, большой расход карбоната натрия, низкий проплав плавильных печей по требующим обогащения продуктам, сложность схемы переработки получаемого легкого сплава, низкое извлечение теллура в щелочной раствор.

Задачей предлагаемого изобретения было устранение указанных недостатков.

Предлагаемый способ переработки гидратов совместно с цементатами отличается от описанного тем, что перед плавкой гидроксиды выщелачивают раствором гидроксида натрия, нерастворимый остаток (н.с.) отделяют от теллуристого раствора и добавляют к цементату в качестве щелочного компонента шихты.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем.

При выщелачивании раствором оксида натрия из гидратов в раствор переходит основная часть теллура, селена, олова и мышьяка. МПГ концентрируются преимущест- венно в нерастворившемся остатке. Неблагородные элементы в нерастворившемся остатке гидратов представлены комплексными кристаллогидратами типа хNa₂O yMeO H₂O.

При плавке полученного н.о. с добавкой в шихту цементата и углеродистого восстановителя при обычных для пирометаллургического обогащения промпродуктов аффинажа температурах (1200-1300^о С) происходит образование взаимно малорастворимых, разделяющихся по плотности фаз: интерметаллидов МПГ (преимущественно арсенидов, висмутидов, стибнидов), халькогенидов (преимущественно меди, железа, свинца) и стекло подобных оксидов. Сплав интерметаллидов (тяжелый сплав) концентрирует основное количество МПГ из н.о. гидратов и цементата. Неблагородные элементы (медь, селен, теллур, свинец и др. ) распределяются между более легкими халькогенидным и оксидной фазами. Щелочной теллуристый раствор, полученный при выщелачивании гидратов может быть использован для извлечения из него теллура с использованием известных способов.

Предлагаемый способ переработки гидроксидов и цементатов позволяет эффективно извлекать МПГ из бедных по их содержанию гидроксидов, исключать расходование дефицитного карбоната натрия, повысить проплав печей по требующим обогащения продуктам (вследствие исключение из состава шихты флюсов), повысить извлечение теллура в щелочной раствор.

П р и м е р 1. В переработку взяли 2000 кг влажных гидратов нитрования (влажность 42%) и 1000 кг влажного цементата (влажность 40%). Гидраты в расчете на сухую массу содержали, мас. МПГ, в сумме 1,63; теллура 12,9. Цементат в расчете на сухую массу содержал, мас. МПГ, в сумме 5,2, теллура 5.

Гидраты порциями по 300 кг выщелачивали при перемешивании в 2-4 молярном растворе гидроксида натрия при ж:т 3. Температуру в процессе выщелачивания поддерживали на уровне 80^о С, продолжительность выщелачивания каждой порции 2 ч. Пульпу фильтровали на нутч-фильтре.

В результате выщелачивания из 2000 кг гидратов получили 913,5 кг нерастворимого остатка влажностью 52% и 6700 литров щелочного теллуристого раствора. Нерастворимый остаток в расчете на сухую массу содержал, мас. МПГ, в сумме 2,23, теллура 5,7, влажность составляла 52% Щелочной раствор содержал, г/л: МПГ в сумме 0,676, теллура 16,7.

Извлечение МПГ составило, в н.о. 77, в раствор 23. Извлечение теллура, в раствор 75, в н.о 25.

Из щелочного раствора после выделения теллура и других неблагородных металлов известными способами впоследствии были извлечены методом цементации и остаточные платиновые металлы. Общее извлечение МПГ из гидратов в н.о. и цементат составило при этом около 95%
П р и м е р 2. Взяли средневзвешенные пробы н.о. гидратов и цементата, описанные в примере 1, каждая массой 47 грамм, добавили к ним 6 грамм порошка графита. Полученную шихту проплавили при 1200^о С в шамотовом тигле, охлажденные продукты плавки разделили по естественным границам раздела. В результате плавки и разделения получили, грамм тяжелого сплава 9,2, легкого сплава 17,4. Шлак и легкий сплав по спектральному анализу МПГ не содержали. Тяжелый сплав содержал МПГ в сумме 21,6%
П р и м е р 3. Взяли по 900 кг влажных н.о. и цементата, добавили к ним 200 кг порошка графита. Полученную шихту проплавили в топливной отражательной печи. Продукты плавки в чугунные ковши отстойники. Охлажденные отливки разделили по естественной границе раздела. Получили 170 кг тяжелого сплава и 520 кг шлака и легкого сплава, вместе взятых. В кусковых пробах легкого сплава и шлак по спектральному методу анализа МПГ не обнаружены.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

Использование: способ касается совместной переработки гидроксидов и цементатов производства металлов платиновой группы. Суть: перед плавкой гидроксиды выщелачивают раствором гидроксида натрия, нерастворимый остаток отделяют от теллуристого раствора и добавляют к цементату в качестве щелочного компонента шихты и производят плавку.

СПОСОБ СОВМЕСТНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ГИДРОКСИДОВ И ЦЕМЕНТАТОВ ПРОИЗВОДСТВА МЕТАЛЛОВ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ, отличающийся тем, что в вначале проводят выщелачивание гидроксидов раствором гидроксида натрия с отделением твердого остатка от теллуристого раствора и затем ведут обогатительную плавку шихты, содержащей цементаты, в присутствии углеродистого восстановителя и твердого остатка от выщелачивания гидроксидов в качестве щелочного реагента.