СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПЛАТИНЫ ИЗ ХЛОРИДНЫХ РАСТВОРОВ Российский патент 2001 года по МПК C22B11/00 C22B3/44 

Классическая технология получения аффинированных металлов платиновой группы (МПГ) включает операции извлечения платины из хлоридных платино-палладиевых растворов, содержащих платину, палладий, примеси других МПГ и неблагородных элементов (НБЭ), в виде малорастворимой соли - хлороплатината аммония (ХПА). Из литературы известно несколько способов извлечения платины из растворов в виде ХПА.

Согласно описанию одного из них (Металлургия благородных металлов, изд. 2 под ред. Л.В. Черняева, М., Металлургия, 1987, стр.410) охлажденный раствор, полученный в результате растворения шлиховой платины, обрабатывают в три стадии последовательно 5-12.5 и 25% раствором хлорида аммония, осадок ХПА отфильтровывают и отмывают на фильтре 5% раствором NH₄Cl. Недостатки способа: большая продолжительность процесса осаждения и необходимость применения реактивного хлорида аммония в виде растворов трех разных концентраций.

В другом источнике (О.Е. Звягинцев. Аффинаж золота, серебра и металлов платиновой группы, Металлургиздат, 1945, стр. 121-123) описан несколько иной способ извлечения платины, согласно которому осаждение ХПА ведут путем приливания при перемешивании двух растворов с различной концентрацией хлорида аммония, один из которых является оборотным продуктом аффинажного производства, а второй содержит 15% реактивного NH₄Cl. Последний способ извлечения платины является наиболее близким к заявляемому.

В прототипном способе осаждение ХПА ведут "на холоду", а в качестве осадителя, являющегося оборотным продуктом аффинажного производства, на первой стадии осаждения используют промывной раствор самого ХПА [промывку ведут слабым (5%) раствором хлорида аммония], при этом доля оборотного хлорида аммония в общем расходе этого вещества составляет не более 20%.

Недостатки прототипного способа извлечения платины из хлоридного раствора:
- большой расход реактивного хлорида аммония и большая продолжительность осуществления процесса осаждения, вследствие применения не одной, а двух стадий и двух растворов-осадителей с разной концентрацией хлорида аммония,
- получение ХПА в состоянии мелкодисперсного глиноподобного осадка, что, в свою очередь способствует большой продолжительности разделения продуктов извлечения платины фильтрацией и высокой влажности получаемого осадка,
- необходимость использования довольно больших количеств промвод и длительной процедуры отмывки соли от примесей и, несмотря на это, относительно большое содержание примесей в платиновой соли, тем большее, чем выше содержание примесных элементов в исходном платинусодержащем растворе и в оборотном растворе-осадителе.

Изобретение направлено на получение технического результата, состоящего в снижении расхода реагентов и продолжительности разделения. Технический результат достигается тем, что в способе извлечения платины из хлоридных растворов, содержащих платину и палладий, примеси других металлов платиновой группы и неблагородных элементов, включающий осаждение малорастворимой соли хлороплатината аммония при перемешивании с использованием в качестве осадителя растворов, содержащих хлорид аммония, и разделение продуктов осаждения фильтрацией, согласно изобретению раствор, подлежащий осаждению платины, нагревают до температуры 40-95^oC, нагревание продолжают в процессе перемешивания, разделению фильтрацией подвергают разогретую пульпу, а также тем, что в качестве осадителя используют раствор-промпродукт, образующийся в результате взаимодействия тетрамминпалладохлорида с соляной кислотой, а также тем, что в качестве осадителя используют раствор от выщелачивания пылевозгонов, содержащих хлорид аммония.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Как показали лабораторные исследования, при введении раствора осадителя в платинопалладиевый раствор, нагретый до температуры 40-95^oC в осадок выделяются только относительно крупные кристаллы ХПА, имеющие правильную малодефектную структуру, что уменьшает склонность целевого осадка платиновой соли к впитыванию им маточного раствора и обеспечивает легкость отделения осадка от раствора. При оптимальных условиях "высокотемпературного" осаждения ХПА, согласно предполагаемому изобретению, сразу после отделения раствора осадок получается практически воздушно-сухим. Поэтому содержание примеси палладия в этом осадке ХПА много меньше (в 10-20 раз), чем в отмытой соли, осажденной на холоду. Кроме того, нагрев при осаждении ХПА и сохранение повышенной температуры при разделении осадка от раствора уменьшает вероятность изоморфного соосаждения тех примесей, термическая устойчивость четырехвалентного состояния которых меньше, чем у платины. Так, при превышении температуры 40^oC, совпадающей с началом интенсивного термического разложения хлоропалладата аммония в водной среде, становится маловероятной возможность изоморфного включения в кристаллы ХПА палладия. К тому же, поддержание повышенной температуры при отделении ХПА от раствора способствует меньшему соосаждению с платиной хлоридов тех неблагородных элементов, растворимость которых сильно зависит от температуры, например, свинца.

В силу указанных особенностей заявляемый способ осаждения ХПА обеспечивает возможность использования (без ущерба для чистоты платиновой соли) в качестве осадителя оборотные растворы, содержащие хлорид аммония, с повышенным содержанием палладия и неблагородных элементов, а также позволяет исключить использование на этой операции товарного хлорида аммония.

В заявляемом способе осаждения ХПА возможно использование в качестве осадителя растворов, приготовленных и из товарного хлорида аммония. Однако использование в данном случае растворов-промпродуктов, образующихся в процессе аффинажа палладия или при газоочистке, экономически выгодней.

Примеры осуществления
Пример 1. Взяли 600 мл раствора, подлежащего извлечению платины, который содержал, г/л:
Pt 33.67; Pd 125.0; Rh 0.626; Ir 0.094; Ag 0.247; Te 7.36; Sn 1.5; Se 20.0; Pb 5.69; Cu 5.57; Fe 1.53.

В качестве осадителя использовали маточный раствор от осаждения второй соли палладия (получен при взаимодействии раствора, содержащего тетрамминпалладохлорид, с соляной кислотой), который содержал, г/л:
NH₄Cl 138.4; Pt 0.15; Pd 0.54; Cu 0.25; Se 0.15; Ni 0.03; Pb 0.02; Te 0.01.

Исходный платинусодержащий раствор в стеклянном стакане нагрели с помощью электроплитки до 85^oC, в нагретый раствор при непрерывном перемешивании и поддержании температуры 85^oC в течение 15 мин ввели 210 мл осадителя (из расчета получения в растворе после осаждения избыточной концентрации хлорида аммония 20 г/л). Полученную пульпу охладили до 65^oC и отфильтровали, осадок на фильтре промыли 130 мл 2% раствора NH₄Cl. Время фильтрации составило 5 мин.

Получили 810 мл маточного раствора, 44.43 г влажной соли ХПА (влажность 0.61%) и 130 мл промвод. Соль прокалили при температуре 800^oC, получили платиновую губку в количестве 19.1 г состава, %:
Pt 98.84; Pd 0.230; Rh 0.294; Ir 0.140; Ag 0.015; сумма примесей 0.679.

Остаточное содержание платины в палладиевом растворе составило 1.406 г/л. Извлечение в платиновую губку составило, %: платины - 93.47, палладия - 0.06. Промводы использовали как оборотные для отмывки следующей порции ХПА.

Пример 2. Для осаждения платины из раствора вышеприведенного состава использовали раствор от выщелачивания пылевозгонов следующего состава, %:
NH₄Cl 253.0; Pt 0.006; Pd 0.008; Rh 0.006; Ir 0.002; Ag 0.926; Te 0.13; Se 2.93; As 0.93; Pb 0.76; Cu 0.24.

На осаждение платины из 600 мл платинусодержащего раствора взяли 100 мл раствора от выщелачивания пылевозгонов. Условия осаждения не отличались от примера 1. Осадок на фильтре промыли проводами, полученными в примере 1. После фильтрации и отмывки получили 830 мл маточного раствора с содержанием в нем платины 1.633 г/л и 44.82 г влажной соли ХПА (влажность 0.58%). Время фильтрации составило 5.5 мин. После прокаливания ХПА получили 19.17 г платиновой губки при содержании в ней, %:
Pt 98.3; Pd 0.223; Rh 0.321; Ir 0.148; Ag 0.018; сумма примесей 0.710.

Извлечение в платиновую губку составило, %: платины - 93.29, палладия - 0.05.

Пример 3. При осаждении ХПА из того же раствора в условиях согласно прототипу (температура 25^oC, осадители: 5% и 15% растворы товарного хлорида аммония, взятые в соотношении 1:4) получили 950 мл маточного раствора с содержанием 1.379 г/л Pt и 56.92 г влажной соли ХПА (влажность 13.19%). Время фильтрации - 15 мин. После прокаливания получили 21 г первой платиновой губки при содержании в ней, %:
Pt 89.95; Pd 4.783; Rh 0.334; Ir 0.066; Ag 0.007; сумма примесей 5.19.

В осадок было извлечено 93.51% платины и 1.34% палладия.

Как видно из примеров 1-3, использование предложенного способа извлечения платины позволяет на стадии осаждения первой соли ХПА избежать использования товарного хлорида аммония, при этом получать целевой продукт с более низким содержанием в нем примесей, сократить длительность фильтрации.

Способ относится к извлечению пластины в виде малорастворимой соли - хлороплатината аммония (ХПА) из растворов, содержащих платину, палладий, другие МПГ и неблагородные элементы. Процесс осаждения ХПА ведут при нагревании 40-95^oC с поддержанием заданной температуры раствора перед началом осаждения, в процессе осаждения и при разделении полученных фаз фильтрацией. Использование предложенного способа позволяет на стадии получения первой соли платины использовать в качестве осадителя только оборотные растворы, избежать расходования товарного хлорида аммония, интенсифицировать процесс аффинажа. 2 з.п.ф-лы.

1. Способ извлечения платины из хлоридных растворов, содержащих платину и палладий, примеси других металлов платиновой группы и неблагородных элементов, включающий осаждение малорастворимой соли хлороплатината аммония при перемешивании с использованием в качестве осадителя растворов, содержащих хлорид аммония, и разделение продуктов осаждения фильтрацией, отличающийся тем, что раствор, подлежащий осаждению платины, нагревают до 40 - 95°С, нагревание продолжают в процессе перемешивания и разделению фильтрацией подвергают разогретую пульпу. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве осадителя используют раствор-промпродукт, образующийся в результате взаимодействия тетрамминпалладохлорида с соляной кислотой. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве осадителя используют раствор от выщелачивания пылевозгонов, содержащих хлорид аммония.