СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ГИДРОКСИДНЫХ ОСАДКОВ АФФИНАЖА ПАЛЛАДИЯ Российский патент 2003 года по МПК C22B11/00 C22B3/10 

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к аффинажу платиновых металлов.

Гидроксидные осадки аффинажа палладия образуются на стадии растворения технической соли транс-дихлордиамминпалладия в аммиачной воде. Основными компонентами осадков являются сложные гидроксиды железа, меди, теллура, селена и других цветных металлов, а также металлический палладий, платина и их аммиачно-хлоридные комплексные соединения. Палладий является основным полезным компонентом осадков, его содержание составляет (15-20)%. Среди неблагородных металлов основным является железо, преимущественно в форме гидроксида железа (II).

Гидроксидные осадки являются промпродуктом, который не может быть непосредственно из незавершенного производства возвращен на вскрытие хлорированием. Причиной этого является наличие в этом продукте большого количества аммонийных и аммиачных соединений, так как при хлорировании образуются труднорастворимые гидроксидные комплексы платины и палладия.

Известен способ переработки гидроксидных осадков плавкой (Звягинцев О.Е. Аффинаж золота, серебра и металлов платиновой группы. М.: Металлургиздат, 1945, с.158). При восстановительной плавке гидроксидов аммонийные соединения разлагаются, а оксидные формы переходят в элементное металлизированное состояние. Полученный сплав направляется на хлорирование.

Недостатками этого способа являются
- частичный перевод платиновых металлов в шлак и футеровку печи (до 15%);
- снижение прямого извлечения платины, палладия и золота в цикле аффинажа за счет передачи шлака и футеровки на обогатительный перевод;
- практическое отсутствие канала вывода цветных металлов и железа из гидроксидных осадков.

Из того же источника информации (с.140-143. рис.99.) известен способ переработки осадка гидроксидов прокаливанием.

Последний способ-аналог является наиболее близким к заявляемому, т.е. прототипом.

Попытки использования прототипа на аффинажном предприятии не дали требуемого по регламенту результата из-за отсутствия оптимальных режимов и условий прокаливания гидроксидных осадков.

Техническим результатом заявляемого способа является установление оптимальных режимов прокаливания, способствующих повышению прямого извлечения палладия в раствор хлорирования, снижению степени перехода цветных металлов в раствор, уменьшению затрат на переработку гидроксидных осадков.

Реализация технического результата достигается тем, что в известном способе переработки гидроксидных осадков, включающем их прокаливание и последующую обработку для извлечения благородных металлов, прокаливание осадков проводят в стальном противне при температуре 830-870^oС, а обработку ведут путем жидкофазного хлорирования с переводом благородных металлов в раствор.

Сущность способа заключается в том, что при температуре выше 830^oС оксид палладия разлагается до металла, а обратному окислению при остывании огарка препятствует наличие восстановителя, т.е. оксида железа (II) и металлического железа (материала противня), в присутствии которого образование оксида палладия невозможно. В процессе прокаливания отгоняется в газовую фазу до 70% селена.

Основная часть железа из состава гидроксидов в присутствии металлического железа противня переходит в оксид железа (II-III), т.е. в магнетит. Характерной особенностью как природного, так и синтетического магнетита является очень низкая степень вскрытия его в процессе жидкофазного хлорирования. Следовательно, каналом вывода железа из процесса являются нерастворимые остатки (н.о.) хлорирования.

Параметром оптимизации переработки гидроксидных осадков является максимальная степень переведения в раствор при хлорировании платины, палладия, золота и минимальная - железа и цветных металлов.

Примеры осуществления способа по прототипу и предлагаемому регламенту представлены в таблице.

В качестве объекта исследования был использован образец типовых гидроксидных осадков (после высушивания) состава, %:
Pt 1,1; Pd 18,9; Rh 0,13; Au 0,4; Ag 0,3; Fe 12,8; Cu 2,1; Se 4,7; Te 4,3; Sb 0,3; Sn 2,1.

Гидроксиды хлорировали (HCl+NaClO₃) непосредственно (опыт 1), плавили, затем полученный сплав хлорировали (опыт 2), прокаливали при различных температурах и в различных контейнерах, огарок хлорировали (опыты 3-7).

Из приведенных данных следует, что хлорирование гидроксидов непосредственно обуславливает большой выход нерастворимого остатка и содержание Pt и Pd в нем (более 40%). Извлечение в раствор палладия не превышает 77%, а платины - 23% вследствие образования труднорастворимых солей (NH₄)₂[MeCl₆], где Me - Pt и Pd.

Плавка гидроксидов на сплав более эффективна и позволяет на стадии хлорирования сплава извлечь (96-99)% Pt и Pd. Однако при плавке гидроксидов извлечение Pt и Pd в сплав не превышает 95%, т.е. общее извлечение на уровне (92-94)%. Кроме того, при хлорировании сплава в раствор извлекается (97-99)% цветных металлов, что нежелательно.

Прокаливание гидроксидных осадков при температуре 400^oС (опыт 3) приводит к значительно худшим показателям, чем плавка. Тоже отмечено и при температуре 800^oС. Причиной является окисление палладия с переводом его при хлорировании в нерастворимый оксид.

Прокаливание гидроксидов при температуре 830-870^oС резко улучшает показатели последующего хлорирования, так как при температуре более 830^oС происходит разложение оксида палладия. Извлечение Pt, Pd и Au в раствор составляет 97-98%, a Fe, Se, Sn - 33-50%. Железо и олово переходят в труднорастворимые оксиды, а селен улетучивается.

Прокаливание при температуре 900^oС преимуществ не имеет, но обуславливает технические трудности с выгрузкой огарка, так как происходит его частичное вплавление в материал контейнера.

Прокаливание гидроксидов при оптимальной температуре 830-870^oС в стальном противне предпочтительнее из-за меньшей степени перевода железа в растворы, которая не превышает 20%. Степень же извлечения палладия в раствор при хлорировании огарка максимальная (~99%), так как железо препятствует обратному окислению палладия.

Преимуществами заявленного способа являются
- рецикл промпродуктов в технологической схеме аффинажа платины и палладия;
- увеличение прямого извлечения палладия в раствор при хлорировании на 15-17%;
- уменьшение извлечения в раствор при хлорировании (в 2-3 раза) основных цветных металлов гидроксидных осадков (железа, олова, селена).

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к аффинажу платиновых металлов при переработке гидроксидных осадков аффинажа палладия. В составе осадка основными составляющими из неблагородных металлов является железо в форме гидроксида железа (II), из благородных металлов - палладий. Наличие большого количества аммонийных и аммиачных соединений (25%) не позволяет направить осадки непосредственно на вскрытие хлорированием. С целью обеспечения возможности извлечения благородных металлов из получаемых гидроксидов методом хлорирования предлагается проводить подготовку осадков прокаливанием в стальных противнях при температуре 830-870^oС. При этом основная масса железа переходит в нерастворимый оксид железа (II-III) - магнетит, а палладий - в металлическую форму. Способ позволяет повысить прямое извлечение палладия в раствор, снизить переход цветных металлов и уменьшить затраты. 1 табл.

Способ переработки гидроксидных осадков аффинажа палладия, включающий прокаливание осадков и последующую их обработку для извлечения благородных металлов, отличающийся тем, что прокаливание осадков проводят в стальном противне при температуре 830-870^oС, а обработку ведут вскрытием путем жидкофазного хлорирования с переводом благородных металлов в раствор.