СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2005 года по МПК C22B11/00 C22B3/24 

Описание патента на изобретение RU2258090C1

Настоящее изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности к способам получения концентратов этих металлов из содержащих их растворов сорбцией.

Известен способ получения концентратов благородных металлов в виде платиноидов из кислых растворов, в которых они присутствуют в виде анионов комплексных кислот, путем контактирования растворов с анионообменным материалом "Emeraldine" в статическом или динамическом режимах с последующим отделением благородных металлов от анионообменного материала сжиганием последнего (US 2371119, кл. 75/108, 1945). Недостатком известного способа является недостаточно высокая степень извлечения благородных металлов и низкая емкость сорбента по отношению к палладию.

Известен способ извлечения благородных металлов в виде платиноидов из отработанных катализаторов путем обработки измельченного катализатора растворами концентрированных минеральных кислот с окислителями (HCl+HNO3, HCl+Cl2, HCl+Н2O2) с последующим пропусканием полученного раствора через слой анионообменной смолы "Duolite A101D" и сжиганием последней при 800°С (US 3999983, кл. 75/365, С 01 G 55/00, С 22 В 61/00, 1976). Недостатком известного способа является многостадийность, длительность операций, невысокая емкость анионообменной смолы по отношению к благородным металлам и, как следствие, значительные энергетические затраты на сжигание.

Известен способ извлечения благородных металлов из растворов после выщелачивания руд и хвостов обогащения путем пропускания растворов через слой анионообменной смолы "PAZ 4" и сжигания последней (US 5215575, кл. 75/744, В 01 G 005/00, 1993). Недостатком данного способа является невысокая степень извлечения золота.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящему изобретению является способ получения концентрата благородных металлов из их раствора в кислотно-окислительной смеси путем сорбции этих металлов из раствора вводимым однократно в него сорбентом и последующего сжигания сорбента (RU 2116362, С22 В 3/24, 11/00, В 01 J 23/96, 1998). В известном способе в качестве сорбента используют 1-окси-2-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)этан. Степени извлечения золота и палладия составили соответственно 98,5 и 97,1%.

Основными недостатками известного способа являются:

- недостаточно высокая степень извлечения золота и палладия из исходного материала, в качестве которого выступают отработанные катализаторы на основе силикагеля и окиси алюминия;

- относительно большой расход сорбента-ионообменника на единицу массы извлекаемого металла;

- отсутствие однозначных рекомендаций по способу введения сорбента-ионообменника в раствор для извлечения благородных металлов.

Технические задачи, на решение которых направлено настоящее изобретение, заключаются в получении максимально возможной степени извлечения благородных металлов из раствора в концентрат каждым конкретным сорбентом, снижении расхода сорбента на единицу массы извлекаемого металла.

Данные технические задачи решаются в способе получения концентрата благородных металлов из их раствора в кислотно-окислительной смеси, включающем сорбцию этих металлов из раствора вводимым в него сорбентом и последующее сжигание сорбента, причем сорбент вводят в раствор порциями, и масса каждой порции составляет 0,11-0,50 от общей массы вводимого сорбента, и порции вводят через период времени между началами вводов предыдущей и последующей порций, лежащий в интервале 0,14-0,86 от общего периода времени сорбции. Кроме того, порции сорбента вводят периодически и число порций выбирают в диапазоне от 2 до 9, в качестве кислотно-окислительной смеси используют HCl и/или Н2O2, HCl и/или Cl2, HCl и/или Br2, HCl и/или NaClO3, HCl и/или HNO3, смеси HF и HCl и/или HNO3, смеси H2SO4 и HCl и/или Н2O2, смеси HCl и HBr и/или Н2O2, смеси HCl и HI и/или NaClO3 и I2, HCl и/или Cl2 и Br2, а в качестве сорбента используют 1,2-бис-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)этан, 1-окси-2-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)этан, 2-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)уксусную кислоту, полидитиопропан. (Здесь и ниже названия сорбентов даны по Женевской номенклатуре).

Основные отличительные признаки способа по настоящему изобретению состоят в том, что сорбент вводят в раствор порциями, и масса каждой порции составляет 0,11-0,50 от общей массы вводимого сорбента, и порции вводят через период времени между началами вводов предыдущей и последующей порций, лежащий в интервале 0,14-0,86 от общего периода времени сорбции.

Дополнительные отличительные признаки предлагаемого способа заключаются в том, что порции сорбента вводят периодически и число порций выбирают в диапазоне от 2 до 9, в качестве кислоты и/или окислителя используют HCl и/или Н2O2, HCl и/или Cl2, HCl и/или Br2, HCl и/или NaClO3, HCl и/или HNO3, смеси HF и HCl и/или HNO3, смеси H2SO4 и HCl и/или Н2O2, смеси HCl и HBr и/или Н2O2, смеси HCl и HI и/или NaClO3 и I2, HCl и/или Cl2 и Br2, а в качестве сорбента используют 1,2-бис-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)этан, 1-окси-2-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)этан, 2-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)уксусную кислоту, полидитиопропан.

Настоящее изобретение соответствует условию патентоспособности - "новизна", поскольку из уровня техники не удалось найти технического решения, существенные признаки которого полностью совпадали бы со всеми признаками, имеющимися в независимом пункте формулы настоящего изобретения.

Настоящее изобретение соответствует условию патентоспособности - "изобретательский уровень", поскольку из уровня техники не удалось найти технического решения, существенные признаки которого обеспечивали бы выполнение такой же технической задачи, на выполнение которой направлено настоящее изобретение.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Для получения концентрата платины и палладия используют их раствор в кислотно-окислительной смеси объемом 0,5 л, содержащий 70 об.% водного раствора HCl (35 мас.%) и 30 об.% водного раствора H2О2 (30 мас.%). Концентрации платины и палладия в растворе кислотно-окислительной смеси составляют соответственно 4,8 и 0,5 г/л. Раствор кислотно-окислительной смеси помещают в стеклянный реактор объемом 1 л с мешалкой, соединенный с обратным конденсатором, нагревают до температуры 90-100°С. В качестве сорбента используют полидитиопропан, который вводят порциями, причем масса каждой порции составляет 0,294 г (0,11 от общей массы сорбента), общая масса вводимого сорбента равна 2,65 г, и порции вводят через период времени 6,67 мин. Число порций сорбента равно 9, общее время сорбции составляет 1 час. После окончания обработки сорбент отделяют от раствора фильтрованием, промывают водой, высушивают и сжигают в муфельной печи при температуре 600-650°С. По содержанию платины и палладия в полученном концентрате определяют, что степени извлечения платины и палладия составляют соответственно 98,6% и 98,3%. Расход сорбента составил 1,07 г/г (Pt+Pd), что на 12% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Пример 2. Обработку проводят по примеру 1, с тем отличием, что порции сорбента вводят через период времени, равный 0,86 от общего периода времени сорбции 1 час. Число порций сорбента равно 2. Степени извлечения платины и палладия составляют соответственно 98,9% и 98,7%. Расход сорбента составил 1,02 г/г (Pt+Pd), что на 15% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Пример 3. Обработку проводят по примеру 1, с тем отличием, что порции сорбента вводят через период времени, равный 0,5 от общего периода времени сорбции 1 час. Число порций сорбента равно 2. Степени извлечения платины и палладия составляют соответственно 99,5% и 99,1%. Расход сорбента составил 0,96 г/г (Pt+Pd), что на 20% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Пример 4. Обработку проводят по примеру 1, с тем отличием, что масса каждой порции сорбента составляет 0,098 от общей массы вводимого сорбента, т.е. ниже нижнего предела в формуле изобретения, и порции вводят через период времени, равный 0,135 от общего периода времени сорбции 1,75 часа, т.е. меньше нижнего предела в формуле изобретения. Степени извлечения платины и палладия составляют соответственно 97,2% и 96,8%. Расход сорбента составил 1,09 г/г (Pt+Pd), что на 9% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Пример 5. Обработку проводят по примеру 1, с тем отличием, что масса первой порции сорбента составляет 0,51 от общей массы вводимого сорбента, т.е. выше верхнего предела в формуле изобретения, и порции вводят через период времени, равный 0,87 от общего периода времени сорбции 0,25 часа, т.е. больше верхнего предела в формуле изобретения. Степени извлечения платины и палладия составляют соответственно 97,3% и 97,4%. Расход сорбента составил 1,08 г/г (Pt+Pd), что на 10% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Пример 6. Обработку проводят по примеру 3, с тем отличием, что в качестве кислоты используют 350 мл 35 мас.% раствора HCl, окислителя - 25 мл жидкого Cl2. Концентрация золота в растворе кислотно-окислительной смеси составляет 0,05 г/л. В качестве сорбента применяют 1-окси-2-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)этан. Степень извлечения золота составляет 98,5%. Расход сорбента составил 4,15 г/г Au, что на 17% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Пример 7. Обработку проводят по примеру 6, с тем отличием, что порции сорбента вводят периодически и число порций равно 3. Степень извлечения золота составляет 99,5%. Расход сорбента составил 3,85 г/г Au, что на 23% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Пример 8. Обработку проводят по примеру 6, но число порций сорбента равно 9. Степень извлечения золота составляет 97, 5%. Расход сорбента составил 4,45 г/г Au, что на 11% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Пример 9. Обработку проводят по примеру 7, с тем отличием, что в качестве кислоты используют 350 мл 35% HCl, окислителя - 25 мл раствора Br2, а в качестве сорбента 1,2-бис-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)этан. Степень извлечения золота составляет 98,9%. Расход сорбента составил 0,84 г/г Au, что на 16% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Пример 10. Обработку проводят по примеру 7, с тем отличием, что в качестве кислоты используют 350 мл 35% HCl, окислителя - 100 мл 30% NaClO3, а в качестве сорбента - 2-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)уксусную кислоту. Степень извлечения золота составляет 98,6%. Расход сорбента составил 0,71 г/г Au, что на 20% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Пример 11. Обработку проводят по примеру 7, с тем отличием, что в качестве кислоты используют 350 мл 35% HCl, окислителя - 150 мл 45% HNO3, а в качестве сорбента - 1-окси-2-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)этан. Степень извлечения золота составляет 99,4%. Расход сорбента составил 1,6 г/г Au, что на 13% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Пример 12. Обработку проводят по примеру 7, с тем отличием, что в качестве кислоты используют 30 мл 40% HF и 320 мл 35% HCl, окислителя - 150 мл 45% HNO3, а в качестве сорбента 1,2-бис-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)этан. Степень извлечения золота составляет 99,3%. Расход сорбента составил 0,81 г/г Au, что на 19% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Пример 13. Обработку проводят по примеру 7, с тем отличием, что в качестве кислоты используют 25 мл 93,5% Н2SO4 и 300 мл 35% HCl, окислителя - 100 мл 30% Н2О2, а в качестве сорбента - 2-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)уксусную кислоту. Степени извлечения платины и палладия составляют соответственно 98,7% и 98,3%. Расход сорбента составил 0,76 г/г (Pt+Pd), что на 14% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Пример 14. Обработку проводят по примеру 7, с тем отличием, что в качестве кислоты используют 300 мл 35% HCl и 30 мл 46,8% HBr, окислителя - 100 мл 30% Н2О2, а в качестве сорбента - 1-окси-2-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)этан. Степени извлечения платины и палладия составляют соответственно 99,0% и 98,8%. Расход сорбента составил 1,4 г/г (Pt+Pd), что на 21% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Пример 15. Обработку проводят по примеру 7, с тем отличием, что в качестве кислоты используют 350 мл 35% HCl и 25 мл 45,3% HI, окислителя - 100 мл 30% NaClO3 и 3 г кристаллического I2, а в качестве сорбента - 1,2-бис-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)этан. Степени извлечения платины и палладия составляют соответственно 99,2% и 99,3%. Расход сорбента составил 0,82 г/г (Pt+Pd), что на 18% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Пример 16. Обработку проводят по примеру 7, с тем отличием, что в качестве кислоты используют 300 мл 35% HCl, окислителя - 25 мл жидкого Cl2 и 25 мл раствора Br2, а в качестве сорбента - 2-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)уксусную кислоту. Степени извлечения платины и палладия составляют соответственно 98,6% и 98,7%. Расход сорбента составил 0,85 г/г (Pt+Pd), что на 15% меньше по сравнению с расходом сорбента при его однократном введении.

Из сравнения результатов степени извлечения благородных металлов из примеров 1-3 с подобными результатами из примеров 4 и 5 видно следующее. При количестве введенного сорбента ниже нижнего предела в формуле изобретения (пример 4) степень извлечения платины и палладия уменьшается с 99,5% и 99,1% соответственно (в примере 3) до 97,2% и 96,8% соответственно (по примеру 4). При увеличении количества введенного сорбента и времени между началами вводов предыдущей и последующей порций выше верхнего предела в формуле изобретения при недостаточном времени сорбции степень извлечения платины и палладия снижается с 98,9% и 98,7% соответственно (по примеру 2) до 98,1% и 97,4% соответственно (в примере 5). Сорбент, в первую очередь, извлекает из растворов благородные металлы, однако при его избытке, излишнем времени контакта и повышенной температуре может попутно извлекать тяжелые металлы. При недостатке сорбента не происходит полного извлечения благородных металлов из раствора.

Из сравнения результатов примеров 1 - 3 и 6 - 16 настоящего изобретения и способа-прототипа видно, что степень извлечения благородных металлов по настоящему изобретению (98,6÷99,5%) превышает степень извлечения благородных металлов в способе-прототипе (97,1÷98,5%) на 1÷1,5%.

Кроме того, порционное введение сорбента в кислотно-окислительную смесь по настоящему изобретению позволяет снизить его расход на 9-23%.

Таким образом, настоящее изобретение может быть реализовано и наиболее эффективно применено при извлечении благородных металлов из содержащих их растворов.

Похожие патенты RU2258090C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ОГАРКА - ОТХОДА ПРОИЗВОДСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ 2005
  • Чернышев Валерий Иванович
  • Тертышный Игорь Григорьевич
  • Офицеров Сергей Валентинович
  • Паршин Владимир Семенович
  • Обысов Анатолий Васильевич
RU2305711C1
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ОГАРКА - ОТХОДА ПРОИЗВОДСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ 2006
  • Чернышев Валерий Иванович
  • Борщев Михаил Михайлович
  • Казаков Сергей Иванович
  • Сычев Александр Иванович
  • Обысов Анатолий Васильевич
  • Тертышный Игорь Григорьевич
RU2315817C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ФОСФАТНОЙ РУДЫ 2006
  • Чернышев Валерий Иванович
  • Голко Ярослав Ярославович
  • Борщев Михаил Михайлович
  • Казаков Сергей Иванович
  • Сычев Александр Иванович
  • Обысов Анатолий Васильевич
  • Тертышный Игорь Григорьевич
RU2333267C2
СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ СОРБЦИИ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ С ПОМОЩЬЮ НАНОДИСПЕРСНОГО СОРБЕНТА 2014
  • Дальнова Ольга Александровна
  • Барановская Василиса Борисовна
  • Еськина Василина Витальевна
  • Дальнова Юлия Сагитовна
  • Дальнова Наталья Александровна
  • Донцова Галина Александровна
RU2582838C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА И ПАЛЛАДИЯ ИЗ РАСТВОРОВ 1994
  • Алеев Р.С.
  • Дальнова Ю.С.
  • Аксененко Р.И.
  • Гермашева Н.И.
  • Есипенко А.И.
  • Полоумов А.В.
  • Борисова В.В.
  • Недорубко А.Г.
RU2102508C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТОВ РЕНИЯ И ПЛАТИНЫ ИЗ СОДЕРЖАЩИХ ИХ КИСЛЫХ РАСТВОРОВ 2007
  • Шустов Сергей Владимирович
  • Чернышев Валерий Иванович
  • Тертышный Игорь Григорьевич
  • Махсутова Марина Юрьевна
  • Гордеева Нина Николаевна
  • Пахоменкова Маргарита Ивановна
  • Дальнова Ольга Александровна
  • Тертышная Наталия Михайловна
  • Радо Галина Николаевна
RU2363745C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ СОДЕРЖАЩЕГО ИХ МАТЕРИАЛА 2003
  • Чернышев В.И.
  • Тертышный И.Г.
  • Кадочников Виталий Александрович
RU2247165C2
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ СОДЕРЖАЩЕГО ИХ МАТЕРИАЛА 2002
  • Тертышный И.Г.
  • Чернышев В.И.
  • Одинец Валерий Марьянович
RU2224033C1
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ СОДЕРЖАЩЕГО ИХ МАТЕРИАЛА 2003
  • Чернышев В.И.
  • Тертышный И.Г.
  • Савченко В.П.
RU2239665C1
СПОСОБ ФЛОТАЦИИ СУЛЬФИДНЫХ РУД, СОДЕРЖАЩИХ БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ 2012
  • Чантурия Валентин Алексеевич
  • Иванова Татьяна Анатольевна
  • Недосекина Татьяна Васильевна
  • Дальнова Юлия Сагитовна
  • Гапчич Александр Олегович
  • Зимбовский Игорь Геннадьевич
RU2490070C1

Реферат патента 2005 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности к способам извлечения металлов из содержащего их материала сорбцией. Способ включает извлечение благородных металлов из раствора в кислотно-окислительной смеси, сорбцией этих металлов вводимым в него сорбентом и сжигание сорбента. Сорбент вводят порциями, и масса каждой порции составляет 0,11-0,50 от общей массы вводимого сорбента. Порции вводят через период времени между началами вводов предыдущей и последующей порций, лежащий в интервале 0,14-0,86 от общего периода времени сорбции. Кроме того, порции сорбента вводят периодически, и число порций выбирают в диапазоне от 2 до 9. В результате увеличивается степень извлечения благородных металлов. 3 з.п. ф-лы.

Формула изобретения RU 2 258 090 C1

1. Способ получения концентрата благородных металлов из их раствора в кислотно-окислительной смеси, включающий сорбцию этих металлов из раствора вводимым в него сорбентом и последующее сжигание сорбента, отличающийся тем, что сорбент вводят в раствор порциями, причем масса каждой порции составляет 0,11-0,50 общей массы вводимого сорбента, и порции вводят через период времени между началами вводов предыдущей и последующей порций, лежащий в интервале 0,14-0,86 общего периода времени сорбции.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что порции сорбента вводят периодически и число порций выбирают в диапазоне от 2 до 9.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислотно-окислительной смеси используют HCl и/или H2O2, HCl и/или Cl2, HCl и/или Br2, HCl и/или NaClO3, HCl и/или HNO3, смеси HF и HCl и/или HNO3, смеси Н2SO4 и HCl и/или H2O2, смеси HCl и HBr и/или Н2O2, смеси HCl и HI и/или NaClO3 и I2, HCl и/или Cl2 и Br2.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют 1,2-бис-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)этан, 1-окси-2-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)этан, 2-(пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил)уксусную кислоту, полидитиопропан.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2258090C1

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ОТРАБОТАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ 1997
  • Алеев Р.С.
  • Джемилев У.М.
  • Дальнова Ю.С.
  • Борисова В.В.
  • Полоумов А.В.
  • Есипенко А.И.
  • Андрианов В.М.
  • Калимуллин А.А.
RU2116362C1
US 6482372 В2, 19.11.2002
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА 2010
  • Табаков Владимир Петрович
  • Чихранов Алексей Валерьевич
  • Власов Станислав Николаевич
RU2424372C1
ЕР 0227893 А2, 08.07.1987.

RU 2 258 090 C1

Авторы

Тертышный И.Г.

Чернышев В.И.

Шустов С.В.

Даты

2005-08-10Публикация

2004-01-30Подача