Способ получения хлорпалладозаммина из хлоридного раствора платиновых металлов, содержащего примеси неблагородных металлов

 

Использование: для получения хлорпалладозаммина из хлоридного раствора платиновых металлов, содержащего примеси неблагородных металлов. Сущность изобретения: в исходном хлоридном растворе платиновых металлов сначала выделяют из раствора палладий в виде кристаллической соли хлоропалладита аммония, который затем растворяют в воде. Полученный водный палладийсодержащий раствор обрабатывают при нагревании аммиаком до щелочной реакции, затем его охлаждают, обрабатывают соляной кислотой до кислой реакции с последующим отделением осадка хлорпалладозаммина от маточного раствора. В качестве осадителя при выделении палладия из исходного раствора в виде хлоропалладита аммония используют вторичный хлорид аммония, который образуется в качестве побочного продукта в технологии платиновых металлов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к цветной металлургии.

В основе аффинажа палладия используют реакцию осаждения его из раствора платиновых металлов в виде труднорастворимой соли хлорпалладозаммина (ПДЗ). При переработке платинопалладиевых концентратов, например платиноидного концентрата комбината "Североникель", эту соль палладия получают из маточника 1-й соли хлороплатината аммония (ХПА), которая содержит в виде палладиево-хлористоводородной кислоты 60-100 г/л палладия, 3-6 г/л других металлов платиновой группы и сравнительно большое количество примесей неблагородных металлов (железа, меди, никеля, селена, теллура и др.), содержание которых составляет от 30 до 50 г/л.

Известен способ получения ПДЗ из хлоридного раствора платиновых металлов путем обработки исходного раствора при 80-90^оС аммиаком до щелочной реакции с переводом палладия в форму водорастворимого комплексного соединения тетрамминпалладохлорида по реакции Н₂РdCl₄ + 6NH₃ [Pd(NH₃)₄]Cl₂ + + 2NH₄Cl (1) c последующим отделением аммиачного раствора от осадка гидроксидов неблагородных металлов и осаждением из него палладия соляной кислотой в виде ПДЗ по реакции Pd(NH₃)₄Cl₂+2HCl=[Pd(NH₃)₂Cl]+2NH₄Cl (2) Недостатком этого способа получения ПДЗ, принятого в качестве прототипа, является большой расход аммиака, который обусловлен не только протеканием реакции замещения аммиаком ионов хлора во внутренней координационной сфере палладия (II) [PdCl₄] ^2-+4NH₃= [Pd(NH₃)₄] ²⁺+4Cl^-, (3) но и взаимодействием аммиака с катионом водорода, находящимся в исходном растворе в виде хлорометаллических кислот Н₂PdCl₄, H₂SeCl₆, H₂TeCl₆ и др. и образующимся в ходе процесса по реакциям гидролиза хлоридов неблагородных металлов MeCl_n + nH₂O Me(OH)_n +nH⁺+ n Cl^- (4) с образованием вредного побочного продукта иона аммония Н₂ + NH₃ NH₄⁺ (5) Цель изобретения уменьшение расхода аммиака и выхода вредного побочного продукта иона аммония.

Цель достигается тем, что палладий выделяют из исходного раствора вначале не в виде ПДЗ, а в виде кристаллической соли хлоропалладита аммония (ХПДА) по реакции H₂PdCl₄+2NH₄Cl=(NH₄)₂PdCl+2HCl
(6) Для этого к маточнику 1-ой соли ХПА добавляют хлорид аммония в виде насыщенного раствора. При этом в целях ресурсосбережения используют вторичный хлорид аммония, который в качестве побочного продукта в большом количестве образуется в технологии платиновых металлов, например при получении 2-й соли ПДЗ. Расход хлорида аммония принимают исходя из стехиометрии реакции получения ХПДА (1 кг хлорида аммония в расчете на 1 кг осаждаемого палладия) и создания избыточной концентрации хлорида аммония 200-250 г/л в маточнике ХПДА с учетом упаривания его в 2-3 раза по отношению к объему исходного маточника 1-й соли ХПА. В этом случае за счет высаливания ХПДА содержание палладия в маточном растворе понижается до 0,6-0,8 г/л и достигается высокое извлечение палладия из исходного раствора в кристаллическую соль ХПДА. Кристаллическую соль ХПДА отделяют от маточного раствора, в котором остается основная масса примесей неблагородных металлов и некоторая часть хлорида водорода, не перешедшего в газовую фазу при упаривании раствора. Соль ХПДА растворяют в воде и из раствора по- лучают ПДЗ с использованием способа-прототипа, т. е. палладийсодержащий раствор обрабатывают при нагревании аммиаком до щелочной реакции, затем после охлаждения из аммиачного раствора осаждают соляной кислотой ПДЗ с последующим отделением осадка соли палладия от маточного раствора. Маточник ХПДА направляют на доизвлечение платиновых металлов с использованием способов, применяемых в аффинажном производстве.

Предлагаемый способ получения ПДЗ из хлоридного раствора платиновых металлов, содержащего примеси неблагородных металлов, позволяет в сравнении со способом-прототипом за счет предварительного выделения палладия из исходного солянокислого раствора в виде соли ХПДА использовать аммиак только по реакции замещения ионов хлора во внутренней координационной сфере палладия (II)
(NH₄)₂[PdCl₄] + 4NH₃ [Pd(NH₃)₄]Cl₂ +
+ 2NH₄Cl (7)
В результате этого существенно уменьшается расход аммиака и выход вредного побочного продукта иона аммония при по- лучении ПДЗ из хлоридного раствора платиновых металлов, содержащего примеси неблагородных металлов.

Предлагаемый способ получения ПДЗ прошел испытания в лабораторных условиях. Ниже приведены примеры осуществления предлагаемого и (для сравнения показателей расхода аммиака и выхода побочного продукта хлорида аммония) известного способов получения ПДЗ.

В качестве исходного раствора служит раствор хлорирования платиноидного концентрата комбината "Североникель", из которого были выделены золото и 1-я соль ХПА. Этот раствор маточник 1-й соли ХПА с плотностью 1,35 г/см³. кислотностью по НСl 225 г/л и остаточным содержанием хлорида аммония 18 г/л содержал, г/л: платины 1,0, палладия 104,2, родия 3,3, иридия 0,3, рутения 0,3 железа 1,2, меди 4,3, никеля 1,0, свинца 10,3, селена 33,2, теллура 2,9, мышьяка 1,8, сурьмы 1,3, висмута 1,5 и олова 1,6.

П р и м е р 1. Получение ПДЗ из хлоридного раствора платиновых металлов, содержащего примеси неблагородных металлов, с использованием предлагаемого способа.

0,5 л маточника 1-й соли ХПА, состав которого указан выше и в котором содержалось 52,1 г палладия, залили в термостатированный реактор с механической мешалкой. Затем в реактор добавили 0,35 л раствора, содержащего 265 г/л вторичного хлорида аммония, который был получен путем упаривания маточного раствора от осаждения 2-й соли ПДЗ. Раствор в реакторе упарили до объема, равного примерно 1/3 объема взятого маточника 1-й cоли ХПА. Полученную пульпу охладили до 20^оС и осадок кристаллической соли ХПДА отделили от маточного раствора. Выход маточного раствора составил 0,175 л. Он содержал 210,5 г/л хлорида аммония и 0,68 г/л палладия. В маточнике ХПДА осталось 0,119 г палладия или 0,23% от содержания его в исходном маточнике 1-й соли ХПА.

Выход влажной соли ХПДА составил 187 г. Ее распульповали в воде при соотношении Т: Ж 1: 2 и полученный раствор обработали при 85-90^оС водным раствором аммиака, содержащим 223,7 г/л NH₃, до рН 8,2 с переводом палладия из исходного хлорокомплекса в форму тетрамминпалладохлорида. Расход раствора аммиака составил 0,2 л или 44,74 г NH₃. После фильтрации аммиачного раствора из него осадили ПДЗ добавлением к раствору до рН 1,0 соляной кислоты, содержащей 417,5 г/л HCl. Расход кислоты 0,1 л. Осадок ПДЗ отделили от маточного раствора. Выход маточного раствора 0,48 л. Он содержал 0,28 г/л палладия. В нем осталось 0,134 г палладия или 0,26 от содержания в маточнике 1-й соли ХПА. Выход соли ПДЗ в расчете на сухой вес составил 107,57 г. В нее было извлечено 51,847 г палладия или 99,51% от содержания его в маточнике 1-й соли ХПА.

П р и м е р 2. Получение ПДЗ из хлоридного раствора платиновых металлов, содержащего примеси неблагородных металлов, с использованием известного способа-прототипа.

0,5 л маточника 1-й соли ХПА в термостатированном реакторе с механической мешалкой обработали при 85-90^оС водным раствором аммиака, содержащим 223,7 г/л NH₃ до рН 8,2 с переводом палладия из исходного хлорокомплекса в форму тетрамминпалладохлорида. Расход раствора аммиака составил 0,42 л или 93,95 г NH₃. После охлаждения аммиачный раствор отделили от осадка гидроксидов неблагородных металлов и обработали до рН 1,0 соляной кислотой, содержащей 417,5 г/л НСl. Расход кислоты составил 0,12 л. Осадок ПДЗ отделили от маточного раствора. Выход маточного раствора составил 1,0 л. Он содержал 0,26 г/л палладия. В нем осталось 0,26 г палладия или 0,5% от содержания его в исходном маточнике 1-й соли ХПА. Выход соли ПДЗ в расчете на сухой вес составил 107,55 г. В нее было извлечено 51,839 г палладия или 99,5% от содержания палладия в исходном маточнике 1-й соли ХПА. Содержание хлорида аммония в маточнике ПДЗ составило 174,77 г/л.

Ниже приведены сравнительные показатели расхода аммиака и выхода побочного продукта хлорида аммония при получении ПДЗ с использованием предлагаемого способа и способа-прототипа.

В таблице приведены данные расхода аммиака и выхода хлорида аммония при получении ПДЗ из хлоридного раствора платиновых металлов, содержащего примеси неблагородных металлов (в граммах в расчете на 1 грамм извлекаемого в ПДЗ палладия).

Из сопоставления приведенных данных следует, что с использованием предлагаемого способа получения ПДЗ из хлоридного раствора платиновых металлов, содержащего примеси неблагородных металлов, представляется возможным уменьшить в сравнении со способом-прототипом расход аммиака в 2,1 раза и уменьшить выход вредного побочного продукта хлорида аммония в 1,5 раза.

Предлагаемый способ позволяет уменьшить расход химического реагента и выход вредного побочного продукта.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРПАЛЛАДОЗАММИНА ИЗ ХЛОРИДНОГО РАСТВОРА ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ, СОДЕРЖАЩЕГО ПРИМЕСИ НЕБЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ, включающий обработку палладийсодержащего раствора при нагревании аммиаком до щелочной реакции, затем обработку охлажденного раствора соляной кислотой до кислой реакции с последующим отделением осадка хлорпалладозаммина от маточного раствора, отличающийся тем, что перед обработкой палладийсодержащего раствора аммиаком палладий вначале выделяют из раствора в виде кристаллической соли хлоропалладита аммония, который затем растворяют в воде.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве осадителя при выделении палладия из исходного раствора в виде хлоропалладита аммония используют вторичный хлорид аммония, который образуется в качестве побочного продукта в технологии платиновых металлов.

РИСУНКИ

Рисунок 1