Способ селективного извлечения благородных металлов и металлов платиновой группы из кислых растворов

 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к извлечению благородных металлов и металлов платиновой группы из бедных и ультрабедных промышленных отходов. Техническим результатом данного изобретения является обеспечение возможности раздельного получения металлов платиновой группы в едином технологическом цикле обработки промышленных отходов, а также повышение эффективности способа для обработки промышленных отходов с малыми концентрациями металлов. Способ извлечения металлов из кислых растворов включает экстрагирование металлов путем пропускания азотнокислого раствора через по меньшей мере одну колонну с твердым экстрагентом. После экстрагирования металлов их реэкстрагируют и добавляют в исходный кислый раствор с обеспечением концентрации каждого металла 5-30 г/л, а затем производят электролитическое выделение металлов путем потенциостатического электролиза на линии потенциостатических ячеек, каждая из которых содержит трехмерный пористый электрод из углеродного материала, при этом рабочий потенциал каждого катода соответствует определенному металлу платиновой группы. 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к извлечению благородных металлов и металлов платиновой группы из бедных и ультрабедных промышленных отходов.

Известны методы избирательной экстракции для извлечения из бедных руд меди, висмута, цезия, золота, цинка, железа и других элементов ("Металлы высокой чистоты", под ред. Ч.В. Копецкого, Москва, "Наука", 1976, с.217). Для каждого металла применяется свой экстрагент.

Однако используемые экстрагенты не применимы для всей группы благородных и платиновых металлов, что вызывает необходимость последовательной избирательной экстракции растворов, содержащих большую группу металлов, для извлечения различных металлов. При этом поиски и синтез высокоселективных экстрагентов на отдельные металлы представляют значительные трудности. Кроме того, в известных методах извлечения металлов существуют значительные ограничения по исходному содержанию металлов в растворе, что делает их не пригодными для извлечения металлов из бедных и ультрабедных промышленных отходов с концентрацией металлов до 0,02 мг/л.

Известен способ переработки сбросных кислых растворов, основанный на применении твердого экстрагента (ТВЭКСа), представляющего собой матрицу на полистирольной основе и активной фазы из фосфиноксида (патент RU 2061769, кл. С 22 В 3/38, 06.10.96).

Указанный способ не позволяет производить раздельное извлечение благородных металлов платиновой группы.

Техническим результатом данного изобретения является обеспечение возможности раздельного получения металлов платиновой группы в едином технологическом цикле обработки промышленных отходов, а также повышение эффективности способа для обработки промышленных отходов с малыми концентрациями металлов.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе извлечения платиновых металлов из кислых растворов, включающем экстрагирование металлов путем пропускания кислого раствора через по меньшей мере одну колонну с твердым экстрагентом и реэкстракцию, экстракцию ведут из раствора азотной кислоты, после реэкстракции металлов их добавляют в исходный кислый раствор с обеспечением концентрации каждого металла 5-30 г/л, а затем производят электролитическое выделение металлов путем потенциостатического электролиза на линии потенциостатических ячеек, каждая из которых содержит трехмерный пористый электрод из углеродного материала, при этом рабочий потенциал каждого катода соответствует определенному металлу платиновой группы.

При этом в качестве твердого экстрагента используют матрицу из модифицированного полистиролдивинилбензольного полимера с активной фазой из триалкилфосфатов, и/или аммониевых оснований, и/или фосфиноксидов.

Как правило, электролитическое выделение металлов производят из 1М-3М азотнокислых растворов.

Как правило, электролитическое выделение металлов производят при скорости электролита 500-3500 л/час и плотности тока 1-40 А/м2 поверхности катода.

В частности, рабочий потенциал каждого катода определяют путем предварительных потенциометрических измерений для конкретного вида азотнокислого раствора.

Пример.

Способ включает два этапа: экстрагирование и электролитическое выделение металлов.

Вначале процесса металлы концентрируются методом совместной экстракции твердыми экстрагентами (ТВЭКСами) и реэкстракции с возвращением в исходный азотнокислый раствор по мере насыщения колонны с ТВЭКСом. Концентрация каждого платинового металла после добавления в исходный раствор составляет 5-30 г/л.

При этом в качестве твердого экстрагента используют матрицу из модифицированного полистиролдивинилбензольного полимера с активной фазой из триалкилфосфатов, и/или аммониевых оснований, и/или фосфиноксидов.

После этого для электролитического выделения металлов азотнокислый раствор (как правило, 1М-3М азотнокислый раствор) при помощи насоса прокачивают через линию потенциостатических ячеек, представляющую собой несколько емкостей (по числу выделяемых металлов, например 8) цилиндрической формы, соединенных последовательно. Скорость электролита, как правило, 500-3500 л/час. Стенки цилиндров выполняют функцию анодов. В каждом цилиндре размещен трехмерный пористый углеродный катод, плотность тока 1-40 А/м поверхности катода; каждый цилиндр снабжен потенциостатом, обеспечивающим контролируемый, задаваемый заранее потенциал, соответствующий выделяемому металлу и способный поддерживать неизменным напряжение на катоде. Так, для выделения платины поддерживается напряжение около 12 В, палладия - около 1 В. Конкретная величина напряжения для каждого металла определяется экспериментально, путем предварительных потенциометрических измерений.

Параметры режимов электролитического выделения металлов выбраны экспериментально, исходя из максимальной эффективности способа.

В каждом цилиндрическом сосуде на катоде выделяется металл, соответствующий потенциалу катода.

Формула изобретения

1. Способ извлечения платиновых металлов из кислых растворов, включающий экстрагирование металлов путем пропускания кислого раствора через по меньшей мере одну колонну с твердым экстрагентом и реэкстракцию, отличающийся тем, что экстракцию ведут из раствора азотной кислоты, после реэкстракции металлов их добавляют в исходный кислый раствор с обеспечением концентрации каждого металла 5-30 г/л, а затем производят электролитическое выделение металлов путем потенциостатического электролиза на линии потенциостатических ячеек, каждая из которых содержит трехмерный пористый электрод из углеродного материала, при этом рабочий потенциал каждого катода соответствует определенному металлу платиновой группы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве твердого экстрагента используют матрицу из модифицированного полистиролдивинилбензольного полимера с активной фазой из триалкилфосфатов и/или аммониевых оснований, и/или фосфиноксидов.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что электролитическое выделение металлов производят из 1М-3М азотнокислых растворов.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что электролитическое выделение металлов производят при скорости электролита 500-3500 л/ч и плотности тока 1-40 А/м2 поверхности катода.

5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что рабочий потенциал каждого катода определяют путем предварительных потенциометрических измерений для конкретного вида азотнокислого раствора.

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.05.2007

Извещение опубликовано: 27.05.2007        БИ: 15/2007




 

Похожие патенты:
Изобретение относится к получению порошка серебра

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано для электрохимического извлечения металлического родия из растворов родия в соляной кислоте, содержащих примеси

Изобретение относится к способам электролитического извлечения золота из вторичного сырья, в том числе с поверхности сплавов на основе бериллия

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к извлечению высокочистого золота из свинец- и сульфидсодержащих шлихов, а также разделению сплавов золота с серебром с получением металлов
Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности к электрохимическим способам извлечения золота и серебра из отходов электронной, электрохимической и ювелирной промышленности

Изобретение относится к области благородных металлов, преимущественно золота, и может быть использовано при электролитическом извлечении золота из скрапа электронных и электротехнических изделий с подложкой из меди или ее сплава

Изобретение относится к получению, регенерации или рафинированию металлов электролитическим способом
Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, преимущественно серебра, и может быть использовано при электролитическом извлечении серебра из серебряного скрапа электронных и электротехнических изделий

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности, к способам извлечения золота из концентратов, отходов электронной и ювелирной промышленности с получением высокочистого золота

Изобретение относится к способу извлечения молибдена из водных растворов вольфрамата и может быть использовано в цветной и черной металлургии, а также при очистке промышленных и бытовых стоков
Изобретение относится к способу получения вольфрам- и/или молибденсодержащего раствора из раствора щелочного вскрытия соответствующего сырья

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к угольно-сорбционной технологии извлечения благородных металлов из растворов и пульп

Изобретение относится к методам регенерации анионитов, насыщенных благородными металлами

Изобретение относится к гидрометаллургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано для очистки от цинка сульфатных кобальти никельсодержащнх растворов, например кобальтовых или никелевых электролитов
Изобретение относится к получению чистого металлического палладия соответствующей химической формы при минимальных потерях на всех стадиях химической переработки
Изобретение относится к области металлургии благородных металлов и может быть использовано на золотоизвлекательных предприятиях, перерабатывающих сульфидное сырье
Изобретение относится к области металлургии благородных металлов и может быть использовано на золотоизвлекательных предприятиях, перерабатывающих сульфидное сырье
Изобретение относится к области металлургии платиновых металлов, использующей в качестве исходного вторичное техногенное сырье, а именно скрап отработанных автомобильных катализаторов, где платиноиды применяются в виде двойных или тройных систем, например Pt/Rh, Pd/Rh, Pt/Pd/Rh, нанесенных на сотообразные блоки, изготовленные из кордиерита
Наверх