Способ извлечения палладия из отходов

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности к прямым способам извлечения палладия из отходов электронной, химической, электрохимической и ювелирной промышленности. Способ включает растворение палладия и восстановление его из растворов. Растворение ведут водным раствором, содержащим 100-140 г/л йодида калия, 60-80 г/л йода, 20-40 г/л триэтаноламина и 5-20 г/л гидроксида калия, при этом процесс ведут при рН=7-11. Температура процесса 20-40°С. Техническим результатом является повышение селективности растворения палладия. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности к прямым способам извлечения палладия из отходов электронной, химической, электрохимической и ювелирной промышленности.

Известны способы растворения палладия в концентрированной серной кислоте, азотной кислоте, смеси азотной и соляной кислот [1, 2]. Незначительные количества палладия (не более 5-10%) переходят в раствор в йод-йодидной среде [3]. Для выделения палладия из полученных растворов к ним добавляют либо различные восстановители (органические и неорганические), либо вещества, дающие нерастворимые соединения с палладием. Процесс полного растворения палладия осуществляется, как правило, при повышенной температуре (70-90°С), в течение длительного времени (2-3 часа, а иногда и значительно дольше).

Недостатками этих способов являются: низкая селективность процессов (наряду с палладием в раствор переходят практически все сопутствующие ему элементы), что значительно усложняет, а значит, делает более дорогим процесс извлечения палладия из раствора; высокая коррозионная агрессивность растворов; токсичность растворов и паров. Известно, что электронный лом с покрытиями из драгоценных металлов в основе своей имеет бериллиевые бронзы, содержащие от 0,7% до 2,5% бериллия. Практически весь бериллий при известных способах растворения палладия переходит в раствор вместе с палладием, что в значительной мере обусловливает токсичность получаемых технологических растворов и паров.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения палладия из шлама электролитических производств, основанный на растворении шлама 3-4 моль/л азотной кислотой в присутствии щавелевой кислоты при температуре 80-90°С, и с последующим восстановлением палладия из раствора водородом или цинком [4].

Недостатками способа-прототипа являются низкая селективность растворения, высокая коррозионная агрессивность технологических растворов, а также токсичность технологических растворов и паров.

Техническим результатом изобретения является повышение селективности растворения палладия, снижение коррозионной агрессивности и токсичности получаемых технологических растворов и паров.

Технический результат достигается тем, что в способе извлечения палладия из отходов, включающим растворение палладия и его восстановление, растворение ведут водным раствором, содержащим 100-140 г/л йодида калия, 60-80 г/л йода, 20-40 г/л триэтаноламина и 5-20 г/л гидроксида калия. Процесс ведут при рН=7-11 и температуре 20-40°С.

Основным отличием данного изобретения является то, что в предлагаемом способе для прямого растворения палладия с поверхности отходов электронной, химической, электрохимической и ювелирной промышленности используют водный раствор йодида калия, йода и триэтаноламина.

Способ позволяет проводить растворение палладия в щелочной среде при комнатной температуре. При этом процесс проходит более селективно (в раствор почти не переходят цветные металлы), а коррозионная агрессивность и токсичность технологических растворов и паров значительно снижены, что важно при эксплуатации предлагаемого способа.

При использовании способа за 20 мин извлечение палладия достигает 90%, медь переходит в раствор всего лишь в количестве 2%-3%, олово - 2%, бериллий - в раствор практически не переходит.

При этом значительно снижаются коррозионная агрессивность и токсичность технологических растворов и паров. Кроме того (при обработке катализаторов на основе окиси алюминия), не образуется труднофильтруемого осадка.

Согласно изобретению способ осуществляют следующим образом. Навеску электронного лома или другого вторичного сырья обрабатывают водным раствором йодида калия, йода, триэтаноламина и гидроксида калия указанной концентрации при комнатной температуре в течение 15-20 мин. Затем отфильтрованный продуктивный раствор смешивают с гидразином для восстановления растворенного йодида палладия до металла и осаждения металлического палладия из раствора.

ПРИМЕР

100 г электронного лома, содержащего 1,5-1,7% палладия, нанесенного на бериллийсодержащую основу из медного сплава, обрабатывали водным раствором йодида калия, йода, триэтаноламина и гидроксида калия различного состава в течение 20 мин при температуре 22°С. Степень извлечения палладия, состав раствора и концентрация бериллия в растворе указаны в табл.1-3.

Таблица 1
Влияние содержания KJ и J2 в растворе на степень извлечения палладия(%) 20 г/л КОН, 40 г/л триэтаноламина
KJ г/л/J2 г/л50608090
9075838586
10078888990
14081899090
15081899090

Таблица 2
Влияние содержания КОН и триэтаноламина (ТЭА) в растворе на степень извлечения палладия (%) 140 г/л KJ, 70 г/л J2
ТЭА (г/л)/КОН (г/л)05102030
101957596053
206089909080
405989909081
505983838180

Таблица 3
Концентрация бериллия (мг/л) в растворе различного состава 20 г/л КОН; 40 г/л триэтаноламина
KJ (г/л) КОН (г/л)6080
1000,0370,038
1400,0380,038

При концентрации йодида калия и йода меньше соответственно 100 и 60 г/л извлечение палладия уменьшается (табл.1). Верхние значения указанных диапазонов (150 и 90 г/л) вышеупомянутого процесса определяют экономически целесообразную границу параметров осуществления. При концентрации триэтаноламина меньше 20 г/л и в отсутствие КОН извлечение палладия уменьшается. То же наблюдается при концентрации триэтаноламина и КОН соответственно больше 40 г/л и 20 г/л (табл.2). Содержание бериллия в растворе при использовании предлагаемого метода меньше 0,04 мг/л и мало меняется с изменением состава раствора (табл.3).

При температуре менее 20°С скорость растворения палладия начинает заметно уменьшаться. Увеличение температуры раствора выше 40°С заметного повышения скорости растворения палладия не дает. Ведение процесса при повышенной температуре экономически нецелесообразно.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ имеет следующие преимущества:

- осуществляют селективное растворение палладия, практически не допуская перехода бериллия в раствор, кроме того, содержание цветных металлов в шламовом осадке уменьшилось до 2-3%;

- процесс ведут в неагрессивной щелочной среде;

- процесс ведут при низкой температуре.

Все это позволяет резко снизить коррозионную активность и токсичность получаемых технологических растворов и паров.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гинзбург С.И., Гладышевская К.А., Езерская Н.А. и др. “Руководство по химическому анализу платиновых металлов и золота”. М.: “Наука”, 1965, с.10.

2. Патент РФ №2140877, кл. С 01 G 55/00, 1999.

3. Патент США №4319923, кл. С 22 В 11/04.

4. Патент РФ №2085497, кл. С 01 G 55/00, С 22 В3/00, 1997 (прототип).

1. Способ извлечения палладия из отходов, включающий растворение палладия и его восстановление, отличающийся тем, что растворение ведут водным раствором, содержащим 100-140 г/л иодида калия, 60-80 г/л йода, 20-40 г/л триэтаноламина и 5-20 г/л гидроксида калия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут при рН 7-11.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут при температуре 20-40°С.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в химико-металлургических предприятиях при комплексной переработке отходов производства, в частности для избирательного извлечения железа и марганца из отходов производства.

Изобретение относится к области металлургии. .

Изобретение относится к извлечению и регенерации благородных металлов. .

Изобретение относится к переработке загрязненного тонкостенного скрапа цветных металлов, преимущественно алюминиевых сплавов. .
Изобретение относится к переработке выработавшего ресурс радиоактивно загрязненного оборудования с использованием продуктов переработки в народном хозяйстве. .
Изобретение относится к области переработки отходов. .

Изобретение относится к способу регенерации металлического хрома из содержащих окись хрома шлаков. .

Изобретение относится к производству алюминия электролизом расплавленных солей и может быть использовано для переработки отходов данного производства. .
Изобретение относится к утилизации вторичных сырьевых материалов, содержащих железо, цинк и свинец, преимущественно отходов процессов производства стали, с регулированием основности образующегося шлака вельцевания.

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для обезвреживания и дезактивации радиоактивных промпродуктов и/или отходов производства, содержащих Th-232 и дочерние продукты его распада (Ra-228, Ra-224), а также РЗЭ, Fe, Сг, Mn, Al, Ti, Zr, Nb, Та, Са, Mg, Na, К и др.
Изобретение относится к выделению и очистке металлического таллия, в том числе изотопно-обогащенного. .

Изобретение относится к области гидрометаллургии, в частности к способам извлечения ванадия из щелочных растворов. .
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к извлечению оксида скандия из отходов производства при переработке бокситов на глинозем. .

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для обезвреживания и дезактивации радиоактивных промпродуктов и/или отходов производства, содержащих Th-232 и дочерние продукты его распада (Ra-228, Ra-224), а также РЗЭ, Fe, Сг, Mn, Al, Ti, Zr, Nb, Та, Са, Mg, Na, К и др.
Изобретение относится к области металлургии редких, рассеянных и радиоактивных металлов, в частности к гидрометаллургическим способам перерабртки полиметаллических, многокомпонентных, торийсодержащих радиоактивных отходов, образующихся при переработке различного минерального сырья, содержащего РЗЭ, Nb, Та, Ti, V, Zr, Hf, W, U и др.
Изобретение относится к способам извлечения шламов, содержащих металлы платиновой группы, из отложений на поверхностях аппаратуры химических установок. .

Изобретение относится к области горного дела и гидрометаллургической переработки руд и концентратов и может быть использовано для извлечения из них полезных компонентов (ПК) выщелачиванием (В), в том числе подземным, кучным, кюветным, чановым.

Изобретение относится к способам извлечения металлов, особенно благородных, из технологически упорного сырья. .

Изобретение относится к области гидрометаллургической переработки танталового сырья и направлено на достижение его комплексного использования. .

Изобретение относится к области автоклавно-гидрометаллургической переработки пирротинсодержащего сырья, в частности, к способам автоклавно-окислительной переработки полиметаллических ферросульфидных трудновскрываемых пирротинсодержащих материалов, пассивированных пленками оксидов железа.
Изобретение относится к металлургии цветных и драгоценных металлов. .
Наверх