Способ переработки концентратов на основе железа, содержащих благородные металлы
Владельцы патента RU 2791723:
Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (RU)
Изобретение относится к металлургии благородных металлов. Способ переработки концентратов на основе железа, содержащих благородные металлы, включает распульповку концентрата в воде, обработку пульпы хлоратом щелочного металла и серной или соляной кислотой для переведения в раствор неблагородных элементов, прогревание реакционной смеси, отделение раствора примесей от нерастворившегося остатка, содержащего благородные металлы, и последующее его растворение. Обработку кислотой и хлоратом щелочного металла проводят путем попеременного порционного их ввода в водную пульпу концентрата при значении окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) в пульпе в диапазоне 0-350 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения, и прогревания реакционной смеси после введения каждой порции реагентов. Нерастворившийся остаток, в котором сконцентрированы благородные металлы, растворяют в соляной кислоте при последовательном окислении сначала кислородом, а затем хлором. Способ позволяет перевести в раствор основную часть содержащегося в концентрате железа без образования вредных и взрывоопасных веществ, концентрировать благородные металлы в нерастворившемся остатке и эффективно его отделить от раствора. 3 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.
Изобретение относится к металлургии благородных металлов (БМ) и может быть использовано в технологии переработки концентратов на основе железа, содержащих благородные металлы.
Концентраты такого типа могут образовываться при пирометаллургических способах переработке различных продуктов сложного состава, содержащих благородные металлы, к числу которых относятся и отработанные катализаторы нефтехимической промышленности, а также автомобильные катализаторы. Основным компонентом получаемых концентратов, как правило, является железо, массовая доля которого составляет (30-90)%. В различных концентрациях в них также могут находиться никель, медь, хром, кремний, фосфор, углерод, алюминий. Благородные металлы присутствуют в различных пропорциях, а суммарная их концентрация достигает (5-30)%.
Начальной стадией переработки любых концентратов, содержащих благородные металлы, является их растворение. При этом часто возникают проблемы разнопланового характера. В одних случаях они сопряжены с низкой активностью сырья. В других, наоборот, с бурным протеканием процесса, сопровождающимся выделением вредных и опасных веществ. Еще одна не маловажная задача стоит при работе с такими концентратами - отделить, на начальном этапе, большую часть примесей неблагородных элементов, что значительно упростит впоследствии растворение обогащенного продукта и будет способствовать высокому извлечению благородных металлов в целевые продукты.
Один из распространенных и наиболее часто используемых на практике способов заключается в растворении концентратов в кислотных средах при окислении.
Известен способ переработки концентратов, содержащих металлы платиновой группы (Ю.А. Котляр, М.А. Меретуков, Л.С. Стрижко. Металлургия благородных металлов. Т. 2, Учебное пособие. М., Издательский дом «Руда и Металлы», 2005, с. 269-273), включающий гидрохлорирование в соляной кислоте при нагревании, отделение нерастворимого остатка, обработку полученного раствора нитритом натрия (нитрование), отделение осадка и последующее извлечение из раствора металлов платиновой группы известными способами.
Основными недостатками данного способа можно считать: образование взрывоопасного водорода при распульповке концентрата в соляной кислоте; бурное протекание процесса растворения железа сопровождающееся повышением температуры, многократным увеличением объема реакционной смеси и возможным ее выбросом из реактора, что снижает производительность оборудования и повышает риск получения травмы; образование больших объемов растворов с высокой концентрацией железа и низкой концентрацией в них металлов платиновой группы. При переработке таких растворов образуются большие массы вторичных промпродуктов, содержащих платиновые металлы, и, как следствие, приводит к низкому их извлечению в готовую продукцию.
Известен способ переработки концентратов платиновых металлов на железоникелевой основе для извлечения платиновых металлов (Патент №2391419, Россия / Ильяшевич В.Д., Мамонов С.Н., Шульгин Д.Р., Павлова Е.И., Корицкая Н.Г., Соломатов В.В.), включающий распульповку концентрата в воде, нагревание, обработку пульпы азотной кислотой, прогревание, обработку соляной кислотой, прогревание реакционной смеси, фильтрование пульпы и отделение примесей неблагородных элементов от платиновых металлов путем осаждения гидроксидов обработкой нитритом натрия.
Данный способ также имеет ряд существенных недостатков. К основным из них следует отнести выделение значительных объемов оксидов азота при обработке азотной кислотой, для утилизации которых требуется использование специального, дорогостоящего оборудования; большая длительность процесса растворения концентрата; образование растворов с высокой концентрацией неблагородных элементов, главным образом железа, и относительно низкой концентрацией металлов платиновой группы. Последующая переработка таких растворов сопряжена с высокими материальными затратами и низким прямым извлечением металлов платиновой группы в целевые продукты.
Известен способ переработки концентратов на основе железа (Патент №2707457 (Россия). Зарегистрирован 26.11.2019. Способ переработки концентратов на основе железа, содержащих металлы платиновой группы. / Ильяшевич В.Д., Лукина К.В., Герасимова Л.К., Кривошеев Н.О., Бархатов М.Ю.), содержащих металлы платиновой группы, включающий распульповку концентрата в воде, введение в пульпу расчетного количества хлората щелочного металла, последующую обработку пульпы кислотой до достижения заданного значения рН, прогревание пульпы и отделения раствора от не растворившегося осадка металлов платиновой группы.
Данный способ является наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и принят в качестве прототипа.
При всех своих достоинствах способ также имеет ряд недостатков. Как было отмечено, основу концентратов данного вида составляет железо. Однако в меньших концентрациях могут присутствовать и другие примеси неблагородных элементов, которые растворяются в соляной или серной кислоте в присутствии хлоратов щелочных металлов. Точную концентрацию растворимых примесей, а значит и их массу, в поступающих на переработку концентратах установить очень трудно, так как это могут быть и смеси разных партий, состав которых существенно различается. Химическая активность железа в них так же различается в зависимости от содержания примесей других неблагородных элементов, в частности, кремния, углерода, фосфора и некоторых других, которые находятся в концентратах, в том числе, в виде труднорастворимых соединений с железом. Специально проведенные дополнительные исследования показали, что концентрация окислителя в реакционной смеси, определенная по методике способа-прототипа, оказывается в большинстве случаев либо избыточной, что приводит к растворению вместе с неблагородными элементами и части платиновых металлов, либо не достаточной для эффективного их разделения.
Технический результат, на достижение которого направлен предлагаемый способ переработки концентратов на основе железа, содержащих благородные металлы, заключается в использовании совокупности таких гидрометаллургических способов переработки, которые позволяют перевести в раствор основную часть неблагородных элементов без образования, при этом, вредных и взрывоопасных веществ, сконцентрировать благородные металлы в нерастворившемся остатке, а затем перевести в раствор благородные металлы наиболее безопасным способом.
Заданный технический результат достигается тем, что в известном способе переработки концентратов на основе железа, содержащих благородные металлы, включающий распульповку концентрата в воде, обработку пульпы хлоратом щелочного металла и серной или соляной кислотой, для переведения в раствор неблагородных элементов, прогревание реакционной смеси, отделение раствора примесей от не растворившегося остатка, содержащего благородные металлы, и последующее его растворение - обработку кислотой и хлоратом щелочного металла проводят путем попеременного порционного их ввода в водную пульпу концентрата, поддерживая, при этом, значение окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) в пульпе в диапазоне (0-350) мВ, относительно хлорсеребряного электрода сравнения, и прогревания реакционной смеси после введения каждой порции реагентов, перед отделением не растворившегося остатка пульпу обрабатывают раствором органосиликоната щелочного металла, не растворившийся остаток, в котором сконцентрированы благородные металлы, растворяют в концентрированной соляной кислоте при последовательном окислении сначала кислородом, а затем хлором.
Также в частных случаях осуществления изобретения:
- окисление кислородом проводят до достижения устойчивого значения ОВП в пульпе в диапазоне (100-500) мВ, относительно хлорсеребряного электрода сравнения;
- кислород подают в реакционную массу в виде воздуха или смеси кислорода с инертными газами, азотом или углекислым газом.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Концентраты, которые предлагается перерабатывать по заявляемому способу, образуются главным образом в процессе пирометаллургической обогатительной плавки различных продуктов сложного состава, содержащих благородные металлы, к числу которых относятся и отработанные катализаторы нефтехимической промышленности, а также автомобильные катализаторы. Основу их составляет железо, которое находится как в виде металла, так и химических соединений с фосфором, кремнием, углеродом. В различных концентрациях в них также могут находиться никель, медь. Соответственно химическая активность этих фаз при растворении в соляной или серной кислотах при окислении также сильно различается. Так как задача на первом этапе переработки заключается в растворении основной части примесей и концентрировании благородных металлов в не растворившемся остатке, то данная операция проводится в определенном диапазоне значений ОВП в пульпе, чтобы исключить растворение благородных металлов. Опытным путем установлено, что если растворение концентратов проводить в кислой среде при нагревании с поддержанием значения ОВП в диапазоне от 0 до 350 мВ, то основная часть железа и других примесей переходит в раствор. При этом благородные металлы практически полностью остается в не растворившемся остатке и процесс проходит без выделения газообразного водорода и фосфина. При меньших или больших значениях ОВП, соответственно, либо снижается степень растворения примесей и возможно образование взрывоопасного водорода и фосфина, либо в раствор вместе с примесями переходит значительная часть благородных металлов. Кислая среда в пульпе поддерживается введением соляной или серной кислоты, так как в нейтральных и щелочных средах хлорат натрия не проявляет окислительных свойств по отношению к указанным примесям и они не растворяются.
Из-за присутствия в получаемых пульпах растворимых соединений кремния на последующей операции отделения раствора от осадка возникают проблемы. Фильтрация проходит очень медленно, что сильно снижает производительность используемого технологического оборудования. Для повышения скорости и качества фильтрации пульпу предварительно обрабатывают раствором реагента из класса органосиликонатов щелочных металлов, например, метилсиликонатом натрия, которые осаждают находящиеся в пульпе растворимые соединения кремния и значительно увеличивают скорость последующей фильтрации пульпы.
Вероятно, процесс очистки от кремния может быть представлен следующим образом:
Растворение не растворившегося на первой стадии остатка, в котором сконцентрированы благородные металлы, проводят путем окисления в концентрированной соляной кислоте. В таких жестких условиях происходит дальнейшее разрушение железосодержащих фаз, не разрушившихся в ходе растворения на первом этапе (фосфидов, карбидов, силицидов, интерметаллидов), однако в отсутствии окислителей процесс идет с выделением взрывоопасного водорода:
В присутствии кислорода растворение протекает по результирующим реакциям без образования водорода
и каких-либо негативных моментов, например, пенообразования, термических эффектов, способных привести к перегревам реактора и выбросам из него пульпы, не возникает даже при большом избытке кислородсодержащей газовой смеси, что наблюдается при использовании на этом этапе более сильного окислителя, например, хлора. После того, как наиболее химически активные в таких средах железосодержащие фазы будут разрушены, что происходит при достижении значения ОВП в пульпе в диапазоне (100-500) мВ, кислородсодержащую газовую смесь заменяют на более сильный окислитель - хлор и проводят растворение благородных металлов по известным методикам.
ПРИМЕР 1
Для проведения серии опытов был взят получаемый на предприятии концентрат на основе железа следующего, типичного для таких концентратов, состава, %: Pt-2.1, Pd-5.3, Rh-0.9, Ir-0.1, Ru-0.5, Au-0.4, Ag-1.6, Fe-48.3, Cu-5.0, Si-4.9, P-7.0.
В титановый реактор, объемом 760 л, оснащенный паровым обогревом и водяным охлаждением, устройствами для подачи реагентов и перемешивания реакционной смеси, приборами контроля значений рН, ОВП и температуры, залили 300 л воды, включили перемешивающее устройство, загрузили 70 кг концентрата и раствор хлората натрия из расчета 30 % от стехиометрически необходимого для растворения железа. После этого, с помощью дозировочных устройств стали вводить в реактор порциями по 1-2 л концентрированную соляную кислоту при постепенном повышении температуры пульпы и контроле кислотности среды и значения ОВП в пульпе. При понижении ОВП ниже 100 мВ порциями по 0.2-0.5 л вводили водный раствор хлората натрия, концентрацией 700 г/л, пульпу выдерживали определенное время при заданной температуре, затем заливали последующие порции реагентов. При достижения устойчивого значения ОВП в кислой области в заданном диапазоне значений пульпу прогрели в течение 2 часов, охладили до температуры 50°С, залили в реактор 4 л 25% водного раствора метилсиликоната натрия, пульпу перемешали в течение 10 минут, отфильтровали и промыли водой. Основной раствор и промводы объединили. Скорость фильтрации составила (500-550) л*ч/м2. Не растворившийся остаток загрузили в титановый реактор, объемом 760 л, залили 150 л воды, включили перемешивающее устройство, пульпу нагрели до 40°С и включили барботаж воздуха со скоростью 5-6 м3/ч. После этого залили в реактор 150 л 12 М соляной кислоты и проводили процесс барботажа воздухом (или смесью кислорода с инертными газами) при таких условиях до достижения значения ОВП равного 100-500 мВ, относительно хлорсеребряного электрода сравнения, отключили подачу воздуха, включили подачу газообразного хлора со скоростью 3 м3/ч и по известным методикам провели растворение концентрата способом жидкофазного хлорирования. После завершения процесса пульпу охладили и провели отделение раствора от осадка путем фильтрования на нутч-фильтре. Все полученные промпродукты проанализировали: растворы методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой; осадки методом рентгеноспектрального анализа. Результаты представлены в таблице 1.
ПРИМЕР 2
Для проведения серии опытов был взят получаемый на предприятии концентрат на основе железа следующего, типичного для таких концентратов, состава, %: Pt-2.1, Pd-5.3, Rh-0.9, Ir-0.1, Ru-0.5, Au-0.4, Ag-1.6, Fe-48.3, Cu-5.0, Si-4.9, P-7.0.
В титановый реактор, объемом 760 л, оснащенный паровым обогревом и водяным охлаждением, устройствами для подачи реагентов и перемешивания реакционной смеси, приборами контроля значений рН, ОВП и температуры, залили 300 л воды, включили перемешивающее устройство, загрузили 70 кг концентрата и раствор хлората натрия из расчета 30 % от стехиометрически необходимого для растворения железа. После этого, с помощью дозировочных устройств стали вводить в реактор порциями по 1-2 л концентрированную серную кислоту при постепенном повышении температуры пульпы и контроле кислотности среды и значения ОВП в пульпе. При понижении ОВП ниже 100 мВ порциями по 0.2-0.5 л вводили водный раствор хлората натрия, концентрацией 700 г/л, пульпу выдерживали определенное время при заданной температуре, затем заливали последующие порции реагентов. При достижения устойчивого значения ОВП в кислой области в заданном диапазоне значений пульпу прогрели в течение 2 часов, охладили до температуры 50°С, залили в реактор 4 л 25% водного раствора метилсиликоната натрия, пульпу перемешали в течение 10 минут, отфильтровали и промыли водой. Основной раствор и промводы объединили. Скорость фильтрации составила (600-700) л*ч/м2. Не растворившийся остаток загрузили в титановый реактор, объемом 760 л, залили 150 л воды, включили перемешивающее устройство, пульпу нагрели до 40°С и включили барботаж воздуха со скоростью 5-6 м3/ч. После этого залили в реактор 150 л 12 М соляной кислоты и проводили процесс барботажа воздухом (или смесью кислорода с инертными газами) при таких условиях до достижения значения ОВП равного 100-500 мВ, относительно хлорсеребряного электрода сравнения, отключили подачу воздуха, включили подачу газообразного хлора со скоростью 3 м3/ч и по известным методикам провели растворение концентрата способом жидкофазного хлорирования. После завершения процесса пульпу охладили и провели отделение раствора от осадка путем фильтрования на нутч-фильтре. Все полученные промпродукты проанализировали: растворы методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой; осадки методом рентгеноспектрального анализа. Результаты представлены в таблице 2.
ПРИМЕР 3
Для проведения серии опытов был взят получаемый на предприятии концентрат на основе железа следующего, типичного для таких концентратов, состава, %: Pt-2.1, Pd-5.3, Rh-0.9, Ir-0.1, Ru-0.5, Au-0.4, Ag-1.6, Fe-48.3, Cu-5.0, Si-4.9, P-7.0.
В титановый реактор, объемом 760 л, оснащенный паровым обогревом и водяным охлаждением, устройствами для подачи реагентов и перемешивания реакционной смеси, приборами контроля значений рН, ОВП и температуры, залили 300 л воды, включили перемешивающее устройство, загрузили 70 кг концентрата и раствор хлората калия из расчета 30% от стехиометрически необходимого для растворения железа. После этого, с помощью дозировочных устройств стали вводить в реактор порциями по 1-2 л концентрированную соляную кислоту при постепенном повышении температуры пульпы и контроле кислотности среды и значения ОВП в пульпе. При понижении ОВП ниже 100 мВ порциями по 0.2-0.5 л вводили водный раствор хлората калия, концентрацией 700 г/л, пульпу выдерживали определенное время при заданной температуре, затем заливали последующие порции реагентов. При достижения устойчивого значения ОВП в кислой области в заданном диапазоне значений пульпу прогрели в течение 2 часов, охладили до температуры 50°С, залили в реактор 4 л 25% водного раствора метилсиликоната натрия, пульпу перемешали в течение 10 минут, отфильтровали и промыли водой. Основной раствор и промводы объединили. Скорость фильтрации составила (500-550) л*ч/м2. Так как состав не растворившихся остатков во всех опытах близок по своему составу, то процесс по его растворению в соляной кислоте при окислении проводили только с продуктом от первого опыта. Результаты по растворению неблагородных элементов представлены в таблице 3.
| Таблица 1 Распределение металлов при растворении концентрата на основе железа, содержащего благородные металлы. |
||||||||||||||||
| № опыта | Технологическая операция | Пром. продукт | ОВП мВ |
Окислитель | Кислота | Распределение элементов по промпродуктам, % | ||||||||||
| Pt | Pd | Rh | Ir | Ru | Au | Ag | Fe | Cu | Si | P | ||||||
| Исходный концентрат | 2.1 | 5.3 | 0.9 | 0.1 | 0.5 | 0.4 | 1.6 | 48.3 | 5.0 | 4.9 | 7.0 | |||||
| 1 | Растворение неблагородных элементов | Раствор неблагородных элементов | 150 | NaClO3 | HCl | 0.3 | 0.1 | 6.1 | 5.5 | 6.8 | 0 | 7.7 | 68.3 | 61.9 | 4.6 | 21.0 |
| Раствор хлорирования | - | Воздух, Сl2 | HCl | 93.6 | 98.3 | 68.4 | 60.2 | 63.2 | 99.2 | 8.5 | 27.2 | 37.0 | 86.1 | 60.6 | ||
| Не растворившийся остаток | 6.1 | 1.6 | 25.5 | 34.3 | 30.0 | 0.8 | 83.8 | 4.5 | 1.1 | 9.3 | 16.4 | |||||
| 2 | Растворение неблагородных элементов | Раствор неблагородных элементов | 150 | NaClO3 | HCl | 0.3 | 0.1 | 6.1 | 5.5 | 6.8 | 0 | 7.7 | 68.3 | 61.9 | 4.6 | 21.0 |
| Раствор хлорирования | - | Ar (70%) +O2 (30%), Сl2 | HCl | 93.9 | 98.1 | 68.7 | 59.4 | 63.3 | 99.0 | 8.9 | 29.1 | 37.2 | 85.5 | 62.1 | ||
| Не растворившийся остаток | 5.8 | 1.8 | 25.2 | 35.1 | 29.9 | 1.0 | 83.4 | 2.6 | 0.9 | 9.9 | 16.9 | |||||
| 3 | Растворение неблагородных элементов | Раствор неблагородных элементов | 450 | NaClO3 | HCl | 5.8 | 12.4 | 10.1 | 8.7 | 12.1 | 0 | 8.9 | 72.5 | 66.9 | 6.5 | 24.3 |
| Раствор хлорирования | - | Воздух, Сl2 | HCl | 87.8 | 86.3 | 64.8 | 55.0 | 55.5 | 99.4 | 9.3 | 24.0 | 31.7 | 86.2 | 62.5 | ||
| Не растворившийся остаток | 6.4 | 1.3 | 25.1 | 36.3 | 32.4 | 0.6 | 81.8 | 3.5 | 1.4 | 7.3 | 13.2 | |||||
| 4 | Растворение неблагородных элементов | Раствор неблагородных элементов** | минус 100 |
NaClO3 | HCl | 0 | 0 | 4.8 | 5.0 | 5.3 | 0 | 2.4 | 61.4 | 3.7 | 4.3 | 15.3 |
| Раствор хлорирования | - | Воздух, Сl2 | HCl | 94.0 | 97.9 | 68.9 | 58.3 | 63.5 | 99.4 | 9.3 | 34.7 | 94.0 | 90.9 | 66.5 | ||
| Не растворившийся остаток | 6.0 | 2.1 | 26.3 | 36.7 | 31.2 | 0.6 | 88.3 | 3.9 | 2.3 | 4.8 | 18.2 |
** Наблюдалось выделение газообразного водорода.
| Таблица 2 Распределение металлов при растворении концентрата на основе железа, содержащего благородные металлы. |
||||||||||||||||
| № опыта | Технологическая операция | Пром. продукт | ОВП мВ |
Окислитель | Кислота | Распределение элементов по промпродуктам, % | ||||||||||
| Pt | Pd | Rh | Ir | Ru | Au | Ag | Fe | Cu | Si | P | ||||||
| Исходный концентрат | 2.1 | 5.3 | 0.9 | 0.1 | 0.5 | 0.4 | 1.6 | 48.3 | 5.0 | 4.9 | 7.0 | |||||
| 1 | Растворение неблагородных элементов | Раствор неблагородных элементов | 150 | NaClO3 | H2SO4 | 0.2 | 0.2 | 4.3 | 4.5 | 5.3 | 0 | 9.7 | 65.5 | 58.9 | 5.6 | 19.4 |
| Раствор хлорирования | - | Воздух, Сl2 | HCl | 94.0 | 98.4 | 70.5 | 60.6 | 62.7 | 99.3 | 8.3 | 28.7 | 38.7 | 83.6 | 62.4 | ||
| Не растворившийся остаток | 5.8 | 1.4 | 25.2 | 34.9 | 32.0 | 0.7 | 82.0 | 5.8 | 2.4 | 10.8 | 18.2 | |||||
| 2 | Растворение неблагородных элементов | Раствор неблагородных элементов | 150 | NaClO3 | H2SO4 | 0.2 | 0.2 | 4.3 | 4.5 | 5.3 | 0 | 9.7 | 65.5 | 58.9 | 5.6 | 19.4 |
| Раствор хлорирования | - | Ar (70%) +O2 (30%), Сl2 | HCl | 93.8 | 98.5 | 70.9 | 61.0 | 62.3 | 99.4 | 8.3 | 29.1 | 39.1 | 84.2 | 63.2 | ||
| Не растворившийся остаток | 6.0 | 1.3 | 24.8 | 34.5 | 32.4 | 0.6 | 82.0 | 5.4 | 2.0 | 10.2 | 17.4 | |||||
| 3 | Растворение неблагородных элементов | Раствор неблагородных элементов | 450 | NaClO3 | H2SO4 | 3.6 | 10.2 | 8.9 | 7.7 | 10.3 | 0 | 9.3 | 73.6 | 67.4 | 8.7 | 28.6 |
| Раствор хлорирования | - | Воздух, Сl2 | HCl | 92.7 | 88.7 | 66.8 | 58.5 | 58.6 | 99.7 | 9.3 | 24.0 | 31.7 | 86.2 | 62.5 | ||
| Не растворившийся остаток | 4.7 | 1.1 | 24.3 | 33.8 | 31.1 | 0.3 | 81.4 | 2.4 | 0.9 | 5.1 | 9.9 | |||||
| 4 | Растворение неблагородных элементов | Раствор неблагородных элементов** | минус 100 |
NaClO3 | H2SO4 | 0 | 0 | 4.2 | 4.0 | 5.5 | 0 | 12.1 | 63.4 | 1.4 | 6.4 | 16.6 |
| Раствор хлорирования | - | Воздух, Сl2 | HCl | 94.7 | 98.4 | 70.3 | 61.7 | 62.0 | 99.6 | 5.5 | 31.4 | 96.8 | 87.0 | 65.2 | ||
| Не растворившийся остаток | 5.3 | 1.6 | 25.5 | 34.3 | 32.5 | 0.4 | 82.4 | 5.2 | 1.8 | 6.6 | 18.2 |
** Наблюдалось выделение газообразного водорода.
| Таблица 3 Распределение металлов при растворении концентрата на основе железа, содержащего благородные металлы. |
||||||||||||||||
| № опыта | Технологическая операция | Пром. продукт | ОВП мВ |
Окислитель | Кислота | Распределение элементов по промпродуктам, % | ||||||||||
| Pt | Pd | Rh | Ir | Ru | Au | Ag | Fe | Cu | Si | P | ||||||
| Исходный концентрат | 2.1 | 5.3 | 0.9 | 0.1 | 0.5 | 0.4 | 1.6 | 48.3 | 5.0 | 4.9 | 7.0 | |||||
| 1 | Растворение неблагородных элементов | Раствор неблагородных элементов | 150 | KClO3 | HCl | 0.2 | 0.2 | 6.7 | 5.0 | 6.1 | 0 | 8.3 | 70.2 | 57.5 | 3.8 | 18.8 |
| Раствор хлорирования | - | Воздух, Сl2 | HCl | 94.0 | 98.1 | 68.5 | 57.7 | 62.4 | 99.4 | 8.0 | 26.4 | 40.2 | 83.6 | 62.8 | ||
| Не растворившийся остаток | 5.8 | 1.7 | 24.8 | 37.3 | 31.5 | 0.6 | 83.7 | 3.4 | 2.3 | 12.6 | 18.4 | |||||
| 2 | Растворение неблагородных элементов | Раствор неблагородных элементов | 150 | KClO3 | HCl | 0.3 | 0.1 | 6.1 | 5.5 | 6.8 | 0 | 7.7 | 68.3 | 61.9 | 4.6 | 21.0 |
| Раствор хлорирования | - | Ar (70%) +O2 (30%), Сl2 | HCl | 93.9 | 98.1 | 68.7 | 59.4 | 63.3 | 99.0 | 8.9 | 29.1 | 37.2 | 85.5 | 62.1 | ||
| Не растворившийся остаток | 5.8 | 1.8 | 25.2 | 35.1 | 29.9 | 1.0 | 83.4 | 2.6 | 0.9 | 9.9 | 16.9 | |||||
| 3 | Растворение неблагородных элементов | Раствор неблагородных элементов | 450 | KClO3 | HCl | 5.8 | 12.4 | 10.1 | 8.7 | 12.1 | 0 | 8.9 | 72.5 | 66.9 | 6.5 | 24.3 |
| Раствор хлорирования | - | Воздух, Сl2 | HCl | 87.8 | 86.3 | 64.8 | 55.0 | 55.5 | 99.4 | 9.3 | 24.0 | 31.7 | 86.2 | 62.5 | ||
| Не растворившийся остаток | 6.4 | 1.3 | 25.1 | 36.3 | 32.4 | 0.6 | 81.8 | 3.5 | 1.4 | 7.3 | 13.2 | |||||
| 4 | Растворение неблагородных элементов | Раствор неблагородных элементов** | минус 100 |
KClO3 | HCl | 0 | 0 | 4.8 | 5.0 | 5.3 | 0 | 2.4 | 61.4 | 3.7 | 4.3 | 15.3 |
| Раствор хлорирования | - | Воздух, Сl2 | HCl | 94.0 | 97.9 | 68.9 | 58.3 | 63.5 | 99.4 | 9.3 | 34.7 | 94.0 | 90.9 | 66.5 | ||
| Не растворившийся остаток | 6.0 | 2.1 | 26.3 | 36.7 | 31.2 | 0.6 | 88.3 | 3.9 | 2.3 | 4.8 | 18.2 |
** Наблюдалось выделение газообразного водорода.
Таким образом, предлагаемый способ переработки концентрата на основе железа, содержащего благородные металлы, позволяет достигнуть извлечения в раствор основной части железа и других неблагородных элементов, исключая, при этом, образования взрывоопасной воздушно - водородной смеси и выделения сильно ядовитого газа-фосфина, сконцентрировать основную часть благородных металлов в отдельном промпродукте, быстро и качественно его отделить от раствора методом фильтрации, а после этого провести его растворение безопасным способом.
1. Способ переработки концентратов на основе железа, содержащих благородные металлы, включающий распульповку концентрата в воде, обработку пульпы хлоратом щелочного металла и серной или соляной кислотой для переведения в раствор неблагородных элементов, прогревание реакционной смеси, отделение раствора примесей от нерастворившегося остатка, содержащего благородные металлы, и последующее его растворение, отличающийся тем, что обработку кислотой и хлоратом щелочного металла проводят путем попеременного порционного их ввода в водную пульпу концентрата, поддерживая при этом значение окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) в пульпе в диапазоне 0-350 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения, и прогревания реакционной смеси после введения каждой порции реагентов, нерастворившийся остаток, в котором сконцентрированы благородные металлы, растворяют в концентрированной соляной кислоте при последовательном окислении сначала кислородом, а затем хлором.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед отделением нерастворившегося остатка пульпу обрабатывают раствором органосиликоната щелочного металла.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что окисление кислородом проводят до достижения устойчивого значения ОВП в пульпе в диапазоне 100-500 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кислород подают в реакционную массу в виде воздуха или смеси кислорода с инертными газами, азотом или углекислым газом.
