Патент на изобретение №2370554

(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ЦВЕТНЫХ И БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ СОДЕРЖАЩИХ ИХ МАТЕРИАЛОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано при переработке продуктов с высоким содержанием серебра, свинца, меди и других цветных металлов для разделения цветных и благородных металлов. Способ включает распульповку материала в воде, обработку пульпы азотной кислотой. Затем проводят отделение и отмывку не растворившегося материала, хлорирование его в соляной кислоте и фильтрацию пульпы. После фильтрации ведут нейтрализацию солянокислого раствора и отделение образовавшегося осадка примесей цветных металлов от раствора, содержащего благородные металлы. При этом после распульповки пульпу обрабатывают азотной кислотой до окислительно-восстановительного потенциала, равного 800-900 мВ. В полученный азотнокислый раствор вначале вводят хлорид натрия и отделяют образовавшуюся соль серебра, затем раствор обрабатывают сульфатом натрия и отфильтровывают соль свинца. После этого снижают окислительно-восстановительный потенциал раствора до 300-450 мВ введением легкого сплава, содержащего медь для восстановления палладия и перехода его в осадок. Затем отделяют осадок, раствор нейтрализуют щелочью и отфильтровывают образовавшийся осадок, содержащий медь. Техническим результатом является повышение степени разделения цветных и благородных металлов и извлечение серебра, меди, свинца в селективные продукты с низким содержанием платиновых металлов.

Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано при переработке материалов, содержащих золото, серебро, платиновые и цветные металлы.

Известен способ разделения цветных и благородных металлов при переработке содержащих их материалов, включающий распульповку материала в воде, обработку пульпы азотной кислотой до окислительно-восстановительного потенциала, равного (600-700) мВ, отделение и отмывку не растворившегося материала, хлорирование его в соляной кислоте, фильтрацию пульпы, нейтрализацию солянокислого раствора и отделение образовавшегося осадка примесей цветных металлов от раствора, содержащего благородные металлы [патент РФ 2221884, Малахов В.Ф., Корицкая Н.Г., Москалев А.В. – БИ 2, 2004 г.]. Способ выбран в качестве прототипа.

Недостатком способа-прототипа является то, что он не позволяет извлечь из материала серебро, медь, свинец в селективные продукты с низким содержанием платиновых металлов.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является устранение указанного недостатка.

Достижение технического результата обеспечивается способом разделения цветных и благородных металлов при переработке содержащих их материалов, включающим распульповку материала в воде, обработку пульпы азотной кислотой, отделение и отмывку не растворившегося материала, хлорирование его в соляной кислоте, фильтрацию пульпы, нейтрализацию солянокислого раствора и отделение образовавшегося осадка примесей цветных металлов от раствора, содержащего благородные металлы, при этом согласно изобретению пульпу обрабатывают азотной кислотой до окислительно-восстановительного потенциала, равного (800-900) мВ, в полученный азотнокислый раствор вначале вводят хлорид натрия и отделяют образовавшуюся соль серебра, затем раствор обрабатывают сульфатом натрия и отфильтровывают соль свинца, после этого снижают окислительно-восстановительный потенциал раствора до (300-450) мВ введением легкого сплава, содержащего медь, для восстановления палладия и перехода его в осадок, отделяют осадок, раствор нейтрализуют щелочью и отфильтровывают образовавшийся осадок, содержащий медь.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что при обработке исходного продукта раствором азотной кислоты до окислительно-восстановительного потенциала, равного (800-900) мВ, в жидкую фазу переходят цветные металлы, в первую очередь, медь, свинец и значительная часть серебра. Частично растворяется в этих условиях и палладий. Если потенциал пульпы менее 800 мВ, то низка степень извлечения серебра в раствор, а повышение потенциала выше 900 мВ ведет к непроизводительному расходу реагентов. Обработку материала азотной кислотой ведут при нагревании и перемешивании.

По окончании процесса выщелачивания пульпу отфильтровывают, не растворившийся материал промывают водой с целью удаления сорбированных нитратных соединений элементов и направляют на хлорирование в соляной кислоте, а азотнокислый раствор – на выделение металлов в целевые продукты.

Обработку азотнокислого раствора хлоридом натрия и сульфатом натрия проводят с целью извлечения серебра и свинца в селективные продукты в виде малорастворимых соединений – хлорида серебра, сульфата свинца.

Окислительно-восстановительный потенциал азотнокислого раствора снижают до (300-450) мВ с целью его очистки от палладия. На этой операции палладий восстанавливается до металла и переходит в осадок. В качестве восстановителя используют продукты, содержащие медь, например легкий сплав. Если потенциал раствора выше 450 мВ, то низка степень извлечения палладия в осадок, а снижение потенциала до значений менее 300 мВ ведет к непроизводительному расходу восстановителя.

При обработке азотнокислого раствора легким сплавом снижается и кислотность жидкой фазы. За счет этого идет очистка раствора от примесей железа, теллура, селена, мышьяка. Эти элементы при низкой кислотности образуют малорастворимые соединения, например теллуриты, селениты, арсениты железа, и переходят в осадок вместе с восстановленным палладием. В растворе остается практически одна медь. Нейтрализацию этого раствора щелочью проводят с целью извлечения меди в целевой продукт. На этой операции медь гидрализуется и переходит в осадок в виде гидроксида.

Далее, материал, прошедший азотнокислую обработку, хлорируют в соляной кислоте и извлекают в хлоридный раствор золото, платиновые и оставшиеся неблагородные металлы. Серебро концентрируется в не растворимом осадке в форме хлорида.

Нейтрализацию хлоридного раствора проводят с целью дополнительного разделения цветных и благородных металлов. На этой операции сурьма, теллур, мышьяк переходят в осадок, а благородные металлы остаются в жидкой фазе.

Пример использования

160 г тяжелого сплава распульповали в воде (Ж:Т=5), пульпу нагрели и при перемешивании обработали азотной кислотой до окислительно-восстановительного потенциала, равного 850 мВ, затем материал отфильтровали, промыли водой и прохлорировали в растворе соляной кислоты (Ж:Т=5). Не растворившийся осадок отфильтровали, раствор нейтрализовали щелочью до содержания HCI 50 г/л, отделили образовавшийся осадок примесей и промыли его водой.

Азотнокислый раствор обработали расчетным количеством насыщенного раствора хлорида натрия, пульпу прогрели, отфильтровали полученный хлорид серебра и промыли его водой. Затем в раствор ввели расчетное количество сульфата натрия, пульпу прогрели, отфильтровали образовавшийся сульфат свинца и промыли его водой. После этого раствор обработали порошком легкого сплава до окислительно-восстановительного потенциала, равного 350 мВ, пульпу отфильтровали, а фильтрат нейтрализовали щелочью до рН 8 и отделили образовавшийся осадок гидроксида меди. Все продукты проанализировали.

При выщелачивании сплава в растворе азотной кислоты его лигатурная масса сократилась на 51,9%. Получено 0,9 л раствора. Он содержал: палладия – 1,65 г/л, серебра – 28,6 г/л, меди – 19,3 г/л, свинца – 33,6 г/л, железа – 0,81 г/л, теллура – 2,05 г/л, селена – 1,05 г/л, мышьяка – 0,38 г/л. Извлечение элементов в азотнокислый раствор составило: палладия – 6,3%, серебра – 78,2%, меди – 84,6%, свинца – 86,9%, железа – 23%, теллура – 35,7%, селена – 17,6%, мышьяка – 23%.

При обработке азотнокислого раствора хлоридом натрия, а затем сульфатом натрия получено 35 г хлорида серебра и 44 г сульфата свинца. Извлечение серебра из раствора составило более 99,9%, свинца – 98,8%. Суммарное содержание платиновых металлов в хлориде серебра было 0,02%, в сульфате свинца – менее 0,004%.

После обработки раствора легким сплавом до окислительно-восстановительного потенциала 350 мВ палладия в жидкой фазе осталось 5 мг/л, его извлечение в осадок составило 99,8%. Раствор практически не содержал свободной кислоты (рН 1). За счет выщелачивания меди из легкого сплава ее концентрация в растворе увеличилась на 4,1 г/л. После отделения осадка раствор содержал: палладия – 0,005 г/л, серебра – <0,01 г/л, меди – 23,4 г/л, свинца – 0,42 г/л, железа – 0,02 г/л, теллура – <0,01 г/л, селена -0,01 г/л, мышьяка – 0,01 г/л.

После обработки раствора щелочью до рН 8 меди в жидкой фазе осталось 0,017 г/л. Ее извлечение в осадок составило более 99,9%. Суммарное содержание платиновых металлов в этом продукте было 0,006%.

При хлорировании обогащенного сплава (77 г) в соляной кислоте получено 0,4 л раствора. Он содержал: 73,26 г/л благородных металлов, 7,76 г/л меди, 6,31 г/л свинца, 6,04 г/л железа, 24,25 г/л сурьмы, 13,16 г/л олова, 8,31 г/л теллура, 11,03 г/л селена, 2,97 г/л мышьяка.

После его нейтрализации и отделения образовавшегося осадка примесей выход водной фазы составил 0,48 л. Этот раствор содержал: 61,05 г/л благородных металлов, 6,47 г/л меди, 5,26 г/л свинца, 5,03 г/л железа, 0,35 г/л сурьмы, 9,21 г/л олова, 4,16 г/л теллура, 6,62 г/л селена, 0,99 г/л мышьяка.

Извлечение примесей в осадок при нейтрализации раствора составило: сурьмы – 98,3%, олова – 16%, теллура – 40%, селена – 28%, мышьяка – 60%. Медь, свинец, железо остались в растворе.

Из приведенного примера видно, что способ позволяет извлечь из материала до 78% серебра, около 87% свинца, более 84% меди в азотнокислый раствор, а затем выделить эти элементы из раствора в селективные продукты с низким содержанием платиновых металлов.

При нейтрализации хлоридного раствора от благородных металлов отделяется еще 98% сурьмы и (16-60)% олова, селена, теллура, мышьяка. После проведения этих операций раствор получается чище по цветным и богаче по благородным металлам. Естественно, такой продукт удобен для последующей переработки: меньше расход реагентов, выше извлечения благородных металлов в целевые продукты.

Формула изобретения

Способ разделения цветных и благородных металлов при переработке содержащих их материалов, включающий распульповку материала в воде, обработку пульпы азотной кислотой, отделение и отмывку нерастворившегося материала, хлорирование его в соляной кислоте, фильтрацию пульпы, нейтрализацию солянокислого раствора и отделение образовавшегося осадка примесей цветных металлов от раствора, содержащего благородные металлы, отличающийся тем, что пульпу обрабатывают азотной кислотой до окислительно-восстановительного потенциала 800-900 мВ, в полученный азотнокислый раствор вначале вводят хлорид натрия и отделяют образовавшуюся соль серебра, затем раствор обрабатывают сульфатом натрия и отфильтровывают соль свинца, после этого снижают окислительно-восстановительный потенциал раствора до 300-450 мВ введением легкого сплава, содержащего медь, для восстановления палладия и перехода его в осадок, отделяют осадок, раствор нейтрализуют щелочью и отфильтровывают образовавшийся осадок, содержащий медь.