Патент на изобретение №2385960

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ СПЛАВОВ ПЛАТИНОВЫХ И БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству платиновых и благородных металлов. Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в упрощении технологии при полном извлечении платиновых металлов, серебра и золота из кремнийсодержащего сплава. Способ переработки кремнийсодержащих сплавов платиновых и благородных металлов включает обработку хлором и разделение образовавшихся твердой и жидкой фаз фильтрацией. Обработку хлором производят при температуре 300-850°С с образованием жидкой фазы в виде жидкого тетрахлорида кремния и твердой фазы порошка платиновых и благородных металлов в элементарном состоянии. Твердую фазу после фильтрации промывают и извлекают платиновые и благородные металлы.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству платиновых и благородных металлов.

Известен хлоридный способ переработки сульфидных руд, включающий обжиг смеси сульфидных и окисленных руд и поваренной соли в атмосфере хлора при температуре 500-600°С в течение 4 часов с последующим выщелачиванием. При этом в раствор извлекается 73-75% платиновых металлов. Недостаток этого способа заключается в низком извлечении платиновых металлов в раствор; 27-25% платиновых металлов не удается извлечь [1].

Наиболее близким к предлагаемому способу переработки кремнийсодержащих сплавов платиновых и благородных металлов по совокупности существенных признаков и назначению является способ переработки продуктов, содержащих рутений и родий [2], включающий обработку хлором в соляной кислоте и разделение образовавшихся твердой и жидкой фаз фильтрацией. Недостаток этого способа заключается в том, что он не позволяет извлечь полностью платиновые и благородные металлы из кремнийсодержащих сплавов платиновых и благородных металлов [2].

Задача, решаемая изобретением, состоит в полном извлечении всех платиновых металлов, серебра и золота из сплавов кремния с платиновыми и благородными металлами.

Для этого в способе переработки кремнийсодержащих сплавов платиновых и благородных металлов, включающем обработку хлором и разделение образовавшихся твердой и жидкой фаз фильтрацией, обработку хлором производят при температуре 300-850°С с образованием жидкой фазы в виде жидкого тетрахлорида кремния и твердой фазы порошка платиновых и благородных металлов в элементарном состоянии, твердую фазу после фильтрации промывают и извлекают платиновые и благородные металлы.

Технический результат, получаемый при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в упрощении технологии при полном извлечении платиновых металлов, серебра и золота из кремниевого сплава.

Сущность заявляемого изобретения заключается в обработке сплава хлором с образованием жидкого вещества тетрахлорида кремния SiCl₄ и твердого порошка платиновых и благородных металлов в элементарном состоянии. Разделение твердой и жидкой фаз производится фильтрацией. При повышении температуры хлорирования выше 700-1000°С не исключается вероятность образования хлоридов серебра и золота, которые являются при этих режимах твердыми веществами и отделяются от тетрахлорида кремния фильтрацией.

В предлагаемом изобретении подвергают хлорированию примеси по реакции: Si+2Cl₂=SiCl₄, тогда как в прототипе проводят реакцию взаимодействия хлора с платиновыми металлами в среде раствора соляной кислоты с получением хлоридов платиновых металлов по схеме: Pt+2CL₂=PtCl₄.

Хлорид кремния SiCl₄ – жидкое вещество при комнатной температуре. Платиновые и благородные металлы при этих условиях не реагируют с хлором и остаются в твердом виде. Жидкое вещество SiCl₄ отделяется от твердых платиновых и благородных металлов фильтрацией.

Пример. Для исследований применяли просушенный при 115°С и измельченный до крупности менее 0,25 мм сплав кремния с платиновыми и благородными металлами состава, г/т: Au – 4, Ag – 52, Pt – 5,5, Pd – 5,5 Rh – 3,9, кремний – остальное. Сплав засыпался в алундовую лодочку, помещался в кварцевую трубку. Трубка устанавливалась в электропечь, закрывалась пробками с пропущенными через пробки кварцевыми трубками. Установка продувалась аргоном, далее в установку подавался хлор из газового баллона. На выходе из реактора устанавливалась ловушка для жидкой фазы и ловушка с известью для нейтрализации хлора. Температура в печи контролировалась хромель-алюмелевой термопарой с милливольтметром. Заданная температура поддерживалась автоматическим прибором. По окончании опыта реактор продувался аргоном и охлаждался вместе с печью. Эксперименты производились при температурах 350, 550, 750°С. По окончании хлорирования проводили фильтрацию и отделение металлов платиновой группы и благородных металлов, которые присутствуют в твердом состоянии, от тетрахлорида кремния (SiCl₄), который является жидкостью. Твердый остаток промыли дважды дистиллированной водой, просушили при 115°С в сушильном шкафу. Твердый остаток подвергали химическому анализу на содержание кремния, железа, платиновых и благородных металлов. В твердом остатке кремния и железа не обнаружили. Результаты показали хорошее отделение кремния от платиновых и благородных металлов по предлагаемому способу. Полученная смесь платиновых и благородных металлов перерабатывалась по известным технологиям [1] для того, чтобы получить чистые элементы.

Источники информации

1. Грейвер Н.С. Основы металлургии. Том 5. М.: Металлургия. 1968. С.349-366.

2. RU 2104320, МПК С22В 11/00, 10.02.1998 – прототип.

Формула изобретения

Способ переработки кремнийсодержащих сплавов платиновых и благородных металлов, включающий обработку хлором и разделение образовавшихся твердой и жидкой фаз фильтрацией, отличающийся тем, что обработку хлором производят при температуре 300-850°С с образованием жидкой фазы в виде жидкого тетрахлорида кремния и твердой фазы порошка платиновых и благородных металлов в элементарном состоянии, твердую фазу после фильтрации промывают и извлекают платиновые и благородные металлы.