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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2211251

VERFAHREN ZUR selektiven Extraktion von Metallen der Platingruppe aus Anodenschlamm

VERFAHREN ZUR selektiven Extraktion von Metallen der Platingruppe
VON Anodenschlamm

Name des Erfinders: Viktor Petrik
Der Name des Patentinhabers: Petrik Victor Ivanovich
Korrespondenzanschrift: 109369, Moskau, Nowotscherkassk br, d.55, kv.240, IK Oskolkov
Startdatum des Patents: 2001.09.04

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Hydrometallurgie, insbesondere durch Elektrolyse von Metallen aus der Platingruppe von Anodenschlamm während des elektrolytischen Raffination von Kupfer und Nickel gebildet zu extrahieren. Wobei die Erfindung ist das Verfahren zur Herstellung der Platingruppenmetalle Kupfer und Nickel aus dem Schlamm, die Erhöhung der Reinheit des Metalls zu 99,95-99,98% und eine Trennung erzeugt zu vereinfachen und zu ermöglichen, den Eingang des Metalls der Platingruppe in einem einzigen Prozesszyklus Schlammbehandlung. Außerdem ist das technische Ergebnis die Möglichkeit einer vollständigen Automatisierung des Prozesses, die Beseitigung von pyrometallurgische Stufen und damit der Ausschluss von teuren Gasreinigungsanlagen, Staubsammel Abflüsse Lösungen usw. Ein Verfahren der Platingruppenmetalle aus Kupfer und Nickel Anodenschlamm Extrahieren umfasst Anodenschlamm gelöst wird und die elektrolytische Gewinnung Metallen. Wenn diese Anodenauflösungsschlamm durch Behandlung mit Salpetersäure und Elektrogewinnung von Metallen potentiostatischen potentiostatischen Elektrolysezelllinien, von denen jede enthält eine dreidimensionale poröse Elektrode aus einem Kohlenstoffmaterial. Sitzkapazität von jeder Kathode entspricht einem Platingruppenmetall. Wenn die Restkonzentration der Metalle in der Verlustelektrolytaustritts potentiometrische Zellinie 5,1 mg / l Metalle konzentrierten verbrauchten Elektrolyt durch mindestens eine Säule, die mit dem Extraktionsmittel durch Weitergabe und der Feststoff erneut extrahiert mit Rückkehr zum Beginn des Zyklus Elektrogewinnung Metalle.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Hydrometallurgie, insbesondere durch Elektrolyse von Metallen aus der Platingruppe von Anodenschlamm während des elektrolytischen Raffination von Kupfer und Nickel gebildet zu extrahieren.

Schlamm aus der elektrolytischen Raffination von Kupfer und Nickel enthalten erhebliche Mengen an Platinmetalle, so dass die Verarbeitung von Schlamm viel Aufmerksamkeit.

Bekannte Verfahren für die gemeinsame Auswahl von mehreren Metallen durch Elektroextraktion in der Kathodenmetallabscheidung aus, nachdem er aus dem Schlamm in die Lösung übertragen wurde, und die Lösung wurde auf die Reinigung (BB Damaskus und OA Petro "Elektrochemie", Moskau, "High School ausgesetzt ", 1987, s.274). Der Nachteil dieser Methode ist die Auswahl mehrerer Metallverbindung an der Kathode, die eine komplizierte und kostspielige Verfahren bringt sie zu trennen.

Es gibt Wege, Schlamm aus Kupfer und Nickel, um zu recyceln Platinmetalle zu erhalten (IP Fedotov et al., "Angewandte Elektrochemie", "Chemie", Leningrad Zweig 1967, S. 30, 91). Das Verfahren umfasst das Verbrennen des Schlamms in Verfahren Schwefelsäure Auslaugung, anschließend den Feststoff Laugungsrückstand Schmelzen und die sich ergebende Metalllegierung hauptsächlich Kupfer und Platingruppenmetalle enthält, gegossen in Anoden und in einer Schwefelsäurelösung einer Elektrolyse unterzogen. Der Großteil der Platingruppenmetalle in dem Klärschlamm fällt, auch eine Reihe von ihnen während des Auslaugens schwammigen Kupfer auf der Kathode abgeschieden gebildet. Dieser Laugereirückstandes und Schlamm Inhalt Platinmetall konzentriert, von denen es 50% erreicht. Das Konzentrat wird einer Trennung und Raffinierung gesendet.

Die Nachteile dieses Verfahrens sind seine Komplexität, mehrstufig, geringe Extraktion der Metalle, sondern auch die Notwendigkeit für eine nachfolgende Trennung von Metallen.

Das Verfahren zur Metallanode Slurry Extraktion umfassend in Säure gelöst und Metalle aus der resultierenden Lösung zur elektrolytischen Gewinnung ( "Metallurgy Fundamentals", Vol.5, Hrsg. Greiver NS et al., Moskau, Metallurgie, 1968, s.347) . Nachteilig an dem Verfahren ist die Unfähigkeit, getrennte Metalle zu erhalten, und Metalle unzureichende Reinheit erhalten.

Wobei die Erfindung ist das Verfahren zur Herstellung der Platingruppenmetalle Kupfer und Nickel aus dem Schlamm, die Erhöhung der Reinheit des Metalls zu 99,95-99,98% und eine Trennung erzeugt zu vereinfachen und zu ermöglichen, den Eingang des Metalls der Platingruppe in einem einzigen Prozesszyklus Schlammbehandlung. Außerdem ist das technische Ergebnis die Möglichkeit einer vollständigen Automatisierung des Prozesses, die Beseitigung von pyrometallurgische Stufen und damit der Ausschluss von teuren Gasreinigungsanlagen, Staubsammel Abflüsse Lösungen usw.

Die angegebene technische Problem wird zum Extrahieren von Metallen der Platingruppe aus Kupfer und Nickel Anodenschlämme gelöst durch ein Verfahren, umfassend Anodenschlamm gelöst wird und elektrolytischen Metallanodenschlamm Lösen wird durch Behandlung mit Salpetersäure und elektrolytischen Gewinnung von Metallen durchgeführt durch potentiostatische Elektrolyse potentiostatischen Linie erfolgt Zellen, von denen jede eine dreidimensionale poröse Elektrode aus einem Kohlenstoffmaterial enthält, wobei jede Kathode Arbeitspotential an einem Metallplatingruppe entspricht.

Allgemeinen wird die Behandlung mit Salpetersäure in einem Autoklaven bei einer Temperatur von 200-250 o C, mit einem Molverhältnis Metall / Säure - Verhältnis von 1 / 4-1 / 6 und erzeugen elektrolytischen Gewinnung von Metallen aus 1M durchgeführt - 3M Salpetersäure - Lösungen.

Typischerweise wird Metall elektrolytischen Gewinnung Elektrolyt mit der Geschwindigkeit 500-3500 l / h und einer Stromdichte von 1-40 A / m 2 der Oberfläche der Kathode durchgeführt wird .

Insbesondere wird das Arbeitspotential von jeder Kathode durch vorge potentiometrische Messungen für einen bestimmten Typ von Anodenschlamm bestimmt.

in der Restkonzentration von Metallen durch Hindurchleiten durch wenigstens eine Säule mit dem Extraktionsmittel und dem festen reextrahiert mit Rückkehr zum Beginn des Zyklus zur elektrolytischen Metalle in dem Abfallelektrolytaustritts potentiometrische Zellinie 1,5 mg / l Metalle konzentrierten verbrauchten Elektrolyts weiter den Grad der Extraktion von Metallen zu erhöhen .

Somit als Extraktionsmittel ist eine feste Matrix aus Harz Polystyrol Divinyl mit einer aktiven Phase der Trialkylphosphate modifiziert und / oder Ammoniumbasen und / oder Phosphinoxide.

Methode ist wie folgt:

In einem Autoklaven bei erhöhter Temperatur und einem Druck von etwa 100 atm. Alle Metallkonzentrate werden in Salpetersäure gelöst. Ihre Konzentration beträgt 5 mg / l. Nach Lösen Lösung der Salpetersäure durch eine Pumpe durch eine potentiostatische Zellinie gepumpt wird, die ein Vielfaches Tanks (der Zahl zugeordnet Metalle, beispielsweise 8) von zylindrischer Form, in Reihe geschaltet. Zylinderwände wirken als Anoden. Jeder Zylinder ist um eine dreidimensionale poröse Kohlenstoffkathode angeordnet ist; jeder Zylinder ist mit einem Potentiostaten ausgestattet, die eine kontrollierte, vordefinierte Potential Nachgiebigkeit des Metalls und der Lage Aufrechterhaltung einer konstanten Spannung an der Kathode bereitstellt. Beispielsweise für die Isolierung von Platin durch eine Spannung von etwa 12 V gehalten, Palladium - etwa 1 V. Die spezifische Spannungswert für jedes Metall wird experimentell durch Vorversuche potentiometrische Messungen bestimmt.

Einstellungen Modus elektrostatische Entladung Metall experimentell auf der Basis der effektivste Methode ausgewählt.

Jeder zylindrische Behälter wird an der Kathode Metall freigesetzt, eine entsprechende Kathodenpotential.

Die Ausgangsleitungen der Zellen potentiostatischen Restkonzentration der Metalle in dem Elektrolyten beträgt 5,1 mg / l. Der verbrauchten Elektrolytmetalle feste Extraktionsmittel konzentriert (TVEKS), indem der verbrauchte Elektrolyt vorbei und mit einer Rückkehr zu dem Zyklus als Spaltensättigungs reextrahiert.

TVEKS Extraktionsmittel ist eine feste Matrix auf Basis eines modifizierten Polystyrol Divinylbenzol-Polymer und aktiven Phasen Trialkylphosphate und / oder Ammoniumbasen und / oder Phosphinoxide. Extraktion von Metallen verlängert effektiv auf dem Niveau von 0,02 mg / L wurde die Lösung in den oberen Teil der Schleife gegossen.

Ein Beispiel einer spezifischen Implementierung

Das Titan-Autoklaven geladen 8 Liter 2 kg Platin K-2 (Anodenschlamm) und gefüllt mit 60% Salpetersäure in einer Menge von 4 l konzentriert. Der Autoklav wird verschlossen und bei einer Temperatur von 250 o C wird Schlamms Autopsie durch. Die Dauer des Prozesses für 4 Stunden. Am Ende des Verfahrens wird die Säure der Lösung auf 2 M verdünnt, filtriert und zu einem potentiostatischen Zelllinie eingespeist Metalle zu extrahieren. Der Wert des Potentials der Kathode jeder Zelle entspricht der Freisetzung bestimmter Platingruppenmetall.

FORDERUNGEN

1. Verfahren Metallen der Platingruppe aus Kupfer und Nickel Anodenschlämme zum Extrahieren umfassend Anodenschlamm gelöst wird und Metalle aus der Lösung zur elektrolytischen Gewinnung, dadurch gekennzeichnet, daß die anodische Auflösung durch Aufschlämmungsverfahren mit Salpetersäure durchgeführt wird, und Metall-Elektrogewinnung wird durch potentiostatische Elektrolyse bei Linie potentiostatischen ausgeführt Zellen, von denen jede enthält eine dreidimensionale poröse Elektrode aus Kohlenstoffmaterial hergestellt ist, das Kathodenpotential eines jeden Wertesatz auf eine spezifische Freisetzung des Metalls der Platingruppe entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mit Salpetersäure in einem Autoklaven bei einer Temperatur von 200-250 o C durchgeführt wird

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung von Anodenschlamm mit Salpetersäure von 1 / 4-1 / 6 bei einem Molverhältnis Metall / Säure-Verhältnis durchgeführt und erzeugen elektrolytischen Gewinnung von Metallen aus 1M -. ZM Nitratlösungen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche. 1-3, wobei die elektrolytische Rückgewinnung von Metallen wird bei einer Elektrolytgeschwindigkeit 500-3500 l / h und einer Stromdichte von 1-40 A / m 2 der Oberfläche der Kathode durchgeführt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche. 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kathode Arbeitspotential durch potentiometrische Messung bestimmt wurde vor der spezifischen Form Anodenschlamm.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche. 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Restkonzentration der Metalle in der Verlustelektrolytaustritts potentiometrische Zellinie 5,1 mg / l Metalle konzentrierten verbrauchten Elektrolyt durch mindestens eine Säule mit dem Extraktionsmittel und dem festen reextrahiert mit Rückkehr zum Beginn des Zyklus Elektrogewinnungsdurch Metalle.

7. Verfahren nach Anspruch. 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Extraktionsmittel als die feste Matrix aus Polystyrol-Divinyl-Harz mit einer aktiven Phase der Trialkylphosphate und / oder Ammoniumbasen und / oder Phosphinoxide modifiziert verwendet wird.

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Erscheinungsdatum 14.03.2007gg