BR112013026066B1 - método para processar misturas contendo metal nobre - Google Patents

método para processar misturas contendo metal nobre Download PDF

Info

Publication number
BR112013026066B1
BR112013026066B1 BR112013026066A BR112013026066A BR112013026066B1 BR 112013026066 B1 BR112013026066 B1 BR 112013026066B1 BR 112013026066 A BR112013026066 A BR 112013026066A BR 112013026066 A BR112013026066 A BR 112013026066A BR 112013026066 B1 BR112013026066 B1 BR 112013026066B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
noble metal
mixture
containing noble
mixtures
container
Prior art date
Application number
BR112013026066A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112013026066A2 (pt
Inventor
Zimmermann Klaus
Grehl Matthias
Kinz Oswald
Hartmann Robert
Original Assignee
Umicore Ag & Co Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Umicore Ag & Co Kg filed Critical Umicore Ag & Co Kg
Publication of BR112013026066A2 publication Critical patent/BR112013026066A2/pt
Publication of BR112013026066B1 publication Critical patent/BR112013026066B1/pt

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B11/00Obtaining noble metals
    • C22B11/02Obtaining noble metals by dry processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B11/00Obtaining noble metals
    • C22B11/02Obtaining noble metals by dry processes
    • C22B11/021Recovery of noble metals from waste materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B11/00Obtaining noble metals
    • C22B11/02Obtaining noble metals by dry processes
    • C22B11/021Recovery of noble metals from waste materials
    • C22B11/023Recovery of noble metals from waste materials from pyrometallurgical residues, e.g. from ashes, dross, flue dust, mud, skim, slag, sludge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/003Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals for used articles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/008Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals for liquid waste
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

resumo patente de invenção: "processo para prover misturas contendo metal nobre para a recuperação de metais nobres". a presente invenção refere-se à provisão de misturas contendo metal nobre para um processo que visa processá-las por aquecimento da mistura, utilizando, de preferência um processo de calcinação. esta provisão é caracterizada pelas seguintes medidas : (a) umedecimento da mistura contendo metal nobre a ser processada, (b) introdução da mistura contendo metal nobre umedecida em pelo menos um recipiente que serve como barreira de difusão para água, e (c) introdução do recipiente carregado em uma câmara resistente ao calor juntamente com pelo menos uma manta refratária superior. a mistura contendo metal nobre é, preferivelmente, umedecida na presença de um material poroso e a câmara é fechada por meio de uma tampa resistente ao calor. a invenção provê adicionalmente um processo de processamento que compreende o fornecimento de misturas contendo metal nobre, além da câmara resistente ao calor carregada com as misturas contendo metal nobre em si. o processo da invenção permite a recuperação simples e limpa de metais nobres, com alto rendimento, a partir de misturas contendo metal nobre.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO PARA PROCESSAR MISTURAS CONTENDO METAL NOBRE.
[001] O processo aqui descrito permite processamento limpo, preferivelmente recuperação ou purificação, de metais nobres a partir de misturas orgânicas e inorgânicas contendo metal nobre com um alto rendimento de metais nobres processados.
[002] Metais nobres são todos os metais que têm um potencial padrão positivo, i.e. são mais nobres que o elemento hidrogênio. Incluem tanto os clássicos metais de joalheria ouro (Au) e prata (Ag) como também os metais do grupo da platina, rutênio (Ru), ródio (Rh), paládio (Pd), ósmio (Os), irídio (Ir) e platina (Pt).
TÉCNICA ANTERIOR [003] Na separação, em particular na reciclagem, de metais nobres a partir de misturas contendo metal nobre, processos de alta temperatura são atualmente usados.
[004] Os processos químicos úmidos para recuperação de metal nobre seguem, em particular, duas vias principais.
[005] Uma via é a deposição catódica eletroquímica dos metais nobres em forma elementar a partir de misturas líquidas nas quais os metais nobres foram previamente dissolvidos, geralmente para remoção de impurezas, em condições quimicamente extremas, por exemplo, por adição de ácidos minerais fortes, como ácido clorídrico concentrado ou água régia, ou agentes complexantes, usualmente tóxicos, como cianetos, na recuperação de ouro. A deposição catódica segue processamento adicional da lama catódica usando vários processos hidrometalúrgicos.
[006] A lama catódica, que é geralmente uma mistura de vários metais nobres, é novamente dissolvida por adição de ácidos, álcalis, sais ou agentes complexantes. Os metais nobres individuais são separados desta solução e um do outro por meio de vários processos suPetição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 6/41
2/28 cessivos seletivos de solução e precipitação.
[007] Grandes quantidades de resíduos aquosos com alto potencial de risco são então formadas e requerem remoção adequada, usualmente complicada e custosa.
[008] Montantes consideráveis de gases ácidos, e.g. ácido clorídrico e óxidos de nitrogênio, são também liberados nestes processos e devem ser removidos das plantas pelo uso de lavadores (scrubbers).
[009] A alternativa química úmida para a recuperação eletrolítica é a separação dos metais nobres das fases líquidas por precipitação. Aqui, os metais nobres que estão presentes na solução são, no primeiro estágio, precipitados da fase aquosa por adição de reagentes particulares, geralmente agentes complexantes ou agentes redutores, resultando em serem precipitados em forma elementar ou como compostos fracamente solúveis.
[0010] Tal procedimento é selecionado, por exemplo, em DE 3 223 501 C onde ródio é precipitado de uma solução aquosa por adição de telúrio elementar ou redutível em temperaturas na faixa de 120 a 200Ό.
[0011] Depois que o precipitado foi separado por meio de vários métodos (cementação, filtração, precipitação sob pressão, etc.), o precipitado é então, especialmente quando os precipitados são compostos metálicos e não metais elementares, processado adicionalmente por meio de uma via pirometalúrgica.
[0012] Processos pirometalúrgicos incluem todos os processos de produção purificação e melhoramento de metais em que fases fundidas são usadas. Incluem, por exemplo, purificações de fundidos, ustulação, calcinação, destilação, liquação, etc. Estes processos são extremamente intensivos em energia, especialmente no caso de metais nobres, que têm temperaturas de fusão relativamente altas sendo, com exceção da prata, sempre acima de 1000Ό, no caso de metais
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 7/41
3/28 do grupo da platina acima de 1500X1 [0013] Uma alternativa aos processos químicos úmidos para recuperação de metais nobres é provida por processos de alta temperatura em que misturas contendo metal nobre são, em um primeiro estágio, submetidos a decomposição térmica com oxidação paralela das impurezas indesejáveis. Tal processo é conhecido na indústria como calcinação (ashing).
[0014] Estes processos são usados inicialmente e principal mente no processamento de dross. O termo dross refere-se a materiais não metálicos, em particular misturas, em que misturas sólidas, infusíveis contendo metal nobre tendo uma alta proporção de compostos orgânicos estão presentes. Elas podem ser, por exemplo, produtos residuais da produção dos metais nobres ou do processamento adicional dos mesmos, por exemplo, para produzir catalisadores.
[0015] Particularmente em misturas de apenas metal e composto orgânico, a calcinação ocorre virtualmente sem deixar um resíduo no que concerne ao componente orgânico da mistura, i.e. a cinza contém virtualmente exclusivamente os metais nobres em forma elementar.
[0016] Processos de calcinação têm, em relação a processos químicos úmidos, a vantagem de produzir montantes de resíduos consideravelmente menores, por exemplo, soluções contaminadas, que requerem remoção especial. Entretanto, uma desvantagem é a complexidade técnica e o alto consumo de energia que algumas vezes acontece nestes processos.
[0017] A complexidade técnica dos processos é parcialmente devida às exigências de manuseio especial para vários compostos organometálicos de metal nobre que são altamente inflamáveis ou explosivos.
[0018] Os problemas relacionados com a inflamabilidade e a tendência a explodir de alguns compostos orgânicos de metal nobre são
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 8/41
4/28 resolvidos na indústria realizando a calcinação não em um único processo de alta temperatura, mas em etapas, em vários subprocessos sucessivos de alta temperatura, com pirólise e decomposição oxidante dos componentes orgânicos ocorrendo separadamente uma da outra. Tais soluções podem ser encontradas, por exemplo, em US 2008/0295749 A1, JP 2009-222288 A e, opcionalmente, em DE 9420410 U1.
[0019] O princípio do sistema multicâmara para calcinação compreende, em um primeiro estágio, pirólise parcial, usualmente associada com a densificação ou contração de volume da mistura de partida, com as substâncias perigosas sendo convertidas em uma atmosfera de baixo oxigênio em intermediários menos perigosos.
[0020] Em uma etapa subsequente do processo, a decomposição oxidativa (virtualmente livre de resíduos) da fase orgânica anterior é finalmente realizada.
[0021] A vantagem de tal separação dos dois subprocessos é que concentrações muito altas de um gás oxidante (usualmente oxigênio) podem ser usadas na câmara de (pós-)combustão para a decomposição oxidativa, concentrações essas necessárias para que a reação de oxidação prossiga até virtual finalização.
[0022] Entretanto, tais concentrações altas de oxigênio aumentam o risco de explosão na pirólise de alguns compostos orgânicos de metal nobre, e.g. no caso de complexos trifenilfosfina de ródio, e também de alguns compostos inorgânicos de metal nobre, como os complexos carbonílicos de alguns metais do grupo da platina, tendendo por esta razão a ser contraprodutivos na primeira etapa.
[0023] A desvantagem de um sistema multicâmara para calcinação de misturas sólidas contendo metal nobre é, claramente, o maior custo do equipamento necessário para estes sistemas.
[0024] Uma dificuldade adicional na recuperação térmica de me
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 9/41
5/28 tais nobres é a forma particular dos produtos obtidos: durante a calcinação, uma proporção não desprezível dos metais nobres formados é obtida na forma de micropartículas ou nanopartículas que, não raramente, são pirofóricas, e ao deixar a planta representam um risco potencial considerável e também perdas custosas no rendimento do metal recuperado. Para minimizar tais perdas, várias vias podem ser seguidas:
[0025] Uma possibilidade é a filtração complicada dos gases residuais.
[0026] Uma possibilidade adicional é a fusão direta dos pós metálicos formados durante a calcinação pelo uso de temperaturas que são ás vezes significativamente acima da temperatura de fusão dos metais nobres. O processo descrito em KR 10 2003 0 067 421 A, por exemplo, recorre a tal procedimento; neste caso, platina (temperatura de fusão: 1768Ό) é isolada de resíduos em temperaturas na faixa de 1500 a 2000Ό em um reator de alta pressão.
[0027] Uma desvantagem adicional da recuperação de metais nobres por calcinação é que impurezas que estão presentes além dos metais nobres na cinza devem ser removidas separadamente em outras etapas de processo, o que aumenta a complicação do processo total.
[0028] Particularmente no caso de misturas contendo metal nobre com uma alta proporção de material inorgânico, tais impurezas ocorrem em maior extensão. Dependendo da composição das misturas, são feitas tentativas para minimizar a proporção de oxigênio, carbono, nitrogênio ou enxofre na cinza por conversão dos elementos em produtos voláteis pela introdução de vários gases de processo oxidantes ou redutores (e.g.: O2 como oxidante, CO como redutor) ou pela introdução de agentes sólidos oxidantes ou redutores. Estas medidas são empregadas, por exemplo, no documento JP 2004-292912 A, em que
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 10/41
6/28 pó de carbono é introduzido no sistema e é convertido durante o aquecimento em CO que tem um efeito fortemente redutor sobre constituintes oxidados e remove o oxigênio do sistema na forma do produto volátil CO2.
[0029] Devido às inadequações dos processos anteriores puramente térmicos para recuperação de metais nobres de misturas sólidas contendo metal nobre, são muitas vezes usados na indústria processos combinados às vezes complicados em sua totalidade nos quais subetapas térmicas são combinadas com subetapas de química úmida. Exemplos de tais procedimentos são descritos nos documentos US 7 108 839 B2 e JP 2004-292912 A.
[0030] US 7 108 839 B2 descreve um processo no qual um revestimento de um composto orgânico de platina em sílica gel é removido por um processo global combinado constituído de etapas químicas térmicas e úmidas. Neste caso, o composto orgânico de platina é inicialmente oxidado em temperaturas elevadas antes de ser passado a uma sequencia química úmida de múltiplos estágios para processamento adicional do intermediário. Em JP 2004-292912 A, por outro lado, um tratamento químico úmido de um dross de metal nobre contendo ródio precede o processo de calcinação. Embora ambos os processos garantam uma pureza aumentada de produto na recuperação do metal nobre, eles são muito complicados.
[0031] Prosseguindo da arte anterior, é um objetivo da presente invenção prover um processo que não tenha as desvantagens dos processos da arte anterior.
[0032] Este objetivo é alcançado pelos itens das reivindicações.
[0033] Isto é tornado possível por uma forma particular de provisão das misturas contendo metal nobre para um processo para processar misturas contendo metal nobre por aquecimento da mistura, preferivelmente para um processo de calcinação, que torna possível obter os
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 11/41
7/28 metais nobres da mistura como elementos e rendimento relativamente alto após uma única etapa de processo.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [0034] De acordo com a invenção, a provisão das misturas contendo metal nobre para um processo de processamento de misturas contendo metal nobre por aquecimento da mistura é caracterizado pelas seguintes medidas:
• umedecimento da mistura contendo metal nobre a ser processada, • introdução da mistura umedecida contendo metal nobre em pelo menos um recipiente que serve como barreira de difusão para água, • introdução do recipiente carregado em uma câmara resistente a calor juntamente com pelo menos uma manta refratária superior.
[0035] A câmara resistente a calor é vantajosamente fechada por meio de uma tampa resistente a calor. Desta maneira as, as perdas de metal nobre são ainda mais reduzidas.
[0036] O processo para processar misturas contendo metal nobre por aquecimento da mistura com metal nobre é preferivelmente calcinação.
[0037] As misturas contendo metal nobre providas pela presente invenção para um processo para processar misturas contendo metal nobre, preferivelmente por calcinação, podem conter metais nobres tanto em forma de elementos como em forma de compostos químicos, com compostos orgânicos e inorgânicos de metal nobre podendo estar presentes na mistura.
[0038] Em uma modalidade, a mistura contendo metal nobre contém apenas um único metal nobre em forma livre ou de compostos orgânicos ou inorgânicos.
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 12/41
8/28 [0039] Em outra modalidade a mistura contendo metal nobre contém vários diferentes elementos em forma livre ou de compostos orgânicos ou inorgânicos.
[0040] Em uma modalidade preferida da invenção, a mistura contendo metal nobre consiste de dross, i.e. contém, principalmente, compostos orgânicos de metal nobre.
[0041] As misturas contendo metal nobre são preferivelmente produtos residuais originários do processo para produzir os metais nobres considerados ou do processamento adicional dos mesmos, e.g. para produzir catalisadores heterogêneos ou homogêneos.
[0042] Entretanto, as misturas contendo metal nobre podem também ser misturas originárias do uso de metais nobres ou produtos produzidos com os mesmos tendo sido contaminadas com os metais nobres ou seus compostos durante o mesmo.
[0043] Em outra modalidade, as misturas contendo metal nobre são líquidos contendo metal nobre, preferivelmente soluções ou suspensões.
[0044] Outra modalidade preferida da invenção compreende a recuperação de metais nobres de catalisadores de carvão ativado esgotados.
[0045] Muitas misturas contendo metal nobre tendem a ter ignição fácil e frequentemente decompor até de maneira explosiva. Por este motivo, o manuseio destas misturas apresenta um desafio particular, em particular no caso de processos em que estas misturas são expostas a altas temperaturas na presença de oxidantes fortes, como é o caso, por exemplo, durante uma calcinação.
[0046] Tais compostos de metal nobre facilmente inflamáveis são, por exemplo, complexos de metal nobre com monóxido de carbono ou trifenilfosfina como ligantes complexantes, por exemplo no caso do complexo clorotris(trifenilfosfina)ródio(l), conhecido como catalisador
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 13/41
9/28
Wilkinson, que é frequentemente usado para hidrogenação ou isomerização em química orgânica.
[0047] A recuperação de metais nobres por calcinação de misturas contendo metal nobre nos processos convencionais geralmente compreende dois subprocessos:
[0048] Inicialmente, os componentes não metálicos são pirolisados, i.e. decompostos termicamente. Ocorre então a divagem das ligações entre os metais nobres e os radicais orgânicos ligados aos mesmos. Os metais nobres são convertidos em sua forma livre.
[0049] Esta etapa requer altas temperaturas. Entretanto, a presença de montantes relativamente grandes de gases oxidantes como oxigênio é desvantajosa porque leva com frequência à ignição espontânea, às vezes explosiva, de compostos de metal nobre ou produtos de decomposição térmica [0050] O segundo subprocesso de calcinação é a oxidação dos intermediários pirolisados. Eles são convertidos em produtos finais voláteis (no caso de compostos orgânicos principal mente CO2 e H2O). Como resultado, uma cinza que no caso ideal é com uma alta proporção de metais nobres livres permanece como um resíduo.
[0051] Para este subprocesso, altas concentrações do gás oxidante oxigênio são, por outro lado, necessárias para que a combustão prossiga até a conclusão.
[0052] Condições de processo diferentes em relação à presença do gás oxidante oxigênio são requeridas para as duas subetapas. Por esta razão, um procedimento em duas etapas é frequentemente selecionado em processos convencionais de calcinação, com as plantas usadas para este fim sendo sistemas multicâmara que são pelo menos sistemas de duas câmaras tendo uma câmara de pirólise e uma câmara de pós-combustão, o que maximiza a complexidade técnica do sistema e como resultado a despesa em termos de equipamento.
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 14/41
10/28 [0053] A despesa com equipamento pode ser consideravelmente reduzida por meio da presente invenção em que pirólise e oxidação não são feitas sequencialmente como nos processos convencionais, mas em paralelo em uma única câmara e em uma única etapa [0054] Isto é realizado por meio de uma forma particular de provisão das misturas contendo metal nobre a serem processadas em um processo subsequente no qual estas misturas são aquecidas, com os metais nobres preferivelmente sendo recuperados ou processados adicionalmente, e.g. purificados. O processo em que os materiais contendo metal nobre são aquecidos com o objetivo de recuperação de metal é preferivelmente calcinação.
[0055] Alem da provisão de misturas contendo metal nobre para um processo em que estas misturas são subsequentemente aquecidas, preferivelmente calcinadas, a presente invenção também abrange o processo para recuperação ou processamento de metal que usa a referida provisão de misturas contendo metal nobre.
[0056] Devido à forma particular da provisão das misturas contendo metal nobre, a subsequente calcinação, por exemplo, é efetuada tão eficientemente que o processo total de recuperação dos metais das misturas contendo metal nobre pode ser consideravelmente simplificado.
[0057] Em uma modalidade preferida, o processo da invenção para recuperação ou processamento de metal dispensa o uso de etapas químicas úmidas antes da calcinação.
[0058] Em uma modalidade adicional preferida o processo da invenção para recuperação ou processamento de metal dispensa o uso de etapas químicas úmidas depois da calcinação.
[0059] Em uma modalidade particularmente preferida o processo da invenção para recuperação ou processamento de metal dispensa o uso de quaisquer etapas químicas úmidas antes e depois da calcinaPetição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 15/41
11/28 ção.
UMEDECIMENTO DA MISTURA CONTENDO METAL NOBRE [0060] De acordo com a invenção, a mistura contendo metal nobre é umedecida. Isto é geralmente feito por adição de água. Este umedecimento é vantajoso porque súbita ignição das misturas contendo metal nobre, e uma associada evolução forte de gás residual, podem, assim, ser suprimidas. Além disso, o vapor de água que é desprendido durante o aquecimento serve para tornar inerte a atmosfera do forno. Deste modo, misturas gasosas explosivas e explosões indesejáveis podem ser evitadas na fase de aquecimento.
[0061] Combustão espontânea das misturas na recuperação de metal nobre não é apenas um problema em termos de segurança, mas levaria também, devido à intensa formação de gases residuais que ocorreria e arrastamento de finas partículas de metal nobre por estes gases residuais, a consideráveis decréscimos no rendimento de metal nobre do processo de recuperação.
[0062] Materiais que podem absorver e possivelmente também estocar água (tecidos, trapos, etc.) estão tipicamente presentes em misturas contendo metal nobre ou dross. Um material poroso ou absorvente de água- é preferivelmente umedecido com água e então adicionado à mistura contendo metal nobre. Outra adição de água pode ser feita depois da blendagem da mistura. As misturas contendo metal nobre são preferivelmente pulverizadas com água para efetuar o molhamento. Catalisadores de carvão ativado esgotados umedecidos com água podem geralmente absorver uma proporção de água que excede seu próprio peso.
[0063] O montante total de água da mistura contendo metal nobre está na faixa de 5 a 90% em peso (em cada caso baseado no peso total da mistura contendo metal nobre). O montante total de água fica preferivelmente na faixa de 20 a 80% em peso (baseado no peso to
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 16/41
12/28 tal). Este montante total de água inclui a água estocada no material poroso (e.g. nos catalisadores de carvão ativado úmidos esgotados) e também a água adicional adicionada, por exemplo, depois da blendagem.
O MATERIAL POROSO [0064] O umedecimento da mistura contendo metal nobre ocorre vantajosamente na presença de um material poroso, preferivelmente absorvente de água . No entanto, a adição do material poroso é opcional. Se nenhum resíduo líquido contendo metal nobre ou nenhum catalisador de carbono ativado carregado com solvente está presente na mistura contendo metal nobre , a adição de um material poroso pode ser omitida.
[0065] O material poroso pode ser de natureza orgânica (i.e. contendo carbono) ou inorgânica.
[0066] É dada preferência à utilização de um material poroso, não combustível, inorgânico. Isto pode funcionar como estoque de água e como adsorvente para solventes orgânicos. O material poroso deve, portanto, ter uma alta capacidade de absorção para água ou para solventes orgânicos. Serve para absorver líquidos contendo metal nobre, resíduos de destilação úmidos semelhante a alcatrão, além de tintas e pastas contendo metal nobre no processo de recuperação. A mistura ou tratamento com o material poroso permite que esses resíduos sejam processados e mensurados mais rapidamente.
[0067] Como material poroso inorgânico, é possível usar, por exemplo, aluminossilicato de sódio, bentonita, zeólita, alumina, argila expandida ou serragem para gato comercial. O material inorgânico é, preferivelmente, um material cerâmico, podendo ser materiais cerâmicos à base de silicato, óxidos cerâmicos ou materiais cerâmicos sem óxido, preferivelmente em forma de pó.
[0068] Óxidos cerâmicos preferidos são, por exemplo, óxido de
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 17/41
13/28 magnésio (MgO), óxido de alumínio (AI2O3), dióxido de zircônio (ZrO2), óxido de titânio (IV) (T1O2), óxido de zinco (ZnO), titanato de alumínio (AI2TÍO5) ou titanato de bário (BaTiOa) ou suas misturas.
[0069] Materiais cerâmicos sem óxido preferidos são, por exemplo, carbeto de silício (SiC), carbeto de boro (B4C), nitreto de boro (BN), nitreto de alumínio (AINX) ou nitreto de silício (SiNx) ou suas misturas. Misturas de materiais cerâmicos de óxido e cerâmicos sem óxido podem também ser usados . Os materiais devem geralmente ter uma alta área superficial interna e/ou externa.
[0070] Se as misturas contendo metal nobre são líquidas, o material inorgânico poroso é primeiramente impregnado com estes líquidos. Neste caso, é possível usar não só os adsorventes pulverulentos acima mencionados mas também materiais refratários, lã de vidro, materiais cerâmicos de isolamento como chamote ou lã de rocha, etc. Os resíduos tratados com material refratário são processados da mesma maneira que as misturas de sólidos contendo metal nobre.
[0071] Em outra modalidade, é possível usar um material contendo carbono, por exemplo carbono ativado, carvão vegetal de madeira, carvão para filtro (filter charcoal) ou serragem como material orgânico poroso. O material poroso contendo carbono, também, deve ter uma alta área superficial interna e/ou externa.
[0072] No processamento de resíduos que contêm catalisadores de carvão ativado úmidos, contendo água, pode ser possível omitir o acréscimo adicional de água. Entretanto, se a mistura contém adicionalmente solventes orgânicos líquidos contendo resíduos de metal nobre, mais material poroso é geralmente adicionado como adsorvente para solventes orgânicos e a mistura pode ser adicionalmente umedecida. Catalisadores de carvão ativado exaustos (carregados, por exemplo, com Pt e/ou Rh), podem, de acordo com a invenção, ser misturados com materiais cerâmicos umedecidos e carvão ativado ume
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 18/41
14/28 decido. Aqui, também, a liberação gradual de água do material poroso evita ignição espontânea da mistura ou a formação de misturas gasosas explosivas, para as quais os resíduos de solventes orgânicos que frequentemente estão presentes nos catalisadores, em particular, podem contribuir.
[0073] A adição de material poroso depende da natureza e da composição das misturas contendo metal nobre. Em uma mistura de material contendo metal nobre, material poroso e água produzida de acordo com a invenção, a proporção do material poroso fica na faixa de 0 a 70% em peso, com base no peso total da mistura (sem carga de água). A proporção do material poroso fica preferivelmente na faixa de 0 a 60% em peso com base no peso total da mistura (sem carga de água).
[0074] A adição dos materiais porosos, preferivelmente absorventes de água é vantajosa por várias razões. No processo de recuperação de metal nobre, eles possuem uma função moderadora: garantem decomposição térmica uniforme das misturas contendo metal nobre e evitam combustão aleatória ou desgaseificação rápida dos componentes da mistura. Além disso, servem como estocagem de água, que gradualmente libera a água à medida que a temperatura aumenta. Como resultado, aquecimento da mistura de misturas contendo metal nobre e material inorgânico forma uma atmosfera sobre o último que, devido a seu alto teor de umidade, minimiza o risco de explosão de gases combustíveis.
INTRODUÇÃO DA MISTURA EM UM RECIPIENTE QUE SERVE COMO BARREIRA DE DIFUSÃO PARA ÁGUA [0075] Após misturar a mistura contendo metal nobre com água e opcionalmente um material poroso, esta é introduzida em pelo menos um recipiente que serve como barreira de difusão para água .
[0076] Em uma modalidade preferida, a mistura é introduzida em
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 19/41
15/28 precisamente um único desses recipientes. Em outra modalidade preferida, a mistura é introduzida em vários recipientes em que um recipiente interno é selado no interior de recipientes externos.
[0077] Os recipientes agem como barreira de difusão para água ou vapor d'água e evitam a saída rápida, desimpedida de água da mistura. Assim, evitam secagem rápida que poderia levar à ignição espontânea da mistura. Eles evitam ou retardam consideravelmente a saída de água da mistura. Além disso, secagem rápida da mistura é inibida adicionalmente pela liberação mais lenta da água absorvida no material poroso.
[0078] Os recipientes também evitam ampla área de contato da mistura com oxigênio, comburente, do entorno.
[0079] É preferível que cada recipiente seja de plástico. Em uma modalidade particular da invenção, o plástico foi moldado para formar um saco fechável.
[0080] Plásticos particularmente preferidos são polímeros isentos de halogênio, preferivelmente polímeros isentos de cloro e flúor. Isto é por que a decomposição de polímeros contendo halogênio levaria à liberação de gases altamente corrosivos e tóxicos em altas temperaturas.
[0081] Em uma modalidade da invenção, o material do qual os recipientes são feitos é um polímero que não contém outros elementos além de carbono, hidrogênio e opcionalmente oxigênio. Em uma modalidade particularmente preferida da invenção, o polímero é polietileno (PE) ou polipropileno (PP).
[0082] Após introdução da mistura no recipiente, o último é fechado. Em uma modalidade preferida, fechamento dos recipientes é efetuado por meio de uma tira (tie) feita de plástico isento de halogênio. Em uma modalidade particularmente preferida, fechamento dos recipientes é efetuado por meio de uma braçadeira comercial (commercial
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 20/41
16/28 cable tie) feita de polietileno. Os pontos de fechamento dos recipientes funcionam como um tipo de válvula de sobrepressão. Se a pressão interna do saco excede um nível particular devido à evolução continua de gases de decomposição, parte dos gases escapa através do ponto de fechamento. Por outro lado, a evolução contínua de gases de decomposição impede a entrada de gases do ambiente, por exemplo, oxigênio, no interior dos recipientes por causa do gradiente de pressão predominante entre o interior dos recipientes e o entorno destes recipientes.
[0083] Desta maneira, os recipientes tornam possível o prosseguimento da primeira parte do processo de calcinação, como descrito acima, em um ambiente de baixo oxigênio.
[0084] Após uma fase de aquecimento particular e acima de uma temperatura de processo particular, os recipientes não suportam mais as condições ambientes e se decompõem, permitindo assim um acesso aumentado de oxigênio do entorno à mistura. Assim, condições ótimas para a segunda parte da calcinação, isto é, a conversão oxidativa dos intermediários em produtos finais voláteis são criadas.
[0085] De acordo com a invenção, os um ou mais recipientes que foram cheios com a mistura e fechados por meio da tira de plástico são introduzidos em uma câmara resistente a calor.
MANTAS REFRATÁRIAS [0086] De acordo com a invenção, os recipientes carregados são introduzidos junto com pelo menos uma manta refratária superior em uma câmara resistente a calor.
[0087] A função desta manta refratária superior é garantir combustão suave da mistura abaixo da esteira e submeter os gases de combustão liberados à filtração, evitando, assim, que pós, muito finos, de metal nobre, na faixa de micropartículas e nano partículas formados durante a calcinação sejam impedidos de serem emitidos para o ambi
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 21/41
17/28 ente de maneira desinibida. A pelo menos uma manta refratária, desta forma, serve como absorvedor para os pós de metais nobres formados durante a calcinação.
[0088] Em uma modalidade preferida da invenção, o fundo desta câmara é adicionalmente revestido com pelo menos uma manta refratária inferior.
[0089] A função desta manta refratária inferior é evitar que os metais nobres formados no processo de calcinação sejam cozidos ou difundidos no fundo da câmara resistente a calor. No entanto, esta manta refratária inferior é opcional.
[0090] As mantas de fibra que são baseadas em óxidos ou óxidos mistos de Si, Al, Ca, Mg e Zr e que são adequadamente conhecidas da construção de fornos, por exemplo, mantas de lã de vidro, mantas de lã de rocha e outros materiais de isolamento cerâmicos, servem, preferivelmente, como materiais para as mantas refratárias.
[0091] Em uma modalidade preferida, as mantas possuem uma densidade aparente de 20 a 150 mg/m3, preferivelmente de 70 a 130 kg/m3 e com particular preferência de 80 a 100 kg/m3.
[0092] A espessura da manta é preferivelmente não superior a 50 mm, mais preferivelmente não superior a 25 mm e com particular preferência não superior a 10 mm.
[0093] A temperatura que o material de fibra pode suportar sem apreciável sinterização deve ser de 800 a 1800Ό, preferivelmente de 1000 a 1400Ό e com particular preferência de 1150 a 1300Ό.
CÂMARA RESISTENTE A CALOR [0094] O um ou mais recipientes contendo as misturas com metal nobre além de pelo menos uma manta refratária superior são acomodados em uma câmara resistente a calor durante o processo em que os recipientes e a mistura presente nos mesmos são aquecidos.
[0095] Uma câmara resistente a calor carregada desta forma é, ela
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 22/41
18/28 própria, preferivelmente, não um forno, mas um recipiente que pode ser acomodado em um forno.
[0096] Em uma modalidade preferida, a câmara resistente a calor é uma caixa cuboidal. Em outra modalidade preferida, a câmara resistente a calor é cilíndrica.
[0097] O material do qual a câmara resistente a calor é feita é, preferivelmente, uma liga de aço resistente a corrosão. Em uma modalidade particularmente preferida da invenção, a câmara resistente a calor consiste de um aço de cromo-níquel tendo adições de molibdênio.
[0098] De acordo com a invenção, a câmara resistente a calor preferivelmente tem uma ou mais aberturas que podem opcionalmente ser fechadas durante o processo de calcinação. Estas aberturas servem como aberturas de válvula para troca gasosa entre o interior da câmara resistente a calor e o ambiente e evita o estabelecimento de pressão superatmosférica nesta câmara.
[0099] De acordo com a invenção, a câmara resistente a calor pode opcionalmente ser fechada por meio de uma tampa. Neste caso, são obtidas as menores perdas de metal nobre. Além disso, o fechamento da câmara por meio de uma tampa pode evitar que resíduos contendo metal nobre sejam levados para fora.
[00100] Em uma modalidade preferida da invenção, a tampa consiste do mesmo material da câmara resistente a calor em si. Fechamento da câmara resistente a calor por meio dessa tampa torna possível estabelecer equilíbrio térmico na câmara, equilíbrio esse que é perturbado somente ligeiramente pelas novas aberturas de válvula.
[00101] A câmara resistente a calor, aquecida, tampada funciona, então, como um radiador de aquecimento uniforme a partir de todas as direções na câmara. Isto garante um processo de reação química uniforme ao longo das dimensões totais da mistura na câmara resistente a calor.
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 23/41
19/28 [00102] Em uma modalidade preferida, essa câmara tem um volume máximo de 500 I, mais preferivelmente 250 I e com particular preferência 1001.
PROCESSO PARA PROCESSAMENTO DE MISTURAS CONTENDO METAL NOBRE [00103] A presente invenção provê adicionalmente um processo para processamento de misturas contendo metal nobre, em que estas misturas são aquecidas e o processo inclui a provisão acima melhorada das misturas contendo metal nobre.
[00104] Em uma modalidade preferida da invenção, o processo consiste de uma única etapa em que as misturas contendo metal nobre são aquecidas e uma câmara resistente a calor carregada, como descrito acima, é introduzida em um forno.
[00105] Qualquer forno que possa acomodar uma câmara resistente a calor tendo o volume indicado e o formato indicado pode servir como forno.
[00106] Em uma modalidade preferida, o forno tem um filtro de carvão ativado que filtra partículas de metal nobre muito finas que deixam a câmara resistente a calor com o gás de combustão do ar de exaustão.
[00107] A temperatura de processo na etapa em que as misturas contendo metal nobre são aquecidas é preferivelmente não mais de 1050Ό, mais preferivelmente não mais de 950Ό e co m particular preferência não mais de 850Ό.
[00108] Em modalidades preferidas da invenção, a temperatura não deve ficar abaixo de uma temperatura mínima de menos de 600Ό, mais preferivelmente de menos que 700Ό e com parti cular preferência de menos que 750Ό.
[00109] O tempo de processo da etapa em que as misturas contendo metal nobre são aquecidas é preferivelmente não superior a 10 ho
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 24/41
20/28 ras, mais preferivelmente não superior a 9 horas e com particular preferência não superior a 8 horas.
[00110] Em uma modalidade preferida, o processo para processamento de misturas contendo metal nobre é usado para recuperar metais nobres de misturas contendo um ou mais dos seguintes metais nobres em forma livre ou na forma de compostos: rutênio, ródio, paládio, prata, ósmio, irídio, platina e ouro.
[00111] Em outra modalidade preferida, o processo é usado para recuperar os metais nobres rutênio, ródio, paládio e platina, ou suas misturas.
EXEMPLOS
EXEMPLO 1:
[00112] Uma mistura consistindo dos componentes indicados na Tabela 1 nos montantes indicados é umedecida com cerca de 500 ml de água e introduzida em um saco de polietileno (PE).
Tabela 1
Material Peso introduzido [kg] Proporção da quantidade total [% em peso]
Trifenilfosfina (PPh3) 0,100 0,66
Papel 0,372 2,47
Cartuchos de filtro baseados em PE 0,534 3,55
Carvão ativado (carregado com Rh) 5,00 33,25
Água (adsorvida em carvão ativado) 6,00 39,90
KOH 0,050 0,33
Etanol 0,025 0,17
Tolueno 0,025 0,17
Luvas protetoras (plástico) 0,098 0,65
Luvas de trabalho (látex) 0,030 0,20
saco de PE cerca de 0,3 1,99
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 25/41
21/28
Tabela 1
Material Peso introduzido [kg] Proporção da quantidade total [% em peso]
[Rh(acac)(CO)(PPh3)] CAS: 25470-96-6 2,505 (teor de Rh: 0,5001) 16,66
Peso total 15,039 100
Peso total (sem carga de água) 9,039
acac: acetato de acetila; Ph: fenila; CO: carbonila [00113] O teor total de água da mistura é de 6,5 kg (6,0 kg proveniente do carvão ativado e 0,5 kg de umedecimento adicional) e é, portanto, de 43,2% em peso (com base no peso total). A proporção do material poroso (neste caso carvão ativado) é de 55,3% em peso (com base no peso total sem carga de água e umedecimento). O saco é fechado por meio de uma braçadeira comercial feita de PE e introduzido em uma câmara resistente a calor feita de aço cromo-níquel resistente a corrosão (com adições de molibdênio) tendo 6 aberturas de ventilação de cada lado abaixo da tampa. O fundo da câmara resistente a calor é revestido com uma manta refratária. O saco de PE carregado com a mistura na câmara resistente a calor é coberto firmemente com uma segunda manta refratária. A câmara resistente a calor é subsequentemente fechada por meio de uma tampa (da mesma forma feita de aço cromo-níquel com adições de Mo).
[00114] A câmara resistente a calor carregada é introduzida em um forno de calcinação comercial e exposta a temperaturas na faixa de 750-850Ό por um período de cerca de 8 horas. Após ter-se completado o processo, o resíduo da combustão e as duas mantas refratárias são retiradas da câmara resistente a calor e a proporção de ródio nos mesmos é determinada.
[00115] O peso do resíduo retirado é de: 8,306 kg.
[00116] O peso do material de cobertura retirado (mantas de refratário acima e abaixo do recipiente carregado) é de: 0,736 kg.
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 26/41
22/28 [00117] O resultado analítico após preparação fina do resíduo fornece 5,932% de Rh. isto corresponde a um teor em massa de 8,306 kg x 5.932% = 0,4927 kg de Rh.
[00118] O resultado analítico após preparação fina do material de cobertura fornece: 0,786% de Rh. Isto corresponde a um teor em massa de 0,736 kg x 0,786% = 0,0058 kg de Rh.
[00119] Isto corresponde a uma recuperação de 98,52% no resíduo e de 99,68% no resíduo e material de cobertura juntos..
EXEMPLO 2:
[00120] Uma mistura tendo a composição mostrada na Tabela 1 é submetida a um processo de calcinação como no Exemplo 1 exceto pelo fato que a câmara resistente a calor não é fechada com uma tampa durante a calcinação e o uso de uma manta de cobertura superior é dispensado.
[00121] O peso do resíduo retirado é de 8,278 kg.
[00122] O resultado analítico após preparação dina do resíduo fornece: 5,578% de Rh. Isto corresponde a um teor em massa de 8,278 kg x 5,578% = 0,4617 kg de Rh.
[00123] Isto corresponde a uma recuperação de 92,17%.
EXEMPLO 3:
[00124] Uma mistura, indicada na Tabela 2 é submetida a um processo de calcinação como no Exemplo 1. O umedecimento adicional é realizado também com o uso de 500 ml de água. A câmara resistente a calor é, desta vez, fechada com uma tampa durante a calcinação como no Exemplo 1. O recipiente contendo a mistura com metal nobre é coberta com uma manta de cobertura superior na câmara resistente a calor.
[00125] O teor total de água da mistura é de 6,5 kg (6,0 kg proveniente do carvão ativado e 0,5 kg do umedecimento adicional) e é, portanto, de 26% em peso (com base no peso total). A proporção do maPetição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 27/41
23/28 terial poroso (carvão ativado) é de 26,3% em peso (com base no peso total sem carga de água e sem umedecimento).
Tabela 2
Material Peso introduzido [kg] Proporção do montante total [% em peso]
Trifenilfosfina (ΡΡΙΊ3) 0,320 1,28
Papel 0,249 1,00
Cartuchos de filtro baseados em PE 0,564 2,26
Carvão ativado (carregado com Pt/Rh) 5,00 20,00
Água (adsorvida em carvão ativado) 6,00 24,00
KOH 0,050 0,20
Etanol 0,025 0,10
Tolueno 0,025 0,10
Luvas protetoras (plástico) 0,307 1,23
Luvas de trabalho (látex) 0,030 0,12
Saco de PE cerca de 0,3 1,20
[Rh(acac)(CO)(PPh3)] CAS: 25470-96-6 2,505 (do qual: 0,500 Rh) 10,02
[Pd(PPh3)4] CAS: 14221-01-3 4,502 (do qual: 0,401 Pd) 18,01
[RuCI2(PPh3)3] CAS: 15529-49-4 2,350 (do qual: 0,251 Ru) 9,40
Pt[(ViMe2Si)2O]2+ Pt[(ViMe2Si)2O] [Vi- Me2SiOSiMe2OH] CAS: 81032-58-8 2,775 (do qual: 0,573 Pt) 11,10
Peso total 25,0 100
Peso total (sem carga de água) 19,0
acac: acetato de acetila; Ph: fenila; CO: carbonila; Vi: vinila; Me: metila [00126] O peso do resíduo retirado é de 9,687 kg. O resultado anaPetição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 28/41
24/28 lítico após preparação fina do resíduo fornece os seguintes valores para os metais nobres individuais (Tabela 3):
Tabela 3
Metal nobre Massa de metal nobre encontrada [kg] Proporção de metal nobre na massa total de produto [kg] Recuperação do metal nobre na cinza [% em peso]
Rh 0,493 5,085 98,52
Pd 0,396 4,088 98,72
Ru 0,246 2,538 97,96
Pt 0,566 5,848 98,86
EXEMPLO 4:
[00127] Uma mistura, indicada na Tabela 4, é submetida a um processo de calcinação como no Exemplo 2. O umedecimento adicional da mistura é realizado usando 500 ml de água. A câmara resistente a calor não é, como no Exemplo 2, fechada com uma tampa durante a calcinação. O recipiente contendo a mistura com metal nobre também não é coberta com uma manta de cobertura superior na câmara resistente a calor antes da câmara ser introduzida no forno.
[00128] O teor total de água da mistura é de 6,5 kg (6,0 kg provenientes de carvão ativado e 0,5 kg de umedecimento adicional) e é portanto de 25,8% em peso (com base no peso total). A proporção de material poroso (carvão ativado) é de 26,1% em peso (com base no peso total sem carga de água e sem umedecimento).
Tabela 4
Material Peso introduzido [kg] Proporção da quantidade total [% em peso]
Trifenilfosfina (ΡΡΙΊ3) 0,320 1,28
Papel 0,276 1,00
Cartuchos de papel com base em PE 0,532 2,26
Carvão ativado (carregado com Pt e Rh) 5,00 20,00
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 29/41
25/28
Tabela 4
Material Peso introduzido [kg] Proporção da quantidade total [% em peso]
Água (adsorvida em carvão ativado) 6,00 24,00
KOH 0,050 0,20
Etanol 0,025 0,10
Tolueno 0,025 0,10
Luvas protetoras (plástico) 0,319 1,23
Luvas de trabalho (látex) 0,04 0,12
Saco de PE cerca de 0,26 1,20
[Rh(acac)(CO)(PPh3)] CAS: 25470-96-6 2,499 (do qual: 0,499 Rh) 10,02
[Pd(PPh3)4] CAS: 14221-01-3 4,622 (do qual: 0,412 Pd) 18,01
[RuCI2(PPh3)3] CAS: 15529-49-4 2,375 (do qual: 0,254 Ru) 9,40
Pt[(ViMe2Si)2O]2 + Pt[(ViMe2Si)2O] [Vi- Me2SiOSiMe2OH] CAS: 81032-58-8 2,806 (do qual: 0,579 Pt) 11,10
Peso total 25,149 100
Peso total (sem água) 19,149
acac: acetato de acetila; Ph: fenila; CO: carbonila; Vi: vinila; Me: metila [00129] O peso do resíduo retirado é de 9,246 kg. O resultado analítico após preparação fina do resíduo fornece os seguintes valores para os metais individuais (Tabela 5):
Tabela 5
Metal nobre Massa de metal nobre encontrada [kg] Proporção de metal nobre na massa total de produto [kg] Recuperação do metal nobre na cinza [% em peso.]
Rh 0,460 4,973 92,18
Pd 0,387 4,187 94,00
Ru 0,233 2,521 91,89
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 30/41
26/28
Tabela 5
Metal nobre Massa de metal nobre encontrada [kg] Proporção de metal nobre na massa total de produto [kg] Recuperação do metal nobre na cinza [% em peso.]
Pt 0,549 5,935 94,70
[00130] Na Tabela 6, os resultados dos Exemplos 3 e 4 são comparados.
Tabela 6
Metal nobre Rendimento [% em peso] no caso de uma câmara resistente ao calor aberta Rendimento [% em peso] no caso de uma câmara resistente ao calor fechada Diferença de rendimento [% em peso.]
Rh 92,18 98,52 6,34
Pd 94,00 98,72 4,72
Ru 91,89 97,96 6,07
Pt 94,70 98,86 4,15
[00131] Pode ser visto claramente a partir desta Tabela 6 que sem exceção melhores rendimentos dos metais nobres são obtidos da cinza quando a câmara resistente a calor é fechada por meio de uma tampa durante o processo de calcinação e o recipiente contendo a mistura com metal nobre é coberta com uma manta refratária superior na câmara resistente a calor.
EXEMPLO 5:
[00132] Uma mistura contendo metal nobre (peso 9 kg) que consiste essencialmente dos componentes indicados na Tabela 2 (mas sem carvão ativado carregado com Pt e Rh) é misturada com 5 kg de serragem inorgânica de gato (comercial, obtenível em lojas de casa e jardim). A mistura resultante é, então, umedecida com 3,5 kg de água e subsequentemente introduzida em um saco de polietileno (PE). O peso total da mistura contendo metal nobre é de 17,5 kg. O teor de água da mistura é de 20% em peso (com base no peso total). A proporção do material poroso (serragem de gato) é de 35,7% em peso (com base no peso total sem carga de água).
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 31/41
27/28 [00133] O saco é fechado por meio de uma braçadeira de PE comercial e introduzido em uma câmara resistente a calor feita de aço cromo-níquel resistente a corrosão (com adições de molibdênio) tendo 6 aberturas de ventilação e cada lado abaixo da tampa. O fundo da câmara resistente a calor é revestido com uma manta refratária. O saco de PE carregado com a mistura é coberto com uma segunda manta refratária na câmara resistente a calor. A câmara resistente a calor é subsequentemente fechada por meio de uma tampa resistente a calor.
[00134] A câmara resistente a calor carregada é introduzida em um forno de calcinação comercial e exposta a temperaturas na faixa de 750-850Ό por um período de cerca de 8 horas. Após ter-se completado o processo, o resíduo da combustão e as duas mantas refratárias são retirados da câmara resistente a calor e a proporção de metal nobre presente nos mesmos é determinada.
[00135] São obtidos os metais nobres Pt, Pd e Rh com recuperações totais em cada caso >98,5%.
EXEMPLO 6:
[00136] Uma mistura consistindo de 5 kg de um resíduo de destilação contendo Rh é misturada com 3,5 kg de alumina inorgânica que foi umedecida de antemão com 1 kg de água, e é subsequentemente introduzida em um saco de polietileno (PE). O peso total da mistura contendo metal nobre é de 9,5 kg. O teor de água da mistura é de 10,5% em peso (com base no peso total). A proporção do material poroso (alumina) é de 41,2% em peso (com base no peso total sem adição de água).
[00137] O saco é fechado por meio de uma braçadeira comercial de PE, introduzido em uma câmara resistente a calor feita de aço cromoníquel resistente a corrosão (com adições de molibdênio) tendo 6 aberturas de ventilação em cada lado abaixo da tampa. O processamento adicional é realizado como descrito no Exemplo 5. Após se
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 32/41
28/28 completar o processo, o resíduo de combustão e as duas mantas refratárias são retirados da câmara resistente a calor e a proporção de metal nobre nos mesmos é determinada O metal nobre Rh é obtido com uma recuperação total de > 98,5%.
EXEMPLO 7:
[00138] Uma mistura de 5 kg de um carvão ativado contendo Pd carregado com resíduos orgânicos é misturada com 3,5 kg de alumina inorgânica que foi umedecida de antemão com 1 kg de água, e subsequentemente introduzida em um saco de polietileno (PE). O peso total da mistura contendo metal nobre é de 9,5 kg. O teor de água da mistura é de 10,5% em peso (com base no peso total). A proporção do material poroso (alumina) é de 41,2% em peso (com base no peso total sem carga de água).
[00139] O saco é fechado por meio de uma braçadeira comercial de PE e introduzido em uma câmara resistente a calor feita de aço cromoníquel resistente a corrosão (com adições de molibdênio) tendo 6 aberturas de ventilação em cada lado abaixo da tampa. O processamento adicional é realizado como descrito no Exemplo 6. O metal nobre Pd é obtido com uma recuperação total de > 99,5%.

Claims (17)

1. Método para processar misturas contendo metal nobre, caracterizado pelo aquecimento da mistura com as etapas:
• umedecimento da mistura contendo metal nobre a ser processada, sendo que a mistura contendo metal nobre apresenta um teor total de água na faixa de 5 a 80% em peso;
• introdução da mistura contendo metal nobre umedecida em pelo menos um recipiente para formar um recipiente carregado, sendo que o pelo menos um recipiente fornece uma barreira de difusão para água;
• introdução do recipiente carregado em uma câmara resistente a calor juntamente com pelo menos uma manta refratária superior, sendo que a pelo menos uma manta refratária superior cobre o recipiente carregado.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente o fechamento da câmara por meio de uma tampa resistente a calor.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o método para processamento das misturas contendo metal nobre é calcinação.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a mistura contendo metal nobre contém compostos orgânicos de metal nobre, compostos inorgânicos de metal nobre, metais nobres elementares ou misturas dos mesmos.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a mistura contendo metal nobre contém metal elementar ou compostos metálicos de um ou mais metais do grupo que consiste em rutênio, ródio, paládio, prata, ósmio, irídio, platina e ouro.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 34/41
2/3
1 a 5, caracterizado pelo fato de que a mistura contendo metal nobre é misturada com um material poroso antes de ser introduzida no recipiente que serve como barreira de difusão para água.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a proporção do material poroso fica na faixa de maior que 0 a 70% em peso (em cada caso com base no peso total da mistura sem carga de água).
8. Método, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que um material inorgânico do grupo consistindo em aluminossilicato de sódio, bentonita, zeólita, alumina, argila expandida e serragem de gato é utilizado como material poroso.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que um material orgânico contendo carbono, do grupo que consiste em carvão ativado, carvão vegetal de madeira, carvão vegetal para filtro e serragem é utilizado como material poroso.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o recipiente consiste em plástico.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o plástico é selecionado de polietileno (PE) ou polipropileno (PP).
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o recipiente é colocado sobre pelo menos uma manta refratária inferior na câmara resistente ao calor.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a manta refratária superior e/ou inferior é uma manta de fibra composta de lã de vidro, lã de rocha ou outros materiais cerâmicos de isolamento.
Petição 870180127477, de 06/09/2018, pág. 35/41
3/3
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a câmara resistente ao calor é feita de aço resistente à corrosão, preferivelmente aço cromoníquel com adições de molibdênio.
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a câmara resistente ao calor tem uma ou mais aberturas de ventilação opcionalmente fecháveis.
16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a mistura contendo metal nobre sendo aquecida, é aquecida a temperaturas na faixa de 600 a 1050Ό.
17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que é utilizado para a recuperação dos metais nobres rutênio, ródio, paládio, prata, ósmio, irídio, platina ou ouro.
BR112013026066A 2011-04-13 2012-04-12 método para processar misturas contendo metal nobre BR112013026066B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110016860 DE102011016860A1 (de) 2011-04-13 2011-04-13 Verfahren zur Bereitstellung edelmetallhaltiger Stoffgemische für die Rückgewinnung von Edelmetallen
US201161476580P 2011-04-18 2011-04-18
PCT/EP2012/056659 WO2012140128A1 (en) 2011-04-13 2012-04-12 Process for providing noble metal-containing mixtures for recovering noble metals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112013026066A2 BR112013026066A2 (pt) 2016-12-27
BR112013026066B1 true BR112013026066B1 (pt) 2019-01-02

Family

ID=46935455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112013026066A BR112013026066B1 (pt) 2011-04-13 2012-04-12 método para processar misturas contendo metal nobre

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9169536B2 (pt)
EP (1) EP2697402B1 (pt)
JP (1) JP2014511943A (pt)
CN (1) CN103476957B (pt)
BR (1) BR112013026066B1 (pt)
CA (1) CA2832290A1 (pt)
DE (1) DE102011016860A1 (pt)
TW (1) TWI550097B (pt)
WO (1) WO2012140128A1 (pt)
ZA (1) ZA201307083B (pt)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103146926A (zh) * 2013-03-29 2013-06-12 镇江绿源新材料有限公司 一种回收焦油中铑的预处理方法
US9062358B2 (en) * 2013-04-08 2015-06-23 Sotagold, Llc Extraction of gold from fine carbon residue
CN104561576B (zh) * 2013-10-11 2017-10-27 贺利氏贵金属有限责任两合公司 从长链烃类、焦油、油类中回收贵金属的方法
EP3715483B1 (de) * 2019-03-26 2021-05-05 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Verfahren zur herstellung einer pgm-sammlerlegierung
EP4353372A1 (de) * 2022-10-12 2024-04-17 Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG Verfahren zur veraschung fluor- und edelmetallhaltigen abfalls

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3223501C1 (de) 1982-06-24 1985-12-12 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Gewinnung von Edelmetallen aus Loesungen
IT1213123B (it) * 1984-01-12 1989-12-14 Giuseppe Carrara Procedimento e forno per ottenere l'incenerimento di materie plastiche artificiali senza formazione di funi.
US4779548A (en) * 1987-08-11 1988-10-25 Regenerative Environmental Equipment Company, Inc. Incineration apparatus with improved wall configuration
DE3838395A1 (de) * 1988-05-20 1989-11-30 Bernhard Ringler Verfahren zum entsorgen von bei bearbeitungsprozessen anfallendem, insbesondere brennbarem, staubfoermigem oder feinspanigem gut, sowie einrichtung zu dessen durchfuehrung
DE4037919A1 (de) * 1990-11-26 1992-05-27 K B A Kraftwerks Und Anlagenba Verfahren zur entsorgung von treibladungsmitteln aus munition durch verbrennung
JPH0765121B2 (ja) * 1991-03-15 1995-07-12 エヌ・イーケムキャット株式会社 貴金属の還元方法
DE9320018U1 (de) * 1993-12-27 1994-04-14 Eisenmann Kg Maschbau Anlage zur Durchführung eines thermischen Recycling-Verfahrens
US6534140B2 (en) * 1999-03-01 2003-03-18 Cem Limited, L.L.C. Pressure vessel with composite sleeve
KR20030067421A (ko) 2002-02-08 2003-08-14 김영식 유가금속과 폐 백금족 금속 회수방법 및 장치
JP2003290755A (ja) * 2002-04-01 2003-10-14 Watabe:Kk 廃プリント基板の処理方法
JP3734779B2 (ja) * 2002-08-05 2006-01-11 同和鉱業株式会社 白金族元素の乾式回収法
US7108839B2 (en) 2002-12-03 2006-09-19 Council Of Scientific And Industrial Research Process for the recovery of palladium from spent silica
JP2004292912A (ja) 2003-03-27 2004-10-21 Nittetsu Mining Co Ltd ロジウム含有金属廃棄物等から高純度ロジウムを回収する方法
WO2006035570A1 (ja) * 2004-09-29 2006-04-06 Nippon Crucible Co., Ltd. 加熱処理装置及び加熱処理方法
DE102005049702A1 (de) * 2005-09-09 2007-03-22 W.C. Heraeus Gmbh Homogenisierungs- und ggf. Analyse-Verfahren bei der Aufarbeitung feuchter edelmetallhaltiger Aufarbeitungsmaterialien mit unbekanntem Edelmetallgehalt
AU2006296760B2 (en) 2005-09-27 2009-12-10 Heraeus Precious Metals Gmbh & Co Kg Method and device for treating materials containing precious metals
JP5268398B2 (ja) 2008-03-14 2013-08-21 Jx日鉱日石金属株式会社 貴金属スクラップの処理方法
JP5553157B2 (ja) * 2010-07-23 2014-07-16 富士通株式会社 油化方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2832290A1 (en) 2012-10-18
WO2012140128A1 (en) 2012-10-18
EP2697402A1 (en) 2014-02-19
US9169536B2 (en) 2015-10-27
TWI550097B (zh) 2016-09-21
DE102011016860A1 (de) 2012-10-18
TW201311910A (zh) 2013-03-16
US20140026715A1 (en) 2014-01-30
CN103476957A (zh) 2013-12-25
CN103476957B (zh) 2015-08-26
ZA201307083B (en) 2014-05-28
BR112013026066A2 (pt) 2016-12-27
EP2697402B1 (en) 2015-07-15
JP2014511943A (ja) 2014-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112013026066B1 (pt) método para processar misturas contendo metal nobre
TW313621B (pt)
ES2782082T3 (es) Método para la recuperación de metales del grupo platino a partir de los catalizadores gastados
SU1676457A3 (ru) Керамический материал и способ его получени
KR102051861B1 (ko) Ir계 deNOx 촉매 및 그 제조방법
TWI629102B (zh) 含貴金屬材料之燒除方法及裝置
KR102051857B1 (ko) 고성능 질소산화물 저감 촉매 및 그 제조방법
PT85734B (pt) Estruturas ceramicas modificadas e processos de fabricacao das mesmas
CN104630509A (zh) 一种制备高铼酸铵的方法
JP5344493B2 (ja) 金属成分の回収用組成物
JP2018131351A (ja) 大気中co2を回収して炭素を分離する方法
JP5547870B2 (ja) 金属ヒ素の回収方法
BRPI0919582B1 (pt) processo de decomposição de n2o
JP4585646B2 (ja) 燃焼廃ガスまたは産業廃液の浄化方法および環境汚染物質の浄化装置
JP2013248580A (ja) 難分解性廃棄物の減容処理方法および減容処理装置
TW201408784A (zh) 用於熱處理含氟及含貴金屬之產品的裝置及方法
JP5672446B2 (ja) 難分解性廃棄物の減容処理方法および減容処理装置
JP2007136392A (ja) アルカリ賦活の排ガスの処理方法
EP2102378B1 (en) Method and device for removal of elements resolved in a metal melt
JP6867674B2 (ja) 金属化合物濃縮装置
JPH084746B2 (ja) フロン分解用アモルファス合金触媒
RU2121895C1 (ru) Способ уничтожения и утилизации бумажных денежных знаков и других ценных бумаг
JP7046352B2 (ja) 貴金属濃縮方法及び貴金属濃縮装置
WO2023032494A1 (ja) ハロゲン含有有機物の分解方法およびハロゲン含有物の分解システム
JP6730815B2 (ja) 難分解性廃棄物の減容処理方法および減容処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 12/04/2012, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

B21F Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time

Free format text: REFERENTE A 9A ANUIDADE.

B24J Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12)

Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2622 DE 06-04-2021 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.