DE2602827A1 - PROCESS FOR TREATMENT OF A PRECIOUS METAL CONCENTRATE - Google Patents
PROCESS FOR TREATMENT OF A PRECIOUS METAL CONCENTRATEInfo
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Johannesburg/Südafrika Hamburg, 26. Januar 1976 Johannesburg / South Africa Hamburg, January 26, 1976
Verfahren zur Behandlung eines edelmetallhaltigen KonzentratsProcess for the treatment of a concentrate containing precious metals
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Gemischen aus Metallen der Platingruppe, Gold und Silber und insbesondere die Behandlung von sogenannten Platinmetallkonzentraten wie Rückständen von Sulfiderzlaugen und 'ähnlichen, und auch von verschiedenen festen Zwischenprodukten wie unlöslichen Auslaugrückständen usw., welche bei der Aufarbeitung derartiger Materialien anfallen können.The invention relates to a method for treating mixtures from metals of the platinum group, gold and silver and in particular the treatment of so-called platinum metal concentrates such as residues of sulphide brines and the like, and also of various solid intermediate products such as insoluble leaching residues, etc., which can arise in the processing of such materials.
Alle wirtschaftlichen Raffinierungsverfahren für Metalle der Platingruppe sind im Prinzip hydrometallurgische Verfahren. Der erste und wesentliche Schritt bei diesen Verfahren ist daher die Auflösung der wertvollen Bestandteile aus dem Ausgangsmaterial. All economical refining processes for metals of the Platinum groups are basically hydrometallurgical processes. The first and essential step in this procedure is hence the dissolution of the valuable components from the starting material.
Die Platinmetalle lassen sich jedoch nur äußerst schwierig auflösen und es finden allgemein hochaktive Medien wie Königswasser während ausgedehnter Auslaugzeiten Anwendung. SelbstHowever, the platinum metals are extremely difficult to dissolve and highly active media such as aqua regia are generally found use during extended leaching times. Self
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unter äußerst scharfen Auslaugbedingungen wird im allgemeinen eine vollständige Auflösung der wertvollen Begleitmetalle nicht erreicht, und insbesondere die sekundären Platinmetalle (Rhodium, Ruthenium, Iridium und Osmium) werden nur zu einem kleinen Anteil angegriffen. Es kommt hinzu, daß der Auflösungsgrad der Metalle stark von Ansatz zu Ansatz schwankt und im allgemeinen von der Art der Verfahrensschritte abhängig ist, welchen das Ausgangsmaterial vor der Auslaugung der Platinmetalle unterworfen worden ist.under extremely severe leaching conditions will generally a complete dissolution of the valuable accompanying metals is not achieved, and in particular the secondary platinum metals (Rhodium, ruthenium, iridium and osmium) are only attacked to a small extent. In addition, the degree of dissolution of the metals varies greatly from batch to batch and in the generally depends on the type of process steps which the starting material is used before the leaching of the platinum metals has been subjected.
Aufgrund dieser Schwierigkeiten ist es allgemeine Praxis, mehrstufige Verfahren mit pyrometallurgischen und hydrometallurgischen Schritten anzuwenden, um die Auflösung der Platinmetalle zu erreichen. Eine weit verbreitet Anwendung findende Reihe von Schritten ist die folgende:Because of these difficulties, it is common practice to multi-stage processes with pyrometallurgical and hydrometallurgical To apply steps to achieve the dissolution of the platinum metals. A widely used application Finding series of steps is the following:
1) Durchführung einer ersten Behandlung eines Konzentrats von Platinmetallen, Gold und Silber mit Königswasser1) Performing an initial treatment on a concentrate of platinum metals, gold and silver with aqua regia
2) Schmelzen des Rückstandes mit Bleiglätte und einem Reduktionsmittel zur Bildung einer Legierung aus Blei und Platinmetallen2) Melting the residue with black lead and a reducing agent to form an alloy of lead and platinum metals
3) Behandeln des so erhaltenen Werkbleis mit Salpetersäure als Scheidemedium3) Treating the resulting lead with nitric acid as a separating medium
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4) Behandeln des Rückstandes des Schrittes 3) mit Königswasser.),.-welches vden- größten·- ^e il. -.von; .Platin-und ^Palladium·;· jedoch nur wenig von den sekundären Platinmetallen auflöst 4) Treating the residue of step 3) with aqua regia.), .- which vden- largest · - ^ e il. -.from; .Platinum and ^ palladium ·; · however, only a little of the secondary platinum metals dissolves
.5) Schmelzen des an sekundären.Platinmetallen reichen Rück-. Standes mit Natriumperoxid und.5) Melting the back, which is rich in secondary platinum metals. Standes with sodium peroxide and
6) Behandeln des Schmelzkuchens mit Wasser und Neutralisieren mit Salzsäure zur Gewinnung einer Lösung der Chloride der sekundären Platinmetalle.6) Treating the melting cake with water and neutralizing with hydrochloric acid to obtain a solution of the chlorides secondary platinum metals.
Verschiedene Kreislaufströme treten bei der praktischen Durchführung dieses gegenwärtig angewendeten Verfahrens auf.Various circulatory streams occur when practicing this currently used procedure.
Es ist eine große Anzahl von Schritten erforderlich und ein wesentlicher Anteil der Platinmetalle ist in den Kreislaufströmen gebunden. Viele der Kreislaufströme liegen zu Beginn in Form von Lösungen vor; um die in diesen Strömen enthaltenen Edelmetalle zu isolieren, müssen sie zunächst unlöslich gemacht werden. Im allgemeinen findet eine Reduktion zum Metall unter Verwendung von Zink als Reduktionsmittel Anwendung, doch ist dieser Schritt zeitraubend, teuer und nicht vollständig wirksam.A large number of steps are required and a substantial proportion of the platinum metals are in the recycle streams bound. Many of the circulatory streams are at the beginning in the form of solutions; in order to isolate the precious metals contained in these currents, they must first be made insoluble will. Generally, reduction to metal using zinc as a reducing agent does, however this step is time consuming, expensive, and not completely effective.
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Darüber hinaus stellt man allgemein fest, daß bei vielen edel-'inetallhaltigeix. Ausgangsmaterialien. ein gr.oßejc.. Anteil :der ..darin., enthaltenen ünedelmetalle sich nicht wirksam vor der Auslaugung der Platinmetalle mit Hilfe eines milderen Auslaugungsmittels wie beispielsweise Schwefelsäure abtrennen läßt. Diese Unedelmetalle verunreinigen deshalb die die. Edelmetalle, ent- ... haltenen Auslaugflüssigkeiten und machen damit sowohl die Raffinierungsschritte als auch die Rückführung im Kreislauf erheblich schwieriger.In addition, it is generally stated that many noble-'inetallhaltigeix. Raw materials. a gr.oßejc .. part: the .. in it., contained base metals are not effective before leaching which allows platinum metals to be separated using a milder leachant such as sulfuric acid. These Base metals therefore contaminate the. Precious metals, de- ... hold leachates and thus do both the refining steps and recycle considerably more difficult.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obigen Schwierigkeiten beim Raffinieren von Platin zu überwinden, indemThe invention is based on the above difficulties in refining platinum overcome by
1) ein Verfahren vorgeschlagen wird, mit dessen Hilfe ein großer Anteil des Gehaltes an unedlen Metallen in dem Ausgangsmaterial sich wirksam von den Edelmetallen abtrennen läßt, bevor die Auflösung der Edelmetalle selbst erfolgt und/oder1) a procedure is proposed by means of which a a large proportion of the base metal content in the starting material is effectively separated from the noble metals lets before the dissolution of the precious metals themselves takes place and / or
2) ein Verfahren vorgeschlagen wird, mit dessen Hilfe ein großer Anteil der in dem Ausgangsmaterial enthaltenen Edelmetalle mittels eines einzigen Schrittes unter Ver-2) a method is proposed, with the help of which a large proportion of the contained in the starting material Precious metals in a single step under
• wendung von Chlor als Oxydationsmittel und Salzsäure als Lösungsmittel aufgelöst werden kann und/oder• Use of chlorine as an oxidizing agent and hydrochloric acid as a solvent can be dissolved and / or
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26O2S2Y':" '26O2S2Y ': "'
3) ein Verfahren vorgeschlagen wird, mit dessen Hilfe sich die· ede!metallhaltigen flüssigem Kreislauf ströme ■■ leicht- ''·'*· aufarbeiten lassen, so daß die darin enthaltenen Edelmetalle ohne zwischengeschaltete Reduktion mit Zink isoliert werden können, indem man die Reduktion während der3) a method is proposed, with the help of which the · noble! Metal-containing liquid cycle flows ■■ easily- '' · '* · can be worked up so that the noble metals contained therein are isolated without intermediate reduction with zinc can be done by taking the reduction during the
— · ·.,·· .Abtrennung der Unedelmetalle durchführt. ·■- · ·., ··. Separation of base metals. · ■
Im vorliegenden Zusammenhang werden unter "Edelmetallen" Gemische aus einigen oder allen Platinmetallen verstanden, welche darüber hinaus Gold und/oder Silber enthalten können. Unter "Unedelmetallen" werden alle Metalle außer den zuvor erwähnten "Edelmetallen" verstanden.In the present context, “precious metals” are understood to mean mixtures of some or all of the platinum metals, which above may also contain gold and / or silver. "Base metals" include all metals except the previously mentioned "precious metals" Understood.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zur Behandlung eines edelmetallhaltigen Konzentrats, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Legierung aus Aluminium und Edelmetallen erzeugt und mindestens den Hauptanteil der Edelmetalle mittels eines geeigneten Auslaugprozesses in Lösung zurückgewinnt.The invention accordingly provides a method of treatment a precious metal-containing concentrate, which is characterized in that an alloy of aluminum and Generated precious metals and at least the majority of the precious metals by means of a suitable leaching process in solution recovers.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Legierung zunächst einem der Abtrennung der Unedelmetalle dienenden Auslaugschritt unterworfen, während die Edelmetalle anschließend in einem zweiten Auslaugschritt unter stark oxydierenden Bedingungen zurückgewonnen werden, wobei die Auslaugung der Unedelmetalle in zwei Schritten durchgeführt wird, nämlichAccording to a preferred embodiment of the invention the alloy is first subjected to a leaching step serving to separate the base metals, while the noble metals subsequently recovered in a second leaching step under strongly oxidizing conditions, the leaching the base metals is carried out in two steps, viz
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zunächst unter reduzierenden Bedingungen mittels einer schwachen Säure,-^.während der.· zweite.·Schritt-unter--Bedingungen· durchge---·'··-■··.*·>: führt wird, welche zur Auflösung von Kupfer geeignet sind.first under reducing conditions by means of a weak acid, - ^. during the. · second. · step-under - conditions · carried out --- · '·· - ■ ··. * ·> : which leads to the dissolution of Copper are suitable.
Die Legierung aus Aluminium und Edelmetallen weist vorzugsweise ein. Aluminium !Edelmetall-? Verhältnis zwischen etwa . 1O:-1-und 1:-1 .·-■· auf. The alloy of aluminum and precious metals preferably has a. Aluminum! Precious metal? Ratio between about. 1O: -1- and 1: -1. · - ■ · on.
Die Bildung der Aluminiumlegierung kann auf verschiedene Weise erreicht werden, doch haben sich die folgenden drei Arbeitsweisen als besonders günstig erwiesen, welche für Konzentrate verschiedener Güte und Zusammensetzung Anwendung finden können:The formation of the aluminum alloy can be accomplished in a number of ways, but the following three approaches have proven to be useful proven to be particularly favorable, which can be used for concentrates of various quality and composition:
1) Konzentrate mit einem hohen Edelmetallgehalt (oberhalb von etwa 50 %) und im wesentlichen Metallcharakter (zum Beispiel Werkblei-Rückstände nach der Scheidung) können wie folgt behandelt werden:1) Concentrates with a high precious metal content (above about 50%) and essentially metallic character (for Example lead residues after the divorce) can be treated as follows:
a) Das Material kann einfach mit einer gleichen Gewichtsmenge Aluminium bei einer Temperatur oberhalb von TOOO C unter" einer Schutz atmosphäre" zur Vermeidung" einer Oxydation des Aluminiums zusammengeschmolzen werden.a) The material can simply with an equal weight of aluminum at a temperature above TOOO C under "a protective atmosphere" to avoid " an oxidation of the aluminum are melted together.
b) Das Material kann mit einem kleinen Anteil (5 bis 25' Gew.%) eines geeigneten Unedelmetalloxids oder -sulfids, vorzugsweise Eisen(III)-oxid oder Eisen(II)-sulfid, undb) The material can be mixed with a small proportion (5 to 25% by weight) of a suitable base metal oxide or sulfide, preferably iron (III) oxide or iron (II) sulfide, and
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einer ausreichenden Menge Aluminiumpulver, vorzugs-.weise einer...dem G.ewicht ,des .Kpnzentjrats: entsprechenden Menge vermischt werden. Dieses Gemisch wird anschließend auf geeignete Weise gezündet, so daß das Unedelmetalloxid und das Aluminium reagieren und die einsetzende aluminothermische Reaktion die für die Legierungsbildung erforderliche Hitze erzeugt.a sufficient amount of aluminum powder, preferably-.weise ... the G.ewicht, of a .Kpnzentjrats: appropriate amount are mixed. This mixture is then ignited in a suitable manner, so that the base metal oxide and the aluminum react and the aluminothermic reaction that sets in generates the heat required for the formation of the alloy.
2) Konzentrate mit einem mittleren Edelmetallgehalt (zwischen· etwa 30 und 50 %) mit einem hohen Unedelmetallgehalt aber niedrigen Kieselsäurekonzentrationen (weniger als 5 %), welche aber vorzugsweise kieselsäurefrei sind, können ähnlich wie zuvor beschrieben behandelt werden, abgesehen davon, daß häufig eine ausreichende Menge an Unedelmetalloxiden oder -sulfiden vorhanden ist, so daß die Zugabe von weiterem Eisen(III)-oxid oder Eisen(II)-sulfid unnötig ist. Die Zugabe von etwas Flußmittel wie Calciumoxid (CaO) kann nützlich sein, um das während der Reaktion gebildete Aluminiumoxid in dem Lösungsmittel für die Unedelmetalle löslich zu machen. Zu dieser Art von Konzentraten gehören bestimmte Rückstände der Sulfiderzlaugen und Rückstände nach einer ersten Auslaugung.2) Concentrates with a medium precious metal content (between about 30 and 50%) with a high base metal content but low silica concentrations (less than 5%), but which are preferably free of silica, can be treated similarly as described above, apart from of the fact that there is often a sufficient amount of base metal oxides or sulfides present so that the addition of further iron (III) oxide or iron (II) sulfide is unnecessary is. The addition of some flux such as calcium oxide (CaO) can be useful in cleaning up what is formed during the reaction To make alumina soluble in the solvent for the base metals. These types of concentrates include certain residues of sulphide brine and residues after an initial leaching.
3) · Materialien mit einem mittleren oder niedrigen Edelmetallgehalt (Edelmetallgehalt von weniger als 30 %) mit einem hohen Gehalt an Unedelmetallen und einem hohen Kieselsäuregehalt werden vorzugsweise zunächst mit Eisen legiert,3) · Materials with a medium or low precious metal content (Precious metal content of less than 30%) with a high content of base metals and a high silica content are preferably initially alloyed with iron,
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worauf die so erhaltene Eisen/Edelmetall-Legierung weiter Mt>;Aluminium ' legiert wirä,'::"um"'eine "Legierung' zu 'erhalten^?'"'" V"· welche etwa 30 % Fe, 30 % Al, 30 % Edelmetalle und 10 % andere Unedelmetalle wie Ni, Pb, Cu usw. enthält. Dieser Schritt wird günstiger- wenn auch nicht notwendigerweise in·einem-Lichtbogenofen wie folgt durchgeführt:whereupon the iron / precious metal alloy thus obtained continues Mt >; Aluminum is' alloyed ',' :: "to 'obtain' an 'alloy' ^? '"'"V" · which contains about 30% Fe, 30% Al, 30% precious metals and 10% other base metals such as Ni, Pb , Cu, etc. This step is more conveniently carried out - although not necessarily in an electric arc furnace - as follows:
a) Das Konzentrat wird mit Kohle und Kalk vermischt, pelletisiert und bei etwa 800 C zur Reduktion eventuell vorhandener Edelmetalloxide zu Metall geröstet.a) The concentrate is mixed with coal and lime, pelletized and possibly reduced at about 800 C existing precious metal oxides roasted to metal.
b) Das geröstete Material wird mit Eisenschrott in einem Lichtbogenofen zusammengeschmolzen, so daß eine Legierung mit einem Edelmetallgehalt von etwa 50 % und eine Calcium-Eisen-Kieselsäure-Schlacke entsteht, welche einen niedrigen Edelmetallgehalt aufweist.b) The roasted material is melted together with scrap iron in an electric arc furnace, so that a Alloy with a precious metal content of about 50% and a calcium-iron-silica slag is created, which has a low precious metal content.
c) Die Schlacke wird abgegossen, worauf Aluminiumschrott zu der Eisenlegierung in einer solchen Menge zugesetzt wird, daß eine Legierung mit einem Al-Gehalt von etwa 30 % entsteht.c) The slag is poured off, after which aluminum scrap is added to the iron alloy in such an amount becomes that an alloy with an Al content of about 30% is formed.
Diese Arbeitsweise eignet sich besonders für Konzentrate mit hohem Kieselsäuregehalt und niedrigem Edelmetallgehalt, zum Beispiel für bestimmte Rückstände der Sulfiderzauslaugung, kann jedoch selbstverständlich auch in anderen Fällen Anwendung finden.This procedure is particularly suitable for concentrates with a high silica content and a low precious metal content, for An example of certain residues from sulphide ore leaching can of course also be used in other cases Find.
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In allen vorstehenden Fällen wird die so gebildete Legierung .anschließend- vorzugsweise- wie'.·folgt·■ weiterbehandelt ίIn all of the above cases, the alloy formed in this way is "then - preferably - as". · Follows · ■ further treated ί
1) Der Aluminium- und Eisenanteil der Legierung werden gemeinsam unter stark reduzierenden Bedingungen unter Ver-1) The aluminum and iron content of the alloy become common under strongly reducing conditions under
,. ,.. ,.wendung einer schwachen Säure, ausgelaugt. Alle Kreis-; . . laufströme, welche sauer sind und Edelmetalle enthalten, können in diesem Schritt Verwendung finden. Es wurde eine sehr wirksame Ausfällung der Edelmetalle beobachtet und die erschöpfte Auslaugflüssigkeit weist nur noch einen äußerst niedrigen Edelmetallgehalt auf.,. , ..,. application of a weak acid, depleted. All circular; . . currents, which are acidic and contain precious metals can be used in this step. It was a very effective precipitation of the precious metals is observed and the exhausted leaching liquid only shows has an extremely low precious metal content.
2) Der Rückstand der ersten Auslaugung wird anschließend einer intensiveren Auslaugung bei einem Potential unterworfen, welches zu einer Auflösung von Kupfer ausreicht. Viele bekannte Verfahren stehen für diesen Zweck zur Verfügung und insbesondere das mit einem genau eingestellten Potenial arbeitende Auslaugsystem von Falconbridge (Journal of Metals, Mai 1975, Seiten 6-9 "The recovery of nickel copper and a precious metal concentrate form high grade precious metal mattes" L.R. Hougan, H. Zacharissen) unter Verwendung von gasförmigem Chlor als Oxydationsmittel kann hier Anwendung finden.2) The residue from the first leaching is then subjected to a more intensive leaching at a potential which is sufficient to dissolve copper. Many known methods are available for this purpose And in particular the Falconbridge leaching system, which works with a precisely set potential (Journal of Metals, May 1975, pages 6-9 "The recovery of nickel copper and a precious metal concentrate form high grade precious metal mattes "L.R. Hougan, H. Zacharissen) using gaseous chlorine as Oxidizing agents can be used here.
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- "IQ -- "IQ -
3) Der Rückstand des zweiten Auslaugschrittes wird anschließendmit· Salzsäure "kommerzieller Stärke;"(etwa"10*'n)'—:'· unter Verwendung von gasförmigem Chlor als Oxydationsmittel behandelt. Diese Auslaugung hat sich als rasch und vollständig erwiesen, und falls ein Rückstand zurück- - , bleibt, besteht er aus unlöslichen Stoffen· wie Kiesel- · · · säure und Aluminiumoxid mit einem niedrigen Edelmetallgehalt von typischerweise weniger als 5000 ppm Edelmetallen insgesamt.3) The residue of the second Auslaugschrittes will subsequently with · hydrochloric acid "commercial starch;" (such as "10 * 'n)' - '· treated using chlorine gas as the oxidizing agent This leaching has proven to be rapidly and completely, and if. a residue remains - if it remains, it consists of insoluble substances such as silicic acid and aluminum oxide with a low noble metal content of typically less than 5000 ppm noble metals in total.
Verschiedene bislang durchgeführte Versuche sollen nachfolgend beschrieben werden, um die Durchführung der Erfindung anhand von einzelnen Beispielen zu erläutern.Various experiments that have been carried out so far are described below are described in order to explain the implementation of the invention by means of individual examples.
Das in diesem Fall behandelte Konzentrat wies einen mittleren Platinmetallgehalt auf und stammte aus einer Kupfernickelsulfiderz-Auslauganlage. Das Konzentrat enthielt etwa 30 % Edelmetalle (Platinmetalle + Au + Ag) und ungefähr 30 % Unedelmetalle, wobei der Rest aus Sauerstoff, Schwefel und Kieselsäure be- . stand. Eine Probe dieses Materials wurde zunächst mit 12 η Salzsäure unter Verwendung von Chlor als Oxydationsmittel behandelt, wobei sich folgende Anteile der Edelmetalle lösten:The concentrate treated in this case had an intermediate platinum metal content and came from a copper-nickel sulfide ore leach plant. The concentrate contained about 30% precious metals (platinum metals + Au + Ag) and about 30% base metals, the remainder being oxygen, sulfur and silica. was standing. A sample of this material was first treated with 12 η hydrochloric acid using chlorine as the oxidizing agent, whereby the following parts of the precious metals dissolved:
Pt Pd Ph Ru Ir 80,8 % 70,7 % 32,7 % 14,6 % 64,8 % ,Pt Pd Ph Ru Ir 80.8% 70.7% 32.7% 14.6% 64.8%,
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Diese Ergebnisse ließen sich erheblich verbessern, indem eine :,·.-,. —weitere·· Probe- des ^Materials vor- der "Ausläugung einer' redüktiveh"Y" Röstung unterworfen wurde, doch wurde eine vollständige Auflösung immer noch nicht erreicht, wie die folgenden Werte für den Anteil an aufgelösten Platinmetallen zeigen:These results could be significantly improved by one: · .- ,. - Another ·· sample of the ^ material was subjected to a 'reductive " Y " roasting before the "leaching", but complete dissolution was still not achieved, as the following values for the proportion of dissolved platinum metals show:
Pt Pd Ph Ru Ir 98,4 % 98,3 % 81,9 % 52,4 % 96,9 %Pt Pd Ph Ru Ir 98.4% 98.3% 81.9% 52.4% 96.9%
Eine dritte -Probe des Materials wurde anschließend aluminothermisch mit einer gleichen Gewichtsmenge Aluminiumpulver reduziert, indem die beiden Bestandteile miteinander vermischt und das Gemisch durch Erhitzen auf etwa 100O0C gezündet wurde. Das ausreagierte Material ,wurde zunächst zur Entfernung von Aluminium und Unedelmetallen mit 12 η Salzsäure und anschließend mit 12 η Salzsäure und Cl2 als Oxydationsmittel zur Auflösung der Platinmetalle behandelt. Die Ergebnisse für die Auslaugung dieser Reaktionsmasse waren wie folgt:A third -probe of the material was then reduced by aluminothermic with an equal weight of aluminum powder, placing the two components are mixed together and the mixture was fired by heating at about 100O 0 C. The reacted material was first treated with 12 η hydrochloric acid to remove aluminum and base metals and then with 12 η hydrochloric acid and Cl 2 as an oxidizing agent to dissolve the platinum metals. The results for the leaching of this reaction mass were as follows:
Pt Pd Rh Ru Ir 99,6 % 99,4 % 87,8 % 96,9 % 96,9 %Pt Pd Rh Ru Ir 99.6% 99.4% 87.8% 96.9% 96.9%
Der nach der Auslaugung zurückbleibende Rückstand wies somit einen merklich niedrigeren Platinmetallgehalt auf und könnte in der Praxis in den Erzschmelzofen zurückgeführt werden.The residue remaining after the leaching thus had a markedly lower platinum metal content and could in practice be returned to the ore smelting furnace.
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Beispiel 2
,,...-.-JDaS-, in. .diesem Beispiel -eingesetzte-· Konzentrat ahholte^de^zmfor" ■'■'
beschriebenen, wies jedoch einen niedrigeren Edelmetallgehalt auf (- 20 %) und war von seiner ganzen Art her wesentlich
oxydischer. Durch Behandlung dieses Rohmaterials mit 12 η Salzsäure,
und Chlor wurden folgende.Ergebnisse erhalten: Example 2
,, ...-.- JDaS-, in ... this example -used- · concentrate ahholte ^ de ^ zmfor "■ '■' described, however, had a lower precious metal content (- 20%) and was of its whole kind The following results were obtained by treating this raw material with 12 η hydrochloric acid and chlorine:
Pt Pd Rh Ru Ir 63y9 % 53,7 % "30,9 % 16,4 % 45,2 %Pt Pd Rh Ru Ir 63 y 9% 53.7% "30.9% 16.4% 45.2%
In diesem Fall brachte ein reduzierendes Rösten des Materials vor dem Auslaugen keine so große Verbesserung wie in Beispiel 1, denn es wurden nur die folgenden Anteile an Edelmetallen gelöst:In this case, reducing roasting of the material before leaching did not bring as much improvement as in Example 1, because only the following shares of precious metals were dissolved:
Pt Pd Rh fRu IrPt Pd Rh f Ru Ir
89.2 % 94,2 % 38,1 % 3,4 % 16,5 %89.2% 94.2% 38.1% 3.4% 16.5%
Nach einer aluminothermischen Reduktion in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben wurden nach der anschließenden Auflösung sehr gute Ergebnisse erhalten:After an aluminothermic reduction in the same manner as described in Example 1 were after the subsequent Resolution get very good results:
Pt Pd Rh Ru Ir ....Pt Pd Rh Ru Ir ....
99.3 % 99,4 % 97,6 % 95,6 % 87,3 %99.3% 99.4% 97.6% 95.6% 87.3%
Dieses Beispiel zeigt darüber hinaus, daß die Unedelmetalle vor der HCl/Cl2-Behandlung durch Auslaugen mit Schwefelsäure praktisch vollständig abgetrennt werden können, wenn man unterThis example also shows that the base metals can be separated practically completely by leaching with sulfuric acid prior to the HCl / Cl 2 treatment, if one under
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oxydierenden Bedingungen arbeitet. Die folgenden Auflösungs- -..sich -als-typischr.oxidizing conditions works. The following resolution - .. -as-typicalr.
Cu Ni Fe Cr AlCu Ni Fe Cr Al
91,2 % 85,5 % 87,7 % 25,5 % 9591.2% 85.5% 87.7% 25.5% 95
Der zusammen mit den· Unedelmetällen aufgelöste" Anteil an Platinmetallen war vernachlässigbar klein. The proportion of platinum metals dissolved together with the "base metals" was negligibly small.
Das behandelte Konzentrat war ein Konzentrat sekundärer Platinmetalle, welches bei der Scheidung und Königswasserbehandlung eines wie oben beschrieben erhaltenen Werkbleis anfiel; es enthielt etwa 60 % Platinmetalle, 20 % Blei und 20 % andere Unedelmetalle.The concentrate treated was a concentrate of secondary platinum metals, which accrued during the divorce and aqua regia treatment of a lead obtained as described above; it contained about 60% platinum metals, 20% lead and 20% other base metals.
Sowohl eine direkte Behandlung mit HCl/Cl-, als auch eine entsprechende Auslaugung nach vorhergehender Reduktion mit Wasserstoff erwies sich bei diesem Material fast vollständig wirkungslos, wie die folgenden Werte zeigen:Both a direct treatment with HCl / Cl- and a corresponding one Leaching after previous reduction with hydrogen proved almost completely ineffective with this material, as the following values show:
Ru Rh ■ Ir ohne Vorbehandlung 0% 18,5% 2,2%Ru Rh ■ Ir without pretreatment 0% 18.5% 2.2%
mit Wasserstoffreduktionwith hydrogen reduction
als Vorbehandlung . 5,7% 14,6% 6,7%as a pre-treatment. 5.7% 14.6% 6.7%
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- 2602327- 2602327
- Ί4 -- Ί4 -
Eine Probe dieses Konzentrates wurde anschließend durch Ver- ·.-mischen mit .einer- gleichen-.Gewichtsmenge--Aluminiumpulver·1 und··■ -.'. 20 Gew.% FeS behandelt. Dieses Gemisch wurde durch Erhitzen auf 1OOO°C gezündet und die Reaktionsmasse wurde zuerst mit 200 g/l Schwefelsäure zur Entfernung der Unedelmetalle und .Aluminium behandelt, und anschließend.einer Behandlung mit-·- ....-12 η HCl/Clp unterworfen. Nach zweistündigem Auslaugen wurden folgende Auflösungswerte erreicht.A sample of this concentrate was then made by ·. -Mixing it with .an-equal-.weight quantity - aluminum powder · 1 and ·· ■ -. '. Treated 20 wt.% FeS. This mixture was ignited by heating to 1000 ° C. and the reaction mass was first treated with 200 g / l sulfuric acid to remove the base metals and aluminum, and then subjected to a treatment with- · - ....- 12 η HCl / Clp . After leaching for two hours, the following dissolution values were achieved.
Ru Rh IrRu Rh Ir
89,6 % 92,9 % 95,8 %89.6% 92.9% 95.8%
Dieser Versuch wurde in größerem Maßstab wiederholt und es zeigte sich dabei, daß praktisch alle der zugesetzten sowie der ursprünglich vorhandenen Unedelmetalle durch Schwefelsäure gelöst wurden. Die anschließende HC 1./Cl2-Behandlung gab nach zwei Stunden ähnliche Auflösungswerte, nämlichThis experiment was repeated on a larger scale and it was found that practically all of the added and the base metals originally present were dissolved by sulfuric acid. The subsequent HC 1./Cl 2 treatment gave similar dissolution values after two hours, namely
Ru Rh IrRu Rh Ir
90,8 % 93,1 % 90,3 %90.8% 93.1% 90.3%
'Mit diesem Konzentrat würde ein dritter Versuch durchgeführt, bei welchem 5 kg Konzentrat in ähnlicher Weise wie zuvor behandelt wurden. Die Legierung wurde zunächst unter Zusatz von 500 g Fe3O3 so lange mit 10 η HCl behandelt, bis die Edelmetalle gerade begannen, sich aufzulösen. Es wurde unmittelbar anschließend filtriert und eine Analyse ergab 45 ppm Edel-A third experiment was carried out with this concentrate, in which 5 kg of concentrate were treated in a similar manner as before. The alloy was first treated with 10 η HCl with the addition of 500 g Fe 3 O 3 until the noble metals just began to dissolve. It was filtered immediately afterwards and an analysis showed 45 ppm of noble
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-Ί'5 --Ί'5 -
metalle, 7 g/l Fe, 3 g/l Pb und 120 ppm Cu. Anschließend wurde -.,·...·-.. mit v-I.Q •'nvHCi/Clvj. ausgelaugt/ ■■ wobei- diese-Behändluncf 'im Gegen-" satz zu der zweistündigen Versuchsdauer auf acht Stunden ausgedehnt wurde. Die Erhöhung der Auslaugzeit erhöhte die Auflösunqswerte erheblich, wie die folgenden Werte zeigen:metals, 7 g / l Fe, 3 g / l Pb and 120 ppm Cu. Then -., · ... · - .. with vI.Q • 'nvHCi / Clvj. leached / ■■ this-handling was extended to eight hours in contrast to the two-hour test duration. The increase in the leaching time increased the dissolution values considerably, as the following values show:
Ru c Rh IrRu c Rh Ir
99,1 % 99,5 % 99,3 %99.1% 99.5% 99.3%
Die Auslaugflüssigkeit enthielt 54 g/l Edelmetalle, 150 ppm Cu und 1,6 g/l andere Unedelmetalle, was gleichzeitig zeigt, daß der größte Teil der Unedelmetalle vorher abgetrennt worden war.The leaching liquid contained 54 g / l precious metals, 150 ppm Cu and 1.6 g / l other base metals, which simultaneously shows that most of the base metals had previously been separated.
Das obige Auslaugverfahren wurde im Gegensatz zu dem bevorzugten zuvor beschriebenen dreistufigen Verfahren in zwei Schritten ausgeführt. Die Ergebnisse des dreistufigen Verfahrens stehen noch nicht zur Verfügung, doch ist es aus den folgenden Gründen bevorzugt, das Kupfer in einem getrennten Schritt aufzulösen. Beim Lösen von Eisen, Aluminium und ähnlichen Unedelmetallen herrschen stark, reduzierende Bedingungen, wenn mit Salzsäure oder Schwefelsäurelösung gearbeitet wird. In diesem Schritt besteht somit praktisch keine Möglichkeit, daß sich auch Edelmetalle lösen. Im zweiten Schritt, welcher der Auflösung des Kupfers dient, herrschen stärker oxydierende Bedingungen, so daß die Möglichkeit zunimmt, daß sich auch Edel-The above leaching process was in contrast to the preferred three step process previously described in two Steps executed. The results of the three-step process are not yet available, but it is from the following Reasons preferred to dissolve the copper in a separate step. When dissolving iron, aluminum and similar base metals, strong, reducing conditions prevail, if with Hydrochloric acid or sulfuric acid solution is used. In this step there is practically no possibility that also solve precious metals. In the second step, which serves to dissolve the copper, more oxidizing conditions prevail, so that the possibility increases that noble
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metalle lösen. Darüber hinaus ist ein wesentlich kleineres ..,,.. -,Gefäß., erforderlich,.· um-die^Auflösung -des Kupfers-anschließend- ■--· durchzuführen, so daß auch kleinere Volumina an Lösung auf aufgelöste Edelmetalle aufzuarbeiten sind. Die Bedingungen in jedem der beiden ersten Lösungsschritte können optimiert .werden' und eine.Anlage läßt sich leichter.auf einen optimalen-Wirkungsgrad einstellen.dissolve metals. In addition, a much smaller .. ,, .. -, vessel., Is required,. · To -dissolve -the copper-then- ■ - · to be carried out so that even smaller volumes of solution have to be worked up on dissolved noble metals. The conditions in each of the first two solution steps can "be" optimized and a system can be made easier to achieve optimal efficiency to adjust.
Dieses Beispiel erläutert ein anderes Verfahren zur Durchführung der Erfindung. Ein Konzentrat, welches dem des Beispiels 3 ähnelte, wurde mit einer gleichen Gewichtsmenge Aluminiumpulver vermischt und das Gemisch wurde in einem Muffelofen bei 1000 C zwei Stunden lang zusammengeschmolzen. Nach dem Abkühlen der geschmolzenen Masse wurde mit 200 g/l H7SO4 zur Entfernung des Aluminiums und der Unedelmetalle behandelt, worauf der Rückstand in 12 η HC1/C12 gelöst wurde. Die Auflösungsgrade in % waren in diesem Fall wie folgt:This example illustrates another method of practicing the invention. A concentrate similar to that of Example 3 was mixed with an equal amount by weight of aluminum powder and the mixture was melted together in a muffle furnace at 1000 ° C. for two hours. After the molten mass had cooled, it was treated with 200 g / l H 7 SO 4 to remove the aluminum and the base metals, whereupon the residue was dissolved in 12 η HC1 / C1 2 . The degrees of resolution in% in this case were as follows:
Ru Rh IrRu Rh Ir
. .95,6. % . . 91,-5 % - 96,3 %. .95.6. %. . 91, -5% - 96.3%
.Beispiel 5 . Example 5
· Ein etwa 20 % Edelmetalle, 16 % Kieselsäure und 14 % Eisenoxide enthaltendes Konzentrat wurde mit Kohle eine Stunde lang bei· An approximately 20% precious metals, 16% silica and 14% iron oxides containing concentrate was at with charcoal for one hour
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ϊ Ί7 - ϊ Ί7 -
8OO°C erhitzt. Die zugegebene Kohlemenge hängt von dem Gehalt • an Eisen ·und Platinmetallen· aby welche in Form" von-.^Oxiden "·· "■·*''·" · vorliegen. Die Dauer des Röstens hängt von der Kinetik des Reduktionsverfahrens ab und schwankt daher mit der Temperatur, der Zusammensetzung, der Teilchengröße und der Mineralogie des Materials.8OO ° C heated. The added amount of coal depends on the content • of iron and platinum group metals · · y from which in the form "of -. ^ Oxides" ·· "■ · * ''·" · present. The duration of roasting depends on the kinetics of the reduction process and therefore varies with the temperature, composition, particle size and mineralogy of the material.
Das reduzierte Material wurde in zwei Teile aufgeteilt, welche jeweils wie folgt weiterbehandelt wurden.The reduced material was divided into two parts, each of which was further treated as follows.
Das reduzierte Material wurde zusammen mit Kalk (CaO) in einer Menge von etwa 1 Teil bei 16OO°C geschmolzen; Eisenschrott wurde zugesetzt und die Schmelze wurde abgekühlt. Das Metall wurde von der Schlacke abgetrennt und mit Aluminium im Verhältnis von 0,4:1 von Aluminium zu Edelmetallegierung bei 1600 C legiert, indem zunächst das Metall geschmolzen und anschließend festes Aluminium zu dem Metall zugefügt wurde. Nach dem Abkühlen wurde die Aluminiumlegierung mit 10 η HCl behandelt und der Rückstand wurde in 10 η HCl und Chlor gelöst, wobei kein Rückstand zurückblieb. Die Rückgewinnung der verschiedenen Platinmetalle aus den Lösungen ergibt sich aus der folgenden Tabelle:The reduced material was melted together with lime (CaO) in an amount of about 1 part at 16000 ° C; Scrap iron was added and the melt was cooled. The metal was separated from the slag and proportioned with aluminum of 0.4: 1 alloyed from aluminum to precious metal alloy at 1600 C by first melting the metal and then solid aluminum to which metal has been added. After cooling, the aluminum alloy with 10 η HCl treated and the residue was dissolved in 10 η HCl and chlorine, no residue remaining. The recovery of the various platinum metals from the solutions results from the following table:
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Edelmetalle in der Ausgangsprobe in %Precious metals in the initial sample in%
Edelmetalle in der Schlacke in ppmPrecious metals in the slag in ppm
Edelmetalle in der HCl-Lösung in ppm Pt Pd "Rh Ru ' Os Ir Au 1,11 6,40 2,99 6,51 1,43 0,44 670 ppmNoble metals in the HCl solution in ppm Pt Pd "Rh Ru 'Os Ir Au 1.11 6.40 2.99 6.51 1.43 0.44 670 ppm
2434 (920)2434 (920)
(4,3)(4.3)
Edelmetalle in derPrecious metals in the
HCl/Cl--Lösung in ppm 700 5063 2019 4438 850 3151600HCl / Cl solution in ppm 700 5063 2019 4438 850 3151600
(743) (5583)(2O19)(4775) (835) (330) (1714)(743) (5583) (2O19) (4775) (835) (330) (1714)
in der Schlacke zurückgehaltene Edelmetalle in %retained in the slag Precious metals in%
aus der Legierung ζ urückgewonnene Edelmetalle in % durch Differenzbildung Precious metals recovered from the alloy in% by forming the difference
aus der Legierung ζ urückgewonnene Edelmetalle (berechnet aus den Werten der HCl/Cl2-Lösung) . 3 (1,4)Precious metals recovered from the alloy (calculated from the values of the HCl / Cl 2 solution). 3 (1.4)
97 (98,6)97 (98.6)
109,3 (108,1)109.3 (108.1)
Die Unterschiede in den Werten für die Rückgewinnung der Edelmetalle sind offensichtlich auf analytische Fehler zurückzuführen. Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf die zweite Hälfte des ursprünglichen reduzierten Materials.The differences in the values for the recovery of the precious metals are obviously due to analytical errors. The numbers in brackets refer to the second Half of the original reduced material.
609832/0649609832/0649
ORfQiMAL fMSPECTED PY ORfQiMAL fMSPECTED PY
-· 19 -- · 19 -
JSChIIeBiICh--WUrOe^cLLe,-Verwendung· eines.· edelmetallhaltigen ·■·- - -■-·- simulierten Kreislaufstromes untersucht, um die Ausfällungswirkung durch die Aluminiumlegierung zu beobachten.JSChIIeBiICh - -WUrOe ^ cLLe, -use · of · a · precious metal · ■ · - - - - ■ - · - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - investigated the precipitation effect through the aluminum alloy.
..40. Liter eines künstlich hergestellten Kreislauf stromes von ungefähr 2 η HCl und mit einem Gehalt an..40. Liters of an artificially produced circulatory stream of about 2 η HCl and containing
Ru Rh Pd Pt Ir 6000 ppm 5031 ppm 735 ppm 3 ppm 1250 ppmRu Rh Pd Pt Ir 6000 ppm 5031 ppm 735 ppm 3 ppm 1250 ppm
wurden mit 1 kg einer zerkleinerten Aluminium/Edelmetall-Legierung zusammengebracht. Die Legierung wies zu 100 % eine Teilchengröße von weniger als 1,25 cm lichte Maschenweite auf und die Behandlung erfolgte für eine Dauer von 6 Stunden bei 60°C.were with 1 kg of a crushed aluminum / precious metal alloy brought together. The alloy had a 100% particle size of less than 1.25 cm clear mesh size and the treatment was carried out for 6 hours at 60 ° C.
Die Lösung wurde abfiltriert und wies folgende Werte auf:The solution was filtered off and had the following values:
Ru Rh Pd Pt Ir 1,5 ppm N. N. 0,4 ppm N.N. 6 ppmRu Rh Pd Pt Ir 1.5 ppm N.N. 0.4 ppm N.N. 6 ppm
(N.N. bedeutet nicht nachweisbar)(N.N. means not detectable)
Die Ausfällung fand somit offensichtlich mit einem hohen Wirkungsgrad statt.The precipitation thus apparently took place with a high degree of efficiency instead of.
609832/0649609832/0649
,1,1
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■ - 20 ■-·■ - 20 ■ - ·
Die oben beschriebenen Versuche wurden durchgeführt, um zu .„ ...·.·. zeigen, ,.daß.ein -.erfindungsgemäßes Verfahren -in -der· Praxis -'mxt;: " '·'■" gutem Erfolg durchführbar ist. Bei Verwendung von Salzsäure wurde dabei jeweils eine Stärke von entweder 10 η oder 12 η verwendet. Es dürfte jedoch deutlich sein, daß Säure von beliebiger .Stärke Verwendung finden kann,, wobei aber verdünntere · · Säuren längere Behandlungszeiten erforderlich machen, um das gleiche Ergebnis zu erzielen. Es kann auch jede beliebige Schwefels'äurekonzentration bis zu einer maximalen Stärke von etwa 500 g/Liter angewendet werden.The experiments described above were carried out in order to. “... ·. ·. show, -'mxt .daß.ein -.erfindungsgemäßes process -in -the · Practice; " '*'■" good success is feasible. When using hydrochloric acid, a strength of either 10 η or 12 η was used. However, it should be clear that acid of any strength can be used, but more dilute acids require longer treatment times in order to achieve the same result. Any sulfuric acid concentration up to a maximum strength of about 500 g / liter can also be used.
Mit der Erfindung wird somit ein Verfahren zur Verfügung gestellt, welches die folgenden Charakteristika aufweist:The invention thus provides a method which has the following characteristics:
1) Es ermöglicht die Abtrennung der vorhandenen Unedelmetalle vor der Auflösung der Platinmetalle durch Auslaugen mit verdünnter Schwefelsäure oder Salzsäure und1) It enables the existing base metals to be separated prior to the dissolution of the platinum metals by leaching with dilute sulfuric acid or hydrochloric acid and
2) es erhöht die Löslichkeit der Platinmetalle in einer oxydierenden Salzsäurelösung in einem sehr großen Ausmaß, so daß praktisch eine vollständige Auflösung erreicht wird.2) it increases the solubility of platinum metals in an oxidizing hydrochloric acid solution to a very large extent, so that practically complete dissolution is achieved.
Das Verfahren kann auf beliebiges platinmetallhaltiges Material angewendet werden, wie es in den verschiedenen Stufen derThe method can be applied to any platinum metal-containing material as it is in the various stages of
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Ύ UΎ U
herkömmlichen Raffinierungsverfahren anfällt und insbesondere ■eignet: es. sich- zur Aufarbeitung der- folgenden- Materialien:conventional refining processes and in particular ■ is suitable: it. to work up the following materials:
1) Rohmaterial für die Raffinerie, wodurch es unnötig wird, anschließend den Rückstand zu behandeln. In der Praxis1) Raw material for the refinery, which makes it unnecessary to subsequently treat the residue. In practice
. :·- würde dieser Rückstand, wenn er-überhaupt auftritt, wegen· · des hohen Wertes der Platinmetalle trotz des niedrigen Platinmetallgehaltes zu einer früheren Stufe des Verfahrens, zum Beispiel zu der Sulfiderzschmelze, zurückgeführt werden,. : - would this residue, if it occurs at all, be due to the high value of the platinum metals despite the low platinum metal content at an earlier stage of the process, for example to the sulphide melt,
2) der Rückstand aus der ersten Auslaugung und2) the residue from the first leach and
3) der Rückstand aus der Scheidung und der Königswasserauslaugung des Werkbleis, wobei eine Anwendung des Verfahrens an die Stelle der potentiell gefährlichen Natriumperoxidschmelze tritt.3) the residue from the divorce and aqua regia leaching of the lead, with an application of the procedure takes the place of the potentially dangerous sodium peroxide melt.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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