DE3223501C1

DE3223501C1 - Verfahren zur Gewinnung von Edelmetallen aus Loesungen

Info

Publication number: DE3223501C1
Application number: DE3223501A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz 6464 Linsengericht Kleiß; Hermann Dipl.-Chem. Dr. 6520 Worms Renner; Rainer Dipl.-Chem. Dr. 6458 Rodenbach Schlodder
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1982-06-24
Filing date: 1982-06-24
Publication date: 1985-12-12
Also published as: ES523500A0; EP0097842A2; AR229963A1; EP0097842B1; BR8303257A; ZA834535B; CA1204597A; JPS5916938A; DE3365627D1; PT76914A; US4687514A; JPH0233778B2; EP0097842A3; PT76914B; ATE21706T1; ES8403974A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Edelmetallen aus verdünnten wäßrigen oder nichtwäßrigen Lösungen oder solchen Lösungen, die noch Unedelmetalle, insbesondere Kupfer und Eisen enthalten, durch Fällung von edelmetallhaltigen Niederschlägen mit einem Fällungsmittel im Überschuß bei höheren Temperaturen.

In der chemischen Technologie der Edelmetalle fallen in vielen Bereichen wäßrige und nichtwäßrige Lösungen an, deren Edelmetallanteil unter möglichst weitgehender Abtrennung zusätzlich anwesender Ballaststoffe, wie Unedelmetallsalze, Neutralsalze oder schwerflüchtiger organischer Verbindungen, gewonnen werden müssen.

In manchen Fällen, wie bei einigen Verfahren der hydrometallurgischen Edelmetallgewinnung aus Erzen, deren Folgeprodukten oder aus Recyclingmaterialien, steht die Aufarbeitung solcher Lösungen im Mittelpunkt der Edelmetallgewinnungsprozesse. Des weiteren führt die naßchemische Scheidung der Edelmetalle (Pt, Pd, Rh, Ir, Ru, Os, Au, Ag) untereinander und ihre Trennung von Unedelmetallen sowie die Edelmetallreinigung zu relativ stark verdünnten Abfallösungen, wie Mutterlaugen aus Fällungen und Kristallisationen oder Waschlosungen. Ihre Edelmetallanteile müssen wegen ihres hohen Werts wiedergewonnen werden. Schließlich liefern zahlreiche chemische Prozesse, die mit Hilfe von Edelmetallen, z. B. in Form von Katalysatoren durchgeführt werden, edelmetallhaltige Abfallösungen unterschiedlichster Zusammensetzung. Die Rentabilität solcher Prozesse ist fast immer nur dann gegeben, wenn sie ein weitgehendes Recycling des eingesetzten Edelmetalls gestatten.

Nur in Ausnahmefällen, vor allem wenn die aufzuarbeitenden Lösungen sich nur aus Edelmetallverbindüngen und einem nicht zu hoch siedenden Lösungsmittel zusammensetzen, führt eine einfache oder Vakuumdestillation zur Isolierung und ausreichender Konzentrierung der Edelmetalle. Beim Vorliegen von zusätzlichen Beimengungen, wie Unedelmetallsalzen, Neutralsaken oder organischen, hochsiedenden Verbindungen, kann die Einführung der edelmetallhaltigen Abfallösungen in den Hüttenprozeß einer Edelmetallhütte ein brauchbarer Aufarbeitungsweg sein. Alle Edelmetalle werden vollkommen von der flüssigen Bleischmelze aufgenommen, während alle anderen Bestandteile oder deren Folgeprodukte in das Abgas, in die Schlacke oder in die sulfidische Phase übergehen. Aus wäßrigen oder mit Wasser mischbaren Lösungen können die gelösten Edelmetalle durch Reduktion in den elementaren Zustand ausgefällt und der an sich bekannten Weiterverarbeitung zugeführt werden. Diese Reduktion und damit die Gewinnung der Edelmetallkonzentrate kann mittels elektrischen Stroms, mittels unedler Metalle, wie Zink, Eisen oder Aluminium, oder mittels reduzierender Verbindungen, wie Hydrazin, oder Natriumboranat, durchgeführt werden. Diese Reduktionsmethode ist jedoch mit Mangeln behaftet, wie die oft unvollständige Ausfällung, das Einbringen zusätzlicher abwasserbelastender Metalle und die Mitreduktion des meist in beträchtlicher Menge anwesenden Kupfers, die Mitfällung von Hydroxiden unedler Metalle, sowie die Entstehung von entzündlichem Wasserstoffgas. Außerdem lassen sich die Reduktionsreaktionen in der Regel nicht in organischen Lösungen durchführen. Für organische Lösungen, speziell für flüssige Abfälle aus homogenkatalytischen Prozessen der Oxo-Synthese, sind zur Überführung der darin enthaltenen, zum Teil hochverdünnter Edelmetalle in Konzentrate Verbrennungs- und Pyrolyseverfahren vorgeschlagen worden.

Diese Verfahren haben den Nachteil, daß leicht Luftverschmutzungen auftreten, der meist in diesen Lösungen enthaltene Phosphor in der Asche verbleibt und beim Aufarbeiten der Konzentrate zu Schwierigkeiten führen kann.

Speziell zur Wiedergewinnung von Rhodium aus Rückständen der Oxo-Synthese ist aus der DE-AS 2911193 ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem die Rückstände mit Schwefel oder einer schwefelabspaltenden Verbindung umgesetzt werden und der sich bildende Niederschlag aufgearbeitet wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß es nicht in wäßrigen Lösungen angewendet werden kann, der Schwefel meist zusätzliche, die Aufarbeitung störende Reaktionsprodukte bildet und oft in so großen Mengen von den organischen Lösungsmitteln aufgenommen wird, daß er ihre Weiterverarbeitung behindert.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Gewinnung von Silber, Gold und Platinmetallen aus verdünnten wäßrigen und nichtwäßrigen Lösungen oder solchen Lösungen, die noch Unedelmetalle, insbesondere Kupfer und Eisen enthalten, durch Fällung von edelmetallhaltigen Niederschlägen mit einem Fällungsmittel im Überschuß bei höheren Temperaturen bereitzustellen.

Dieses Verfahren sollte leicht durchführbar, generell einsetzbar und mit hoher Edelmetallausbeute arbeiten, ohne daß es bei der Aufarbeitung der Konzentrate und der sonstigen Reaktionsprodukte zu Schwierigkeiten kommen durfte.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den Lösungen als Fällungsmittel Tellur oder eine reduzierbare Tellurverbindung bei Temperaturen zwischen 100° und 250⁰C zugesetzt wird und der abgetrennte Niederschlag in bekannter Weise aufgearbeitet wird.

Am besten bewährt haben sich hierbei Temperaturen von 120 bis 200°C, wobei die Lösungen mit niedrigen Siedepunkten der organischen Lösungsmittel und bei wäßrigen Lösungen vorzugsweise in geschlossenen Druckbehältern gearbeitet wird. Allerdings ist auch möglich,

das niedrigsiedende Lösungsmittel z.B. auf dem Destillationsweg durch ein höhersiedendes zu ersetzen.

Überraschenderweise stellen elementares Tellur bzw. reduzierbare Tellurverbindungen im Gegensatz zu den bekannten Verfahren und im Gegensatz zu dem bekannten Schwefel und auch Selen Fällungsmittel für Edelmetalle aus verdünnten Lösungen dar, die durch hohe Effektivität hinsichtlich der Edelmetallausbeuten, durch die generelle Anwendbarkeit sowohl in wäßrigen als auch in organischen Lösungen, sowie durch die ausgezeichnete Trennschärfe zwischen Edelmetallen und unedlen Elementen, zu denen hier auch das Kupfer gehört, sich auszeichnen.

Die entstehenden Niederschläge, die die Edelmetalle elementar oder in Form von Telluriden enthalten, können in bekannter Weise, z.B. durch Röstprozesse oder naßchemisch aufgearbeitet werden. Dabei kann das zurückgewonnene Tellur bzw. die tellurhaltige Fraktion stets erneut dem Fällungsprozeß zugegeben werden, so daß der Tellurverbrauch, abgesehen von geringen Ausschleppungsverlusten sehr gering ist. Das Tellur stellt somit ein regenerierbares Zementationsmittel dar. Tellur hat den weiteren Vorteil, daß es von den organischen Abfallösungen, beispielsweise der Oxo-Synthese, praktisch nicht aufgenommen wird, so daß die von Edelmetall befreiten organischen Lösungsmittel gegebenenfalls bedenkenlos verbrannt werden können.

Selen kann für die Wiedergewinnung von Edelmetallen aus organischen Lösungen ebenfalls eingesetzt werden, doch besitzt es praktisch die gleichen Nachteile wie der bekannte Schwefel.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl für wäßrige Edelmetallösungen, die außerdem noch weitere Kationen und Anionen enthalten können, wie Halogenide, Cyanide, Sulfate, Thiosulfate oder Phosphate, als auch für organische Lösungsmittel anwendbar, die beispielsweise Alkohole, Aldehyde, chlorierte Kohlenwasserstoffe oder phosphororganische Verbindungen enthalten können.

Die Menge der Tellurzugabe richtet sich in erster Linie am Edelmetallgehalt der Lösungen. Sie kann durch einfache Versuche ermittelt werden.

Folgende Beispiele sollen das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutern:

Beispiel 1

700 ml einer salzsauren, ammoniumchloridhaltigen Abfallösung aus der Platinscheidung werden in einem Druckbehälter nach Zugabe von 25 g Tellur 3 Stunden unter Rühren bei 150^cC behandelt. Die Metallgehalte (mg/1) vor und nach der Behandlung zeigt folgende Tabelle:

Pt

Pd, Rh Ir Ru Ag Cu Fe

vor	103	214	1	790	144	80	12	7300	22900
nach	<3	3		20	5		7	5800	18800

Beispiel 3

700 ml einer-salzsauren, ammoniumchloridhaltigen Abfallösung aus der Platinscheidung werden mit Natronlauge abgestumpft und anschließend in einem Druckbehälter nach Zugabe von 25 g Tellur 3 Stunden unter Rühren bei 150⁰C behandelt.

Die Metallgehalte (mg/1) vor und nach der Behandlung zeigt folgende Tabelle:

Abfallösung aus der Platinscheidung werden mit Schwefeloxid gesättigt und in einem Druckreaktor nach Zugabe von 10 g Tellur 3 Stunden bei 150⁰C unter Rühren behandelt.
Die Metallgehalte (mg/1) vor und nach der Behandlung betrugen:

	Pt	Pd Ru	Cu	Fe
vor nach	103 2	214 80 8 15	7300 6600	22900 21300
700	ml einer	Beispiel 4 salzsauren ammoniumchloridhaltigen

Pr

Pd

Ph

Ru

Fe

35

40 vor
nach

126
1

230

1060

51300
48400

Beispiel 5

700 ml einer salzsauren, NH₄CL-haltigen Abfallösung aus der Platinscheidung werden in einem Druckbehälter nach Zugabe von 40 g Tellur 3 Stunden bei 200⁰C behandelt. Die Metallgehalte (mg/1) vor und nach der Behandlung betrugen:

45 Pt

Pd

Rh

Ir

Ru

Fe

vor
nach

126

230
4

1060

450

51300
50900

50

Pt

Pd

Rh

Ag

Cu

Fe

vor	103	214	1790	12	7300	22900
nach	<1	11	20,2	7	7000	21000

Beispiel 2

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60

100 ml einer salzsauren ammoniumchloridhaltigen Abfallösung aus der Platinscheidung werden mit 100 ml Glykoll versetzt. Die wäßrige Phase wird unter Aufheizen auf 150⁰C verdampft. Nach Zugabe von 5 g Tellur wird 1 Stunde bei 150⁰C reagieren lassen.

Die Metallgehalte (mg/1) vor und nach der Behandlung zeigt folgende Tabelle:

Beispiel 6

In einem 250 ml Becherglas werden 100 ml Sumpf aus der Oxo-Synthese, der 644 ppm Rhodium enthält, mit 0,5 g Tellur versetzt und unter Rühren 1 Stunde bei 15O⁰C behandelt. Der Niederschlag wird abfiltriert und konventionell auf Rhodium aufgearbeitet.

Das Filtrat enthält nur noch 1 ppm Rhodium. Die Ausbeute an Rhodium beträgt mehr als 99 Gew.-%.

Der Tellurgehalt im Filtrat beträgt 35 ppm.

Beispiel 7

700 ml einer silberhaltigen Fixierbad-Abfallösung mit 4000 mg Ag/1 werden in einem Druckbehälter mit 5 g Tellur versetzt und unter Rühren 3 Stunden bei 15O⁰C behandelt.

Der Silbergehalt im Filtrat beträgt 1 mg/1.

- Leerseite

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Silber, Gold und Platinmetallen aus verdünnten wäßrigen und nicht wäßrigen Lösungen oder solche Lösungen, die noch Unedelmetalle, insbesondere Kupfer und Eisen enthalten, durch Fällung von edelmetallhaltigen Niederschlägen mit einem Fällungsmittel im Überschuß bei höheren Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß den Lösungen als Fällungsmittel Tellur oder eine redurzierbare Tellurverbindung bei Temperaturen zwischen 100 und 250⁰C zugesetzt wird und daß der abgetrennte Niederschlag in bekannter Weise aufgearbeitet wird. !5

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tellur oder die reduzierbare Tellurverbindung bei 120 bis 200⁰C zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fällung bei Vorliegen niedrig siedender Lösungsmittel in einem geschlossenen Druckbehälter durchgeführt wird.