FR2494304A1 - Procede de recuperation de metaux precieux - Google Patents
Procede de recuperation de metaux precieux Download PDFInfo
- Publication number
- FR2494304A1 FR2494304A1 FR8121566A FR8121566A FR2494304A1 FR 2494304 A1 FR2494304 A1 FR 2494304A1 FR 8121566 A FR8121566 A FR 8121566A FR 8121566 A FR8121566 A FR 8121566A FR 2494304 A1 FR2494304 A1 FR 2494304A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- slag
- collector
- molten
- source
- carbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 title claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 64
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 64
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 46
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical group [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 15
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 11
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 6
- 230000005012 migration Effects 0.000 claims description 4
- 238000013508 migration Methods 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 12
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 25
- -1 platinum group metals Chemical class 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 7
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 7
- 240000006909 Tilia x europaea Species 0.000 description 6
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011049 pearl Substances 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
- C22B11/02—Obtaining noble metals by dry processes
- C22B11/021—Recovery of noble metals from waste materials
- C22B11/025—Recovery of noble metals from waste materials from manufactured products, e.g. from printed circuit boards, from photographic films, paper, or baths
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
- C22B11/02—Obtaining noble metals by dry processes
- C22B11/021—Recovery of noble metals from waste materials
- C22B11/023—Recovery of noble metals from waste materials from pyrometallurgical residues, e.g. from ashes, dross, flue dust, mud, skim, slag, sludge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
- C22B11/02—Obtaining noble metals by dry processes
- C22B11/021—Recovery of noble metals from waste materials
- C22B11/026—Recovery of noble metals from waste materials from spent catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
- C22B9/22—Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation
- C22B9/226—Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation by electric discharge, e.g. plasma
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
L'INVENTION CONCERNE L'INDUSTRIE DE LA METALLURGIE. ELLE CONCERNE UN PROCEDE DE RECUPERATION DE METAUX PRECIEUX A PARTIR D'UNE SUBSTANCE SOURCE LES CONTENANT SOUS UNE TRES FAIBLE CONCENTRATION, QU'ON MET A L'ETAT FONDU AU CONTACT D'UN COLLECTEUR FONDU, SELON LEQUEL ON AJOUTE DU CARBONE ET UN OXYDE METALLIQUE REDUCTIBLE A LA SUBSTANCE DE LA SOURCE. APPLICATION A LA RECUPERATION DE METAUX DU GROUPE DU PLATINE DANS DES CATALYSEURS USES.
Description
La présente invention concerne un procédé de récupération de métaux récupérables à partir d'un matériau de source dans lequel le métal récupérable se trouve dispersé, généralement sous une très faible concentration. Le procédé de l'invention peut être considéré, sous son aspect général, comme un procédé de fusion, selon lequel le matériau de source contenant le métal récupérable est fondu et mis au contact d'un métal collecteur fondu, dans lequel le métal récupérable se dissout. On recueille ensuite le métal récupérable dans le métal collecteur, selon les techniques conventionnelles de raffinage des métaux.
Une source d'importance toujours croissante de métaux de valeur, récupérables, est constituée de matériaux tels que les oxydes réfractaires contenant des métaux du groupe du platine, par exemple des catalyseurs usés, des résidus électroniques, des résidus et rejets provenant de la fabrication de catalyseurs, et, en général, de tous matériaux dans lesquels des métaux du groupe du platine, de l'or et de l'argent, sont présents dans une subs tance de base ou porteuse, sous une forme hautement disper suée. Une source importante et croissante de résidus de ce type provient des catalyseurs usés de gaz d'échappement d'automobiles et des catalyseurs usés de traitements chimiques et de l'industrie du pétrole, qui, tous, comprennent essentiellement un oxyde réfractaire porteur, tel que l'alumine, la cordiérite ou la mullite, sur lequel un ou plusieurs métaux précieux sont dispersés. De façon typique, ces catalyseurs contiennent un ou plusieurs métaux du groupe du platine, dispersés sous une concentration très faible par rapport à la masse de la substance du support. Le support peut etre constitué d'un matériau monolithique du type nid d'abeille, le plus souvent composé de cordiérite (silicate d'aluminium et de magnésium), ou il peut comprendre des perles, généralement d'alumine. Le bloc monolithique de cordiérite comporte en général un revêtement de surface principalement composé d'alumine gamma, destinée à fournir une pellicule de grande surface, sur laquelle est dispersé le matériau du catalyseur, généralement du platine plus un ou plusieurs autres métaux du groupe du platine.Les catalyseurs peuvent contenir d'autres composants, comme une substance catalytique, métallique, basique, par exemple du nickel ou un oxyde de nickel, et des oxydes de terres rares, pour aider à stabiliser 1 alumine de grande surface. On peut se reporter à ce sujet, par exemple aux brevets des USA NO 3 565 830 et 4 157 316, tous deux cédés à la Demanderesse, qui décrivent des compositions catalytiques de ce type. La teneur totale en métaux précieux, dans ce cas en métaux du groupe du platine, présents dans certaines compositions, est très faible, souvent de l'ordre de 0,02 à 1% en poids du poids total du catalyseur.
Pour récupérer des métaux, comme ceux du groupe du platine, à partir dune source solide contenant le métal sous forme hautement dispersée, il est usuel de fondre la matière solide avec un fondant et de mettre la scorie fondue contenant le métal récupérable, en contact avec un métal collecteur dans lequel le métal récupérable (par exemple un ou plusieurs métaux du groupe du platine, l'or, l'argent, etc.) se dissout ou migre d'une autre façon.Par exemple, lorsqu'une scorie fondue contenant de la cordiérite et/ou de l'alumine et des métaux du groupe du platine, telle qu'obtenue par fusion d'un catalyseur usé et d un fondant convenable, est mise en contact avec du fer ou du cuivre fondu comme métal collecteur, les métaux du groupe du platine migrent, soit par fusion ou suivant un autre mécanisme, de la scorie dans le métal collecteur. Par commodité, on désignera ci-après le phénomène par le terme de dissolution".
On sépare le métal récupérable du métal collecteur suivant un processus distinct, conventionnel.
Pour améliorer la récupération, il est souvent nécessaire de répéter le traitement sur la scorie déjà traitée, afin de récupérer des résidus de métaux récupéra bles, non recueillis dans la première passe. Ceci peut être effectué par refroidissement et pulvérisation de la scorie évacuée dans le processus, par séparation, si on le désire,de tous globules de métal (c'est-à-dire de petites occlusions du métal collecteur captées par la scorie), et par introduction de la scorie broyée dans un four pour une seconde opération indépendante de fusion et de mise en contact.
On peut utiliser des fours électriques conventionnels, tels que des fours à arc électrique ou des fours à arc à plasma. Ces fours comportent généralement un creuset réfractaire adapté pour recevoir la charge, tel qu'un creuset en graphite, contenu dans une enceinte isolée, et ils sont pourvus d'électrodes convenables et de canons à plasma, etc.
La présente invention a pour objet un procédé de récupération de métaux précieux à partir d'une source les contenant sous une forme hautement dispersée, selon lequel on met la source à l'état fondu, en contact avec un collecteur fondu dans lequel migrent les métaux précieux, procédé dans lequel on ajoute du carbone et un oxyde métallique réductible, sous forme finement divisée, à la substance de la source.
Selon un mode de mise en oeuvre préféré du procédé de l'invention, le collecteur est du fer et l'oxyde réductible est un oxyde de fer. Le carbone s'oxyde, dans les conditions du four, pour former des gaz d'oxyde de carbone, dont résulte un état écumeux de la scorie fondue, et l'oxyde de fer est simultanément réduit en fer, qui descend, pour la plus grande partie, à travers la scorie fondue, en formant une couche portée par une couche sousjacente du métal collecteur fondu, qui se mélange avec cette dernière. Le métal collecteur lui même est de préférence du fer. On suppose que la production de petites particules de fer naissant sur des sites dispersés à travers la scorie favorise la migration des métaux récupérables dans le métal collecteur, en fournissant des sites dispersés de fer d'un rapport élevé de surface à volume.
En fait, l'introduction, selon l'invention, de I'oxyderéducteyr et du carbone, en même temps que la source, conduit à la formation d'une quantité supplémentaire du métal collecteur dispersé dans la source. Il en résulte que l'extraction du métal précieux et sa migration dans le collecteur se font plus rapidement que si celle-ci était limitée à la surface de séparation entre le collecteur fondu et la scorie, près du fond du récipient.
En général, le procédé selon l'invention est applicable à toute opération de fusion ou de fonderie dans un four, quel que soient le métal récupérable ou la source de chaleur mise en oeuvre, mais on constate qu'il convient particulièrement à un procédé de récupération de métaux du groupe du platine, dispersés sous forme diluée sur un support, c'est à dire en petites quantités relativement à la masse du support. On désigne ici par "métaux du groupe du platine", les métaux platine, rhodium, ruthénium, palladium, osmium et iridium.Par exemple, le procédé de l'invention est particulièrement applicable, mais non limité, à la récupération de métaux du groupe du platine à partir d'un catalyseur usé contenant un métal du groupe du platine, dispersé sur un support monolithique ou sous forme de perles, comme les catalyseurs de gaz d'échappement d'automobile, les catalyseurs de platine sur alumine de craquage du pétrole, les catalyseurs de rhodium sur platine et de ruthénium sur platine utilisés dans les traitements thermiques, les métaux du groupe du platine, purifiés, utilisés comme intermédiaires, les catalyseurs, etc. Comme déjà mentionné, on peut mettre en oeuvre le procédé de l'invention à l'aide de fours chauffés par arc à plasma ou par d'autres sources convenables de chaleur. Les brevets des
USA NO 3 394 242, 3 783 167, 4 037 043 et 4 006 284, par exemple, décrivent des fours typiques à arc à plasma.
USA NO 3 394 242, 3 783 167, 4 037 043 et 4 006 284, par exemple, décrivent des fours typiques à arc à plasma.
Le collecteur est, favorablement, constitué par le fer, mais on peut aussi utiliser d'autres substances dans lesquelles les métaux précieux sont facilement solubles.
L'oxyde métallique réductible peut être, par exemple, un oxyde de fer, particulièrement Fe304, en raison de sa disponibilité, mais aussi FeO ou Fe2O3. L'emploi d'un oxyde réductible du mème métal que celui qui constitue le collecteur, est favorable.
On emploie généralement un fondant pour assurer que la source fonde et forme une masse fondue d'une viscosité convenable (par exemple environ 3 poises) à la température du four, par exemple de 1400 à 17000C, de préférence de 1450 à 1600 C. La chaux (CaO) est un exemple d'un fondant convenant à l'invention, mais on peut aussi utiliser d'autres fondants, comme par exemple la magnésie ou la dolomite.
En général, la charge d'alimentation des fours, c'est à dire la substance de la source, le fondant, le carbone et l'oxyde métallique réductible, est introduite dans le four sous forme granulée. On peut, par exemple, broyer cette charge à une dimension de particules de 100 pm à 5 mm, de préférence de 150 Mm à 2 mm. Les dimensions des particules ne sont, toutefois, pas critiques, particulièrement da le cas de l'emploi d'un four à arc à plasma.
Le temps de séjour peut durer de 5 à 30 mn, mais on peut aussi utiliser des durées plus courtes ou plus longues, et on peut mettre en oeuvre le procédé de l'invention en continu ou par charges successives.
On peut appliquer le procédé de l'invention à une récupération primaire ou secondaire à partir de la source0
Dans une récupération primaire, c'est la source même qui est fondue et mise en contact d'un collecteur fondu. Dans une récupération secondaire, une scorie qui a déjà été partiellement épuisée de sa teneur en métaux, passant dans le collecteur, est à nouveau fondue et mise en contact avec une nouvelle quantité de collecteur. Lorsqu'on applique le procédé de l'invention à une telle récupération secondaire, le processus primaire dont provient la substance de la source pour la récupération secondaire, peut être obtenu selon l'invention, soit selon un procédé conventionnel, ne faisant pas usage de carbone et d'oxyde métallique réductible.
Dans une récupération primaire, c'est la source même qui est fondue et mise en contact d'un collecteur fondu. Dans une récupération secondaire, une scorie qui a déjà été partiellement épuisée de sa teneur en métaux, passant dans le collecteur, est à nouveau fondue et mise en contact avec une nouvelle quantité de collecteur. Lorsqu'on applique le procédé de l'invention à une telle récupération secondaire, le processus primaire dont provient la substance de la source pour la récupération secondaire, peut être obtenu selon l'invention, soit selon un procédé conventionnel, ne faisant pas usage de carbone et d'oxyde métallique réductible.
Pour effectuer les essais sur la récupération des métaux du groupe du platine, tels que le platine, le rhodium et le palladium, à partir de résidus de catalyseurs de gaz d'échappement d'automobiles, on ajoute du carbone et de l'oxyde de fer en particules, à la charge d'un four à arc à plasma. On constate une récupération améliorée des métaux du groupe du platine, comparativement à une opération effectuée sans l'addition de particules de carbone et d'oxyde de fer.
Dans ces essais, on broie un mélange comprenant le catalyseur pour gaz d'échappement d'automobiles et de la chaux (oxyde de calcium), on le fait fondre et on le met au contact d'un métal collecteur fondu, le fer, afin de dissoudre les métaux du groupe du platine contenus dans le catalyseur et les faire passer dans le fer.
On emploie un four à arc à plasma comme suit on place une charge de fonte métallique dans le fond du four réfractaire et on la fait fondre. On introduit dans le four une charge d'alimentation comprenant le mélange broyé de catalyseur usé et de chaux, qu'on fait fondre pour former une scorie fondue qui flotte au-dessus du métal collecteur fondu. On fait fonctionner l'appareil en continu, avec un trop-plein d'évacuation de la scorie. Le régime de charge est tel que le temps de contact de la scorie est d'environ 8 minutes. On fait fonctionner le four de manière à maintenir le métal collecteur à l'état fondu et à maintenir la scorie fondue à une température d'environ 16000C.
On fait solidifier la scorie fondue retirée du four, par contact avec un courant d'eau, puis on la broie et on la traite une seconde fois dans le four de manière similaire, c'est à dire qu'on la met au contact d'une nouvelle charge de métal collecteur fondu.
Après un certain temps, on introduit des particules de carbone et d'oxyde de fer avec les particules de la charge d'alimentation. On observe que la surface de la scorie fondue forme de l'écume et bouillonne, ce qui indique un dégagement de gaz. Si on n'ajoute pas le mélange de carbone et d'oxyde de fer, la surface ne forme pas d'écume, mais présente seulement un certain mouvement de convection.
Les résultats des essais montrent une diminution importante de la quantité des métaux du groupe du platine subsistant dans la scorie évacuée, lorsqu'on ajoute le mélange de carbone et d'oxyde de fer à la charge d'alimentation, comparativement aux résultats obtenus lorsqu'on n'en ajoute pas. Ceci se vérifie aussi bien dans les cas de traitements primaires, c'est à dire lorsqu'on met en contact une nouvelle charge avec le fer, que dans les cas de traitement secondaires, c'est à dire quand la scorie évacuée dans le traitement primaire, est solidifiée, broyée, et traitée une seconde fois par fusion et mise en contact avec un métal collecteur frais.
On constate qu'il résulte de l'utilisation du mélange de carbone et d'oxyde de fer dans le traitement secondaire de la scorie, une séparation presque complète des métaux du groupe du platine, de la scorie épuisée, dans la mesure où les techniques analytiques connues permettent de le déceler.
Les quantités relatives des diverses matières présentes (c'est à dire du collecteur, de la substance de source, du fondant, de l'oxyde réductible et du carbone) dépendent en général de considérations pratiques. Par exemple, la quantité du collecteur dépend des dimensions du four, dans la mesure où on coule la scorie à partir du voisinage de la surface de séparation scorie-collecteur, de même que l'emplacement du trop-plein de la scorie détermi ne la quantité maximale du collecteur. Les quantités de la substance de source, du fondant, etc, dépendent de la facilité de la dissolution du métal précieux dans le collecteur, et de sa récupération dans une opération ultérieure.
Dans le cas où le fondant est la chaux, il faut prendre des précautions pour s'assurer qu'il n'y a pas présence d'une quantité suffisante de chaux libre et de carbone, pour former du carbure de calcium. Par exemple, un mélange de 48,50-en poids de granules du catalyseur (principalement de l'alumine), 48,5% en poids d'oxyde de calcium et 2,0% de Fe304 et 1,0% de carbone en poudre, résulte en une scorie trop visqueuse pour s écouler. Un dégagement d'acétylène se produit quand on met cette scorie au contact d'un courant d'eau, ce qui indique qu'il s'est formé du carbure de calcium dans la scorie.
Par ailleurs, 1 emploi d un mélange de 88,5% en poids du catalyseur monolithique broyé (principalement de la cordiérite), 8,85% en poids de chaux, 0,88% de carbone et 1,77% de Fe304 ne cause aucun problème de ce genre.
L'invention est illustrée par,les exemples suivants.
Exemple 1
On place du carbone en poudre (80 g) et de la fonte de fer (3,5 kg) dans un creuset en graphite, dans un four à arc à plasma, et on fait fondre cette charge pour former un collecteur. On introduit alors dans le four un mélange composé de poudre d'oxyde de calcium et de catalyseur bro ye (1 10), à la vitesse de 0,5 kg/min. Le catalyseur est un catalyseur monolithique broyé pour gaz d échappement d'automobiles, comprenant de la cordiérite avec environ 10% d'alumine, et contenant au total environ 1700 ppm de
Pt, Rh et Pd. Le four fonctionne selon un mode opératoire continu d'évacuation de la scorie par trop-plein, et on prélève des échantillons à des intervalles de temps mesurés à partir du moment où la température de fonctionnement (en viron 16000C) est atteinte.On mesure la teneur en métaux du groupe du platine dans chaque échantillon, les résultats obtenus étant indiqués au Tableau I.
On place du carbone en poudre (80 g) et de la fonte de fer (3,5 kg) dans un creuset en graphite, dans un four à arc à plasma, et on fait fondre cette charge pour former un collecteur. On introduit alors dans le four un mélange composé de poudre d'oxyde de calcium et de catalyseur bro ye (1 10), à la vitesse de 0,5 kg/min. Le catalyseur est un catalyseur monolithique broyé pour gaz d échappement d'automobiles, comprenant de la cordiérite avec environ 10% d'alumine, et contenant au total environ 1700 ppm de
Pt, Rh et Pd. Le four fonctionne selon un mode opératoire continu d'évacuation de la scorie par trop-plein, et on prélève des échantillons à des intervalles de temps mesurés à partir du moment où la température de fonctionnement (en viron 16000C) est atteinte.On mesure la teneur en métaux du groupe du platine dans chaque échantillon, les résultats obtenus étant indiqués au Tableau I.
Tableau I
x
Temps (min.) Pt(ppm) Pd(ppm) Rh(ppm)
30 180 10 30
60 185 14 N.A.
x
Temps (min.) Pt(ppm) Pd(ppm) Rh(ppm)
30 180 10 30
60 185 14 N.A.
90 210 10 30
120 293 21 N.A.
120 293 21 N.A.
150 130 90 20
165 160 12 N.A.
165 160 12 N.A.
Notes : X Temps mesuré à partir du moment oì la tempéra
ture de fonctionnement du four est atteinte.
ture de fonctionnement du four est atteinte.
N.A. Non analysé.
Exemple 2
Dans cet exemple, on traite la scorie de l'exem ple 1 selon le procédé de l'invention. On place de la poudre de carbone (40 g) et de la fonte de fer (1,75 kg) dans un creuset dans un four semblable à celui de l'exemple 1. Ici, la substance de source est la scorie de exemple 1, (désignée ci-après par le terme "scorie primaire").
Dans cet exemple, on traite la scorie de l'exem ple 1 selon le procédé de l'invention. On place de la poudre de carbone (40 g) et de la fonte de fer (1,75 kg) dans un creuset dans un four semblable à celui de l'exemple 1. Ici, la substance de source est la scorie de exemple 1, (désignée ci-après par le terme "scorie primaire").
Dans la première partie de cet exemple, après broyage, on en ajoute une quantité totale de 52,3 kg. Dans la seconde partie, on l'ajoute, sous forme de mélange, comprenant la scorie primaire (60 kg), du carbone en poudre (2,5 kg), et Fe3O4 (2,5 kg). Comme dans l'exemple 1, on prélève des échantillons par intervalles de temps, et on les soumet aux essais de leurs teneurs en métaux du groupe du platine.
Les résultats obtenus sont donnés au Tableau II.
Tableau II
x
Temps (min.) Pt (ppm) Pd(ppm) Rh(ppm) MGP total
31 20 1 3
76 10 2 5
92 ( 15
126 N.D. N.D. 1
171 N.D. N.D. N.D.
x
Temps (min.) Pt (ppm) Pd(ppm) Rh(ppm) MGP total
31 20 1 3
76 10 2 5
92 ( 15
126 N.D. N.D. 1
171 N.D. N.D. N.D.
216 N.D. N.D. N.D.
231 1.3 0.7 N.A.
x
Notes : X Temps mesuré à partir du moment où la température
de fonctionnement du four est atteinte.
L'addition de Fe304 et de carbone commence après
117 minutes.
117 minutes.
N.A. Non analysé.
N.D. Non détectable.
MGP total : Total des métaux du groupe du platine.
Il existe une grande différence dans l'aspect des scories provenant des deux parties de l'exemple. Dans la première partie, où on utilise la scorie primaire seule, l'aspect de la scorie secondaire obtenue est semblable à celui de la scorie primaire de l'exemple 1. Dans la seconde partie (commençant après 117 minutes), toutefois, la couleur de la scorie est beaucoup plus claire et dans certaines zones, elle est complètement blanche. Sa structure est aussi écumeuse, ce qui indique le dégagement de grandes quantités de gaz dans la réaction du carbone avec l'oxyde de fer. Une partie de la scorie forme tellement d'écume qu'elle flotte à la surface de l'eau dans laquelle on la refroidit pour la tremper.
Les résultats du Tableau II montrent clairement que les quantités de métaux du groupe du platine subsistant dans la scorie après traitement selon l'invention, sont tellement faibles qu'elles sont presque non décelables, ce qui indique une extraction sensiblement complète par migration dans le collecteur fondu0
Exemple 3
Pour déterminer l'effet de la variation du temps de séjour dans le four, on effectue un essai dans lequel le creuset contient 40 g de poudre de carbone et 2,0 kg de fer, et le mélange d'alimentation comprend 150 kg de catalyseur monolithique broyé (principalement de la cordiérite), 15 kg de chaux, 1,5 kg de carbone et 3,0 kg d'oxyde de fer.
Exemple 3
Pour déterminer l'effet de la variation du temps de séjour dans le four, on effectue un essai dans lequel le creuset contient 40 g de poudre de carbone et 2,0 kg de fer, et le mélange d'alimentation comprend 150 kg de catalyseur monolithique broyé (principalement de la cordiérite), 15 kg de chaux, 1,5 kg de carbone et 3,0 kg d'oxyde de fer.
Pendant les 137 premières minutes, on introduit la charge d'alimentation dans le four à la vitesse de 0,5 kg/min, ce qui donne une durée approximative de contact de 7 minutes. Pendant les 120 minutes suivantes, la vitesse d'alimentation est de 0,25 kg/min et la durée de séjour est de 16 minutes. Pendant les dernières 32 minutes, la vitesse d'alimentation est de 0,75 kg/min et la durée de séjour est de 5,5 minutes.
Le Tableau III indique la teneur en métaux du groupe du platine de la scorie aux différents temps. L'augmentation de la durée de séjour n' accroît pas notoirement la récupération de métal, après qu'un certain taux de récupération est atteint, bien qu'une durée trop courte de séjour diminue la récupération.
Tableau III
Temps (min.) Pt(ppm) Pd(ppm) Rh(ppm)
75 43 3 N.A.
Temps (min.) Pt(ppm) Pd(ppm) Rh(ppm)
75 43 3 N.A.
240 40 2 N.A.
289 67 4 N.A.
Exemple 4
On effectue l'essai sur une scorie primaire provenant de 40 kg de catalyseur en granules (principalement de l'alumine), et 40 kg d'oxyde de calcium, le collecteur comprenant 40 g de poudre de carbone et 2 kg de fonte de fer. La scorie primaire qui en résulte contient 20 ppm de platine et 5 ppm de palladium.
On effectue l'essai sur une scorie primaire provenant de 40 kg de catalyseur en granules (principalement de l'alumine), et 40 kg d'oxyde de calcium, le collecteur comprenant 40 g de poudre de carbone et 2 kg de fonte de fer. La scorie primaire qui en résulte contient 20 ppm de platine et 5 ppm de palladium.
Dans l'opération elle-mème, le collecteur comprend 50 g de carbone en poudre et 2,5 kg de fonte de fer. Pendant les 48 premières minutes, la charge d'alimentation comprend 40 kg de la scorie primaire elle-même. Pendant les 52 minutes qui restent, la charge d'alimentation comprend 24 kg de la scorie primaire, 1 kg de Fe304 et 0,5 kg de carbone en poudre.
Tableau IV
Temps (min.) Pt(ppm) Pd(ppm) scorie primaire 20 5
38 20 1
46 < 1
60 N.D. N.D.
Temps (min.) Pt(ppm) Pd(ppm) scorie primaire 20 5
38 20 1
46 < 1
60 N.D. N.D.
90 < 1 , < 1
Claims (9)
- REVENDICATIONS 1) Procédé de récupération de métaux précieux à partir d'une substance de source les contenant sous une forme hautement dispersée, selon lequel on met la source à l'état fondu, en contact avec un collecteur fondu dans lequel les métaux précieux passent par migration, procédé caractérisé en ce qu'on ajoute du carbone et un oxyde métallique réductible, sous forme finement divisée, à la substance de la source.
- 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le collecteur est du fer.
- 3) Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'oxyde métallique réductible est l'oxyde de fer.
- 4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'oxyde de fer est Fe304.
- 5) Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on mélange un fondant à la substance de source.
- 6) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le fondant est la chaux.
- 7) Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on met la substance de source en contact avec le collecteur dans un four à arc à plasma.
- 8) Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la substance de source comprend une scorie provenant d'une opération préliminaire de récupération, dans laquelle des métaux précieux ont été récupérés par extraction d'une source fondue primaire, et passage dans un collecteur fondu.
- 9) Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'oxyde métallique réductible est réduit par le carbone, en formant ainsi une quantité supplémentaire du métal collecteur, qui est dispersée à travers la source fondue.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8037311 | 1980-11-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2494304A1 true FR2494304A1 (fr) | 1982-05-21 |
Family
ID=10517451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8121566A Withdrawn FR2494304A1 (fr) | 1980-11-20 | 1981-11-18 | Procede de recuperation de metaux precieux |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5794533A (fr) |
AU (1) | AU7600181A (fr) |
DE (1) | DE3146034A1 (fr) |
FR (1) | FR2494304A1 (fr) |
IT (1) | IT8149731A0 (fr) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2167212C2 (ru) * | 1999-06-28 | 2001-05-20 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им.И.В.Тананаева Кольского научного центра РАН | Способ переработки материала на основе углерода, содержащего благородный металл |
CN115003830A (zh) * | 2020-01-30 | 2022-09-02 | 国立大学法人福井大学 | 铂族金属的回收方法、含铂族金属的组合物及陶瓷材料 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE505036C2 (sv) * | 1995-10-13 | 1997-06-16 | Boliden Mineral Ab | Omhändertagande av avfallsprodukter med organiskt innehåll |
JP4702091B2 (ja) * | 2006-02-22 | 2011-06-15 | 住友金属鉱山株式会社 | 銀インゴットの製造方法 |
CN106381395A (zh) * | 2016-10-10 | 2017-02-08 | 格林美(武汉)城市矿产循环产业园开发有限公司 | 汽车废催化剂火法回收铂族金属的方法 |
-
1981
- 1981-10-02 AU AU76001/81A patent/AU7600181A/en not_active Abandoned
- 1981-10-20 JP JP16649981A patent/JPS5794533A/ja active Pending
- 1981-11-18 FR FR8121566A patent/FR2494304A1/fr not_active Withdrawn
- 1981-11-18 IT IT8149731A patent/IT8149731A0/it unknown
- 1981-11-20 DE DE19813146034 patent/DE3146034A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2167212C2 (ru) * | 1999-06-28 | 2001-05-20 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им.И.В.Тананаева Кольского научного центра РАН | Способ переработки материала на основе углерода, содержащего благородный металл |
CN115003830A (zh) * | 2020-01-30 | 2022-09-02 | 国立大学法人福井大学 | 铂族金属的回收方法、含铂族金属的组合物及陶瓷材料 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3146034A1 (de) | 1982-06-16 |
JPS5794533A (en) | 1982-06-12 |
IT8149731A0 (it) | 1981-11-18 |
AU7600181A (en) | 1982-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kim et al. | A process for extracting precious metals from spent printed circuit boards and automobile catalysts | |
CN101121963B (zh) | 回收铂族元素的方法和装置 | |
FR2472617A1 (fr) | Procede pour la recuperation des metaux du groupe platine des substrats refractaires en matiere ceramique | |
RU2722840C1 (ru) | Способ получения обогащенного мпг сплава | |
FR2499101A1 (fr) | Procede de recuperation de metaux precieux | |
TW201708548A (zh) | 製造富含鉑族金屬(pgm)合金之方法 | |
FR2494303A1 (fr) | Procede pour la recuperation de metaux precieux | |
JP2009024263A (ja) | 白金族元素の回収装置 | |
FR2494304A1 (fr) | Procede de recuperation de metaux precieux | |
US12060624B2 (en) | Method for producing a PGM collector alloy | |
EP0007884A1 (fr) | Procédé et dispositif de traitement d'un métal ou alliage liquide au moyen de flux liquide et solide, application au traitement de l'aluminium, du magnésium ou de leurs alliages respectifs | |
JP7595305B2 (ja) | Pgmの回収方法 | |
RU2166556C1 (ru) | Способ выплавки феррованадия | |
FR2616446A1 (fr) | Procede de traitement de minerais de plomb sulfures ou de minerais de plomb et de zinc sulfures et/ou de leurs concentres | |
JP2008088452A (ja) | SiC系物質からの金または白金族元素の回収方法 | |
RU2564187C2 (ru) | Способ извлечения платиновых металлов из отработанных катализаторов на носителях из оксида алюминия | |
GB2086941A (en) | Recovery of materials from low concentrations | |
JP4284124B2 (ja) | 白金族元素の回収法 | |
RU2553117C2 (ru) | Способ переработки катализаторов, содержащих металлы платиновой группы на носителях из оксида алюминия | |
RU2258091C1 (ru) | Способ извлечения серебра из отходов | |
JP5851700B2 (ja) | SiC系物質からの白金族元素の回収方法 | |
JP2011032553A (ja) | SiC系物質からの金および/または白金族元素の回収方法 | |
RU2248406C1 (ru) | Способ разделения многокомпонентного материала, содержащего металлические компоненты | |
RU2346064C1 (ru) | Способ переработки золото-сурьмяно-мышьяковых сульфидных концентратов | |
JP2011032510A (ja) | SiC系物質からの金および/または白金族元素の回収方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |