KR100209124B1

KR100209124B1 - 백금 회수방법

Info

Publication number: KR100209124B1
Application number: KR1019970004926A
Authority: KR
Inventors: 가쯔또시 나리따
Original assignee: 사카모토 타카시; 닛코킨조쿠 가부시기가이샤
Priority date: 1996-05-27
Filing date: 1997-02-19
Publication date: 1999-07-15
Also published as: CA2197285A1; CA2197285C; JPH09316560A; KR970074955A; US5797977A; AU712753B2; AU1260597A; JP3079034B2; ID16763A

Abstract

본 발명은, 불순물을 포함하는 염화백금산 용액에 중화제를 가하여 용액의 pH값을 5.5-7.0으로 조절하고, 상기 일차 중화 단계에서 침전된 불용성 불순물을 여과하고, 염화백금산의 일차 여과액에 중화제를 가하여 용액의 pH값을 9.5-10.5로 조절하고, 상기 이차 중화 단계에서 침전된 불용성 불순물을 여과하고, 이어서 불용성 불순물이 제거된 이차 여과액에 염산을 가하고, 이렇게 처리된 용액에 염화암모늄을 가하여 백금을 염화백금산 암모늄으로 전환시키고, 염화백금산 암모늄을 격렬히 가열하여 스폰지 백금을 수득하는 단계를 포함하여 구성되는 백금 회수 방법에 관한 것이다. 바람직한 중화제는 NaOH 또는 KOH이다. 여과는 공극 크기가 0.3

Description

백금 회수 방법

본 발명은 백금 회수 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 백금을 포함하는 슬러지 및 더스트와, 황하물 광석의 제련 과정에서 생성되는 양극 슬라임 및 다른 잔류물로부터 귀금속인 백금을 회수하기에 적당한 방법에 관한 것이다.

황화물 광석을 고온 야금법(pyrometallugical process)으로 제련할 때, 은과 니켈의 전기 제련(electronrefining)시 생성되는 양극 슬라임 내에는 광석에 극소량 존재하는 백금이 금 및 팔라듐과 같은 다른 귀금속과 함께 농축된다. 양극 슬라임을 질산(HNO₃)으로 처리할 때, 슬라임 내의 대부분의 백금과 팔라듐은 질산 용액에 용해된다. 은은 거의 대부분이 AgNO₃로 제거되며, 나머지는 염산(HCL)을 가하면 AgCl로 침전된다. 반면에, 팔라듐은 디알킬 설파이드와 같은 적당한 유기 용매를 사용하여 추출하며, 계속하여 백금은 트리부틸 포스페이트(TBP)와 같은 적당한 유기 용매로 추출한다. 이어서, 백금이 포함된(loaded) 유기 용매를 염산(약 1-5M)과 같은 적당한 용액으로 스크러빙(scrubbing)하고 약 0.2M HCL을 사용하여 스트리핑(stripping)한다(그리고 나서, 스트리핑한 용액(strip solution)을 증발시켜 최소 부피의 약 6분의 1로 농축하는 것이 바람직하다). 이어서, 백금을 염소 가스로 산화시켜 염화백금(IV)산(H₂PtCl₆)을 형성시킨 후, 염화 암모늄(NH₄Cl, 약 80℃에서 염화 암모늄이 이론적 양 이상으로 포화된 용액이 바람직하다)을 가함으로써 백금을 염화백금산 암모늄{(NH₄)₂[PtCl₆]}으로 침전시키고, 침전물을 냉각, 분리, 세정하고, 격렬히 가열하여 최종적으로 금속 백금(스폰지 백금, sponge platnium)을 수득한다.

상기 염화백금산 용액에는 백금뿐만 아니라 팔라듐, 은, 주석, 구리 및 텔루르와 같은 다른 불순물이 많이 포함되어 있다. 따라서, 염화 암모늄을 사용하여 전환시키기 전에 염화백금산 용액을 전처리하기 위한 몇가지 방법이 제안되었고, 대표적인 두가지 방법은 하기와 같다.

(1) 염화 암모늄을 염화백금산 용액에 가하여, 백금을 염화백금산 암모늄으로 침전시키고 격렬히 가열하여 스폰지 백금으로 전환시킨다. 상기 전환된 스폰지 백금을 왕수에 용해시켜 염화백금산 용액으로 다시 전환시킨다; 상기 방법을 여러번 반복한다(말하자면, 백금 제련을 반복한다).

(2) 트리부틸 포스페이트(TBP)와 같은 유기 화합물을 염화백금산 용액에 가하여, 이 유기 용매에 의하여 백금을 용액에서 선택적으로 분리하고, 상기 백금이 포함된 용매를 HCL(약 1-5M)과 같은 세정액으로 스크러빙하고 물 또는 묽은 염산(약 0.2M)으로 스트리핑하여 염화백금산(H₂PtCl₆) 용액으로 전환시킨다.

첫 번째 방법은 백금을 제련하기 위하여 여러번 반복해야만 하므로 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다. 불순물 제거를 위하여 스크러빙하는 두 번째 방법에 있어서는, 백금의 일부가 세정액으로 분배되어 계에서 제거되므로 백금 회수율이 저하한다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 백금을 고순도 및 고효율로 회수할 수 있는 간단한 방법을 제공하는 데 있다.

제1도는 본 발명의 실시 형태를 나타내는 흐름도이다.

본 발명자는 상기 목적을 달성하고자 깊이 연구하여, 통상 백금 회수용 출발 물질로 사용되는 염화 백금 용액을 두 차례의 중화 단계(pH값은 일차 단계에서 5.5-7.0 및 이차 단계에서 9.5-10.5)를 거쳐, 불순물을 불용성 화합물로 제거한후, 염화백금산 암모늄으로의 전환을 통하여 고순도 백금으로 수득할 수 있다는 것을 알아내었다. 본 발명은 상기 발전을 기초하여 완성하였다.

본 발명은, 불순물을 포함하는 염화백금산 용액에 중화제를 가하여 용액의 pH값을 5.5-7.0으로 조절하는 일차 중화 단계; 상기 일차 중화 단계에서 생성된 불용성 화합물을 여과하는 단계; 염화백금산의 일차 여과액에 중화제를 가하여 용액의 pH값을 9.5-10.5로 조절하는 이차 중화 단계; 이차 중화 단계에서 생성된 불용성 화합물을 여과하는 단계; 불용성 화합물이 제거된 용액에 염산을 가하는 단계; 상기와 같이 처리된 용액에, 염화 암모늄을 가하여 백금을 염화백금산 암모늄으로 전환시키는 단계; 및 염화백금산 암모늄을 격렬히 가열하여 스폰지 백금(sponge platium)을 수득하는 단계를 포함하여 구성되는 백금 회수 방법에 관한 것이다.

상기 일차 및 이차 중화 단계에서 생성된 불용성 화합물을 여과하여 제거하는 단계에서는 공극의 크기가 0.3

이하인 필터를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명은 본 발명의 실시 형태의 흐름도인 제1도를 참조하여 명백해진다.

본 발명의 방법의 실시 형태는 제1도의 흐름도를 참조하여 하기에서 상세히 설명한다. 본 발명은 다음 단계로 구성되어 있다.

[1) 염화백금산 용액에 용액의 pH값을 5.5-7.0으로 조절하기 위하여 중화제를 가하는 일차 중화 단계]

염화백금산 용액의 농도는 1-30g/L가 바람직하다. 상기 용액은 천연 광석으로부터 유래하며 천연 광석을 제련하여 얻을 수 있다. 전형적인 예로는 팔라듐을 추출하여 얻은 추출물(raffinate)을 들 수 있다. 첨가되는 중화제는 수산화나트륨 또는 수산화 칼륨이 바람직하다. pH값을 5.5-7.0으로 조절하면, 텔루르의 용해도가 감소하여 제거되고, 주석, 비스무스, 금, 안티몬, 팔라듐 및 납의 불용성 화합물이 생성되는 것으로 보인다.

[2) 일차 중화 단계에서 생성된 불용성 화합물을 제거하는 단계]

이 단계는 여과를 통해 실시하는 것이 바람직하고, 배치 타입 또는 연속적으로 실시 가능하다. 불용성 화합물이 생성되는 이차 중화 단계 다음의 과정도 마찬가지 방법으로 실시할 수 있다. 일차 및 이차 단계에서 생성되는 불용성 화합물을 제거하는 단계에서는 공극의 크기가 0.3

이하인 필터를 사용한다.

[3) 염화백금산의 일차 여과액에 용액의 pH값을 9.5-10.5로 조절하기 위하여 중화제를 가하는 이차 중화 단계]

이 단계에서도 역시 중화제로는 수산화 나트륨 또는 수산화 칼륨을 사용하는 것이 바람직하다. pH값을 9.5-10.5로 조절하면, 불순물, 특히 텔루르, 철, 구리, 니켈, 카드뮴 및 은이 침전하게 된다.

불용성 화합물은 여과를 통하여 제거한다. 여과액은 염기성이고, 염산을 가하여 이의 농도가 0.05-1N 정도가 되도록 산성화한다.

상기 단계를 통하여 처리된 용액은 종래 기술과 같은 방법으로 계속 처리한다; 즉, 상기 용액에 염화 암모늄(약 80℃에서 염화 암모늄이 과량 포화된 용액이 바람직하다)을 가하여 염화백금산 암모늄을 침전시키고(통상의 온도 이상인 염화 암모늄 용액을 사용한 경우, 염화백금산 암모늄을 냉각한다), 상기 침전물을 여과하고(여과액 중에 Si 및 As 잔류), 염화 암모늄 용액 및 물로 세정하고, 건조하고, 격렬히 가열하여(연소) 스폰지 백금으로 전환시킨다. 스폰지 백금은 분쇄하여 입자화하고, 염산 용액으로 세정한 후, 수세, 건조하여, 스폰지 백금으로 만들어 백금 주괴로 주조할 수 있다.

본 발명의 방법을, 통상적인 방법 (1)이나 (2) 중 하나와 결합시켜 이들 방법의 실시 전에 수행할 수 있다. 본 발명의 방법을 통상적인 방법(1)과 결합시키는 경우, 제련 단계의 반복 횟수를 줄일 수 있다. 통상적인 방법(2)와 결합시키는 경우, 스크러빙 단계를 거치지 않고 유기 용매로부터 스트리핑하여 얻은 염화백금산 용액에 연속적인 두 단게의 중화 방법을 실시할 수 있다. 따라서, HCl 수용액을 사용하는 스크러핑 단계가 생략된다.

[실시예]

출발 용액(즉, 불순물을 포함하는 염화백금산 용액)의 샘플을 표 1의 조건하에서 수산화 나트륨 수용액으로 중화한 후, pH 조절을 위하여 HCl을 가하였다. 출발 용액 및 각 처리 용액은 표 2의 함량을 갖는다. 기타 함유물 중에서, Pd, Ag, Cu 및 Te를 불순물로 분석하였다.

상기 결과는, 두 단계의 중화를 통하여 출발 용액으로부터 불순물이 효과적으로 제거될 수 있음을 나타낸다. 그 다음 단계로서 상기 염화백금산의 처리 용액에 염화 암모늄을 가하고 가열하여, 종래보다 순도가 높은 스폰지 백금을 수득한다.

따라서, 본 발명의 방법으로 고순도 백금을 효과적으로 수득할 수 있다.

Claims

불순물을 포함하는 염화백금산 용액에 중화제를 가하여 용액의 pH값을 5.5-7.0으로 조절하는 일차 중화 단계; 상기 일차 중화 단계에서 생성된 불용성 화합물을 여과하는 단계; 염화백금산의 일차 여과액에 중화제를 가하여 용액의 pH값을 9.5-10.5로 조절하는 이차 중화 단계; 이차 중화 단계에서 생성된 불용성 화합물을 여과하는 단계; 불용성 화합물이 제거된 상기 용액에 염산을 가하는 단계; 상기와 같이 처리된 용액에, 염화 암모늄을 가하여 백금을 염화백금산 암모늄으로 전환시키는 단계; 및 염화백금산 암모늄을 격렬히 가열하여 스폰지 백금(sponge platium)을 수득하는 단계를 포함하여 구성되는 백금 회수 방법.
제1항에 있어서, 상기 일차 및 이차 중화 단계에서 생성된 불용성 화합물을 여과하는 단계는 공극의 크기가 0.3
이하인 필터를 사용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 백금 회수 방법.