NO321623B1 - Separasjon av metaller fra platinagruppen - Google Patents
Separasjon av metaller fra platinagruppen Download PDFInfo
- Publication number
- NO321623B1 NO321623B1 NO20001388A NO20001388A NO321623B1 NO 321623 B1 NO321623 B1 NO 321623B1 NO 20001388 A NO20001388 A NO 20001388A NO 20001388 A NO20001388 A NO 20001388A NO 321623 B1 NO321623 B1 NO 321623B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- raw material
- solution
- platinum
- material solution
- metals
- Prior art date
Links
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 48
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- -1 platinum group metals Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 37
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 11
- 239000012501 chromatography medium Substances 0.000 claims description 10
- 239000003480 eluent Substances 0.000 claims description 8
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 6
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 238000006263 metalation reaction Methods 0.000 claims 1
- LFGRDRAXRZFPAB-UHFFFAOYSA-N selanylideneplatinum Chemical class [Pt]=[Se] LFGRDRAXRZFPAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 238000013375 chromatographic separation Methods 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical class [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 2
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WFIYPADYPQQLNN-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(4-bromopyrazol-1-yl)ethyl]isoindole-1,3-dione Chemical compound C1=C(Br)C=NN1CCN1C(=O)C2=CC=CC=C2C1=O WFIYPADYPQQLNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 150000003057 platinum Chemical class 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 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
- C22B11/04—Obtaining noble metals by wet processes
-
- 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
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/22—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by physical processes, e.g. by filtration, by magnetic means, or by thermal decomposition
- C22B3/24—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by physical processes, e.g. by filtration, by magnetic means, or by thermal decomposition by adsorption on solid substances, e.g. by extraction with solid resins
-
- 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
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S423/00—Chemistry of inorganic compounds
- Y10S423/09—Reaction techniques
- Y10S423/14—Ion exchange; chelation or liquid/liquid ion extraction
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)
Description
Separasjon av metaller fra platinagruppen
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for raffinering av platinagruppemetaller. Nærmere bestemt vedrører den en fremgangsmåte for innbyrdes separasjon av platinagruppemetaller fra en råstoffoppløsning. Foreliggende oppfinnelse har spesiell anvendelse ved fremstillingen av platinagruppemetaller i høy renhet.
Det har vært foreslått å anvende gelkromatografi for å separere platinagruppemetaller fra hverandre. Et problem som eksisterer med den nåværende teknologien er at metallforurensninger, så som basismetaller og andre forurens-ningselementer, først må separeres fra råstoffoppløsningen før oppløsningen underkastes kromatografisk separasjon ettersom disse forurensningene inter-fererer med separasjon. Dette har utgjort en betydelig hindring ved anvendelsen av gelkromatografi for å separere platinagruppemetaller i industrielt målestokk.
Tidligere forslag vedrørende anvendelse av kromatografisk separasjon for platinagruppemetaller omfatter (USP 4 855 143 (Schmuckler) og EP 756 013 (Matthey Rustenburg Refiners (Pty) Ltd). Sistnevnte representerer et viktig trinn fremover i utformingen av praktiske separasjonsmetoder, men det gjenstår et behov for en forbedret fremgangsmåte som er i stand til å behandle reelle råstoff fra et PGM raffineri, som er forurenset med en rekke basismetaller og amfotære elementer, og som er i stand til å gi platina og palladium av meget høy renhet.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for gjensidig separasjon av platinagruppemetaller fra en råstoffoppløsning i saltsyre, hvilken oppløsning kan inneholde nevnte metaller i blanding med basismetaller og amfotære elementer, kjennetegnet ved at den omfatter trinnene: (a) regulering av surheten av råstoffoppløsningen slik at den er i område fra 5,5 til 6,5 M HCI, fortrinnsvis 5,7 til 6 M HCI; (b) regulering av redokspotensiale for råstoffoppløsningen slik at det er minst ca. 500 mV; (c) føring av den su mets- og redoksregulerte oppløsningen gjennom et kromatografisk medium som forårsaker at basismetallene, andre forurensnings-elementer og platinagruppemetaller samvirker med det kromatografiske mediet, og (d) eluering av minst platina og palladium i separate fraksjoner fra det kromatografiske mediet ved anvendelse av et elueringsmiddel.
Råstoffoppløsningen i et reelt raffineri vil inneholde et stort antall elementer, som deres salter og forbindelser. Avhengig av kilden for råstoffet vil platinagruppemetaller være til stede i forskjellige andeler, hensiktsmessig omfatter disse først og fremst platina og palladium, med mindre mengder av Rh, Ru, Ir og Os. Andre metaller som ventes å være til stede omfatter hovedsakelig Au, Ni, Fe og Cu, med mindre mengder av Ag, As, Bi, Tb, Te, osv., så vel som Sb, Al. Ønskelig innhold av råstoffet Pt er konsentrasjoner på opp til ca. 100 gram/l. Slike råstoffer kan vise krystallisasjon, for eksempel av Ni, dersom konsentrasjonen av Pt er signifikant over 100 gram/l. Generelt foretrekkes det å behandle større volumer av lavere konsentrasjon enn mindre volumer av høyere konsentrasjon, ifølge foreliggende oppfinnelse. Det skal bemerkes at dette generelt er det omvendte av konvensjon-ell kromatografi.
Egnede kromatografiske medier omfatter polymetakrylat og polysakkarid eller polystyren gelperler, som er kommersielt tilgjengelig under betegnelsene "Sephadex G10", "MacroPrep CM", "Source 15ETH" og "ToyoPearl". Foretrukne medier for anvendelse ved foreliggende oppfinnelse er "ToyoPearl HW40-EC", "ToyoPearl HW40F' eller spesielt ToyoPearl HW40-C".
De foretrukne elueringsmidlet er ca. 6M saltsyre. Fortrinnsvis anvendes et stort volum elueringsmiddel sammenlignet med volumet av råstoff; surheten av elueringsmidlet kan optimaliseres for individuelle råstoff for å oppnå ønskede selektiviteten
I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utføres regulering av redokspotensialet for råstoffoppløsningen hensiktsmessig ved oksidasjon av oppløsningen eller en kombinasjon av oksidasjons- og reduksjonstrinn. For eksempel kan oksidasjon utføres ved hjelp av en oksygen eller luftspyling, for eksempel ved forhøyet temperatur i ca. 1 time. Konvensjonelle innretninger, for eksempel en pH/redoks-måler med en platinaelektrode sammen med sølv/søIvklorid referanseelektrode, kan anvendes for å måle redokspotensialet av oppløsningen. Fortrinnsvis er redokspotensialet i området 550 til 600mV.
Egnet råstoffoppløsning kan være lett tilgjengelig som en raffineristrøm. Om påkrevet kan imidlertid en råstoffoppløsning fremstilles med utgangspunkt fra et fast PGM konsentrat. Fortrinnsvis blir et slikt konsentrat behandlet termisk. Dette kan utføres ved for eksempel røsting ved ca. 750°C i ca. 1 time i luft eller oksygen. En alternativ termisk behandling omfatter røsting som tidligere, etterfulgt av en nitrogenspyling i 15 minutter, etterfulgt av reduksjon ved ca. 750°C i ca. 1 time, ved anvendelse av hydrogen eller en egnet hydrogenholdig gas, for eksempel spaltegass (cracker gas).
Hensiktsmessig underkastes et slikt termisk behandlet fast råstoff en basis-metallutlutning før det oppløses. Basismetaller kan delvis utlutes fra det faste råstoffet, hovedsakelig for å redusere jeminnhold til under 5 gram/l i utlutningsvæsken. Dersom analysen viser et jerninnhold > 5 gram/l i utlutningsvæsken gjen-tas utlutningen fortrinnsvis en eller muligens to ganger inntil dette er oppnådd. Fortrinnsvis utføres utlutning ved anvendelse av saltsyre, hensiktsmessig 10N HCI, og hensiktsmessig ved anvendelse av et faststoff til væske forhold på ca. 1 :3,5 (kg/liter) ved ca. 85°C i ca. 1 time. Etter fullførelse blir de faste stoffene tillatt å sedimentere i en halv time før supernatant- utlutningsvæsken blir analysert for jem.
Det utlutede råstoffet kan deretter oppløses. En egnet oppløsningsfrem-gangsmåte er å suspendere de faste stoffene i 6M HCI, hensiktsmessig ved en konsentrasjon på 1 :8 (kg/liter) faststoff til væske forhold, etterfulgt av omrøring ved forhøyet temperatur, for eksempel ved 70°C, og med ktortilsetning, for eksempel ved å anvende en kloroverrisling, i tilstrekkelig tid til å oppløse de tilstedeværende PGMene. Dette er i eksperimentelt arbeid funnet å være ca. 13 timer. Etter at klorstrømmen er slått av kokes den resulterende oppløsningen for å fjerne overskudd av klor. Resten etter et slikt oppløsningstrinn filtreres hensiktsmessig fra.
Det er foretrukket å fjerne i det vesentlige alt oppløsnings gull fra råstoff oppløsningen før kromatografisk separasjon. Dette kan hensiktsmessig utføres ved hjelp av en oppløsningsmiddelekstraksjon, hensiktsmessig ved anvendelse av MiBK (metylisobutylketon), selv om andre fremgangsmåter kan anvendes om ønsket. Det er også effektivt å fjerne hovedmengden av Se, Te, Sn, Sb og Fe. Den resulterende væsken inndampes til et lavt volum for å fjerne eventuelt MiBK fra oppløsningen, deretter fortynnes det tilbake til det opprinnelige volumet ved anvendelse av 6M HCI.
Det antas at visse selenmetallkomplekser kan eksistere i oppløsning, og bør fortrinnsvis fjernes fra denne om de er til stede, før kromatografisk separasjon. Dette kan hensiktsmessig utføres ved å føre oppløsningen gjennom et sjikt eller en kolonne av aktivert karbon.
Selv om fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tillater separasjonen av minst Pt og Pd fra raffineristrømmer som er forurenset med basismetaller og amfotære elementer, bør det understrekes at andre råstoffer inneholdende Pt, Pd og eventuelt Os, som ikke er signifikant forurenset med slike metaller og elementer, lett kan separeres gjensidig for å oppnå platinagruppemetaller av høy renhet.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan utføres ved å anvende en rekke apparaturtyper, for eksempel ved å anvende en simulert kromatograf med beveg-elig sjikt, en kontinuerlig ringformet kromatograf eller en "Gatling gun" type kromatograf, og variasjoner av disse. Slik apparatur og variasjoner derav er beskrevet innen teknikken. Foreliggende oppfinnelse er med hell utført både på laboratorie-skalakolonner på 10mm og oppskalert til 300mm kolonner.
Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives i større detalj under henvisning til de ledsagende tegningene og kromatogrammene. De spesifikke trekkene og egenskapene ved oppfinnelsene beskrevet i det følgende bør bare ansees som illustrasjon på oppfinnelsen og ikke som begrensning av dens omfang. Figur 1 er et kromatogram som viser separasjonsresultatene oppnådd ved den kromatografiske separasjonsfremgangsmåten anvendt i eksempel 1 nedenfor,
Figur 2 er en utvidet skisse av den nedre delen av figur 1, og
Figur 3 er et kromatogram som viser separasjonsresultatene oppnådd i eksempel 2 nedenfor.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vedrører den gjensidige separasjonen av platinagruppemetaller og andre metallforurensninger, så som basismetaller og amfotære elementer fra en råstoffoppløsning. Denne fremgangsmåten vil typisk ha anvendelse i et raffineri for utvinning av platinagruppemetaller i høy renhet, spesielt platina og palladium.
Fraksjonene utvunnet ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan renses ytterligere ved utfelling av det tilstedeværende metallet ved anvendelse av kjente fremgangsmåter.
Oppfinnelsen vil så bli beskrevet under henvisning til spesifikke utførelses-eksempler hvori fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ble anvendt.
EKSEMPEL 1
En 200mm x 10mm kolonne ble pakket med en "ToyoPearl" HW40-F kromatografisk gel.
En råstoffoppløsning inneholdende et antall elementer omfattende nikkel, iridium, selen, rodium, bly, kobolt, sølv, kobber, bismut, sink, arsen, palladium, platina, osmium, jern og tellurium ble fremstilt fra et fast PGM råstoff i en 6 molar saltsyreoppløsning i henhold til fremgangsmåtene beskrevet ovenfor. Råstoff-oppløsningen omfattet 50 gram/l platina og 5 gram/l palladium.
Råstoffoppløsningen ble ekstrahert med MiBK for å fjerne hoveddelen av gull, tellurium og jern til stede.
Råstoffoppløsningen ble deretter ført gjennom en beskyttelseskolonne av aktivert karbon for å fjerne platina/selen komplekser som kan ha vært dannet. Dersom de ikke fjernes ville disse kompleksene interferere med den etterfølgende kromatografiske separasjonen.
Redokspotensialet av råstoffoppløsningen ble testet for å sikre at potensi-alet av råstoffoppløsningen er av størrelsesordenen 500mV. Dersom redokspotensialet er vesentlig under 500mV bør metallbestanddelene underkastes et oksidasjonstrinn for å sikre at separasjonen av platina er korrekt for god separasjon. Oksidasjonstrinnet vil innbefatte rask oksygenoverrisling av råstoffvæsken i ca.
1 time.
Når redoksmodifikasjon av råstoffoppløsningen hadde funnet sted ble råstoffet innført i kolonnen med pakket gel ved 1,5ml/minutt, tilsvarende 1,91 cm/ minutt. Et trykkfall på 206,8 - 275,8 kPa ble opprettholdt over kolonnen ved en omgivende driftstemperatur på 21°C ved anvendelse av HW-40F medium, som er et finkvalitets medium; en grovere kvalitet krever et lavere trykktap. Elementære fraksjoner blir deretter samlet fra kolonnen.
Resultatene av den kromatografiske separasjonen er vist i figurer 1 og 2 av de ledsagende tegningene. Figurer 1 og 2 er kromatogrammer av konsentrasjon i deler per million (ppm) avsatt som funksjon av tid i sekunder. Figur 1 viser den totale konsentrasjonen av alle elementer, mens figur 2 viser en forstørret skisse av den nedre delen av figur 1 slik at konsentrasjonene ved lavere nivå kan betraktes i større detalj. Under henvisning til figur 1 kan det sees fire distinkte separa-sjonsbånd: 1. Et bånd omfattende de overlappende toppene av As, Pb, Ni, Bi, Cu, Ir, Rh, Ru og Fe; 2. Et palladiumbånd eller- topp;
3. Et platinabånd eller - topp; og
4. Os, Fe, Te.
Posisjonen og samlet antall bånd vil i tillegg avhenge av forurensningene i råstoffet.
Platina- og palladiumbåndene er atskillbare fra hverandre og er selv av-skillbare fra første og siste bånd omfattende de andre elementene. Elementene som utgjør første og siste bånd er i det vesentlige forurensninger når de betraktes ut fra separasjonen av platina fra palladium. Renheten av palladium og platina separert ifølge foreliggende fremgangsmåte var ekstremt høy, og over 99,9% for R og 99,4% ved Pd ved meget høye utbytter. Høyere renheter over 99,99% kan oppnås ved å behandle fraksjonene ved konvensjonelle utfellingsteknikker.
Det er funnet ved senere undersøkelser av ved å endre parametrene av fremgangsmåten, så som lengden av kolonnen, elueringsmiddelsurheten, redokspotensial for råstoffoppløsningen og størrelsen og funksjonaliteten av partiklene som utgjør den kromatografiske gelen oppnås vesentlige endringer i retensjons-tidene for forskjellige species som både kan forbedre og redusere effektiviteten av foreliggende separasjonsmetode. For eksempel er det funnet at en svak variasjon i elueringsmiddelsurhet fra en 6 molar saltsyre forårsaker forurensning av palladium- og platinatoppene.
EKSEMPEL 2
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ble anvendt for å behandle en metalloppløsningsvæske i 6M HCI fra et kommersielt PGM raffineri. Alle materialer og prøver ble analysert ved hjelp av induktivt koblet plasma ved anvendelse av en interelement korreksjonsteknikk for å forhindre interferens grunnet de høye konsentrasjonene av elementer. En kolonne med diameter 280mm ble anvendt og ble pakket ved en sjikttykkelse på 300mm av "ToyoPearl HW40-C" medium (etter for-tregning av etanolen som det leveres i, med 6M HCI).
En råstoffpreparering ble utført ved å ekstrahere 4 ganger MiBK i et 1 :1 volumforhold. Hver organisk fase ble skrubbet med 6M HCI, de vandige fasene ble kombinert, inndampet til lavt volum for å fjerne eventuelt oppløselige MiBK og deretter tilbakefortynnet med 6M HCI til den ønskede Pt konsentrasjonen (100 gram/l, selv om noen forsøk ble utført ved 75 gram/l). Væsken ble filtrert, etterfulgt av en oksygenspyling ved romtemperatur under omrøring, inntil redokspotensialet nådde ca. 500mV. Væsken ble igjen filtrert for å fjerne fint materiale. En analyse av rå-stoffvæske ble utført og resultatene er tabulert i tabell 1.
Et antall forsøk ble utført, som alle viste utmerket separasjon av platina
og palladium. I et slikt forsøk ble kolonnen pakket til 300mm høyde, deretter ble 800ml råstoff væske tilført til kolonnen ved ca. 100 gram/l Pt konsentrasjon. 6M
HCI ble deretter tilført til kolonnen ved ca. 1,36 liter/minutt inntil Pt ble detektert, hvoretter strømningshastigheten ble øket til 3,3 liter/minutt. Prøver av den eluerte
væsken ble ført til ICP for analyse, og er avsatt som element som funksjon av tid i figur 3.
Analyse av de samlede fraksjonene viste renheter på 99,9% for Pt og 99,4% for Pd. Disse fraksjonene kunne lett behandles for å oppnå bedre renheter enn 99,99%.
Claims (8)
1. Fremgangsmåte for gjensidig separasjon av platinagruppemetaller fra en råstoffoppløsning i saltsyre, hvilken oppløsning kan inneholde de nevnte metaller i blanding med basismetaller og amfotære elementer,
karakterisert ved at den omfatter trinnene: (a) justering av surheten av råstoffoppløsningen slik at den er i område fra 5,5 til 6,5M HCI; (b) justering av redokspotensiale for råstoffoppløsningen til minst ca. 500mV; (c) føring av den surhets- og redoksregulerte oppløsningen gjennom et kromatografisk medium som forårsaker at basismetallene, andre forurensings-elementer og platinagruppemetallene interagerer med det kromatografiske mediet, og (d) eluering av minst platina og palladium i separate fraksjoner fra det kromatografiske mediet ved anvendelse av et elueringsmiddel.
2. Fremgangsmåte for gjensidig separasjon av platina fra palladium fra en råstoffoppløsning i saltsyre,
karakterisert ved at den innbefatter trinnene: (a) justering av surheten av råstoffoppløsningen slik at den er i området fra 5,5 til 6,5M HCI; (b) justering av redokspotensialet av råstoffoppløsningen slik at den er minst ca. 500mV; (c) føring av den surhets- og redoksjusterte oppløsningen gjennom et kromatografisk medium som forårsaker at basismetallene, andre forurensende elementer og platinagruppemetallene, interagerer med det kromatografiske mediet, og (d) eluering av minst platina og palladium i separate fraksjoner fra mediet med anvendelse av et elueringsmiddel
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at surheten av råstoffoppløsningen om nødvendig justeres til området 5,7 til 6M HCI.
4. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående kravene, karakterisert ved at det kromatografiske mediet er et metakrylatgel-basert medium.
5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den også omfatter en preliminær behandling for å fjerne i det vesentlige alt gull som er til stede i råstoffoppløsningen.
6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den også omfatter en preliminær behandling for å fjerne i det vesentlige allé selen- platinakomplekser til stede i råstoffoppløsningen.
7. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at råstoffoppløsningen oksideres om nødvendig for å gi et redokspotensial på minst ca. 500mV.
8. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den også omfatter samling av en fraksjon inneholdende minst et platinagruppemetall og utfelling av nevnte platinagruppemetall(er) derfra.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ZA978362 | 1997-09-17 | ||
| PCT/GB1998/002718 WO1999014385A1 (en) | 1997-09-17 | 1998-09-14 | Separation of platinum group metals |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20001388L NO20001388L (no) | 2000-03-16 |
| NO20001388D0 NO20001388D0 (no) | 2000-03-16 |
| NO321623B1 true NO321623B1 (no) | 2006-06-12 |
Family
ID=25586593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20001388A NO321623B1 (no) | 1997-09-17 | 2000-03-16 | Separasjon av metaller fra platinagruppen |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6364931B1 (no) |
| EP (1) | EP1019551B1 (no) |
| JP (1) | JP4550272B2 (no) |
| AT (1) | ATE204025T1 (no) |
| DE (1) | DE69801335T2 (no) |
| DK (1) | DK1019551T3 (no) |
| NO (1) | NO321623B1 (no) |
| WO (1) | WO1999014385A1 (no) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0210099D0 (en) | 2002-05-02 | 2002-06-12 | Anglo Platinum Ltd | Separation of metals |
| JP4216147B2 (ja) * | 2003-02-13 | 2009-01-28 | 本田技研工業株式会社 | 車両用シート |
| JP3741117B2 (ja) | 2003-09-26 | 2006-02-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 白金族元素の相互分離方法 |
| AR054096A1 (es) * | 2004-11-12 | 2007-06-06 | Monsanto Technology Llc | Recuperacion de metales nobles de corrientes de proceso acuosas y proceso de preparacion de n-(fosfonometil)-glicina |
| WO2007080648A1 (ja) | 2006-01-13 | 2007-07-19 | Asaka Riken Co., Ltd. | 貴金属の分離回収方法 |
| JP4821486B2 (ja) * | 2006-08-01 | 2011-11-24 | 住友金属鉱山株式会社 | スズを含有する白金原料の精製方法 |
| JP5284378B2 (ja) * | 2011-01-17 | 2013-09-11 | パンパシフィック・カッパー株式会社 | 廃酸からのレニウム回収方法及びシステム |
| WO2014015264A1 (en) * | 2012-07-20 | 2014-01-23 | Brown University | Functionalized media and methods of making and using therefor |
| JP5467133B2 (ja) * | 2012-09-11 | 2014-04-09 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 金の回収方法 |
| GB201410883D0 (en) * | 2014-06-18 | 2014-07-30 | Johnson Matthey Plc And Anglo American Platinum Ltd | Interseparation of metals |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3473921A (en) | 1969-01-06 | 1969-10-21 | Technion Res & Dev Foundation | Method for recovery of noble metals |
| US4012481A (en) * | 1975-11-07 | 1977-03-15 | Pgp Industries, Inc. | Process for the separation of platinum group metals |
| IL83449A (en) * | 1987-08-06 | 1991-03-10 | Schmuckler Gabriella | Method for the interseparation of noble metals |
| JP3053102B2 (ja) * | 1990-03-12 | 2000-06-19 | 田中貴金属工業株式会社 | 溶離特性に優れる白金及びパラジウムの吸着物質並びにそれを使った白金及び／又はパラジウムの回収方法 |
| JPH04141533A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-15 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 貴金属の回収方法 |
| JPH06192247A (ja) * | 1991-11-26 | 1994-07-12 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 環状ジアミド化合物及び該化合物を使用する貴金属回収方法 |
| JP3043522B2 (ja) * | 1992-08-10 | 2000-05-22 | 新日本製鐵株式会社 | 貴金属イオンを含有する酸洗廃液中の貴金属イオン回収方法 |
| JPH07300630A (ja) * | 1994-04-27 | 1995-11-14 | Shoei Chem Ind Co | 銀の分離回収方法及び銀とパラジウムの分離回収方法 |
| JP3733598B2 (ja) * | 1994-05-13 | 2006-01-11 | 住友金属鉱山株式会社 | 白金族元素の回収方法 |
| JPH07331349A (ja) * | 1994-06-07 | 1995-12-19 | Shoei Chem Ind Co | パラジウムと銀の分離回収方法 |
| JP3204847B2 (ja) * | 1994-07-15 | 2001-09-04 | 田中貴金属工業株式会社 | 白金の抽出剤及び白金の回収方法 |
| US5618502A (en) * | 1995-07-17 | 1997-04-08 | Westinghouse Electric Corporation | Zirconium and hafnium separation in sulfate solutions using continuous ion exchange chromatography |
| WO1997004141A1 (en) * | 1995-07-17 | 1997-02-06 | Westinghouse Electric Corporation | Zirconium and hafnium separation in chloride solutions using continuous ion exchange chromatography |
| GB9515196D0 (en) | 1995-07-25 | 1995-09-20 | Matthey Rustenburg Refines | Interseparation of platignum group metals |
-
1998
- 1998-09-14 DE DE69801335T patent/DE69801335T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-14 JP JP2000511922A patent/JP4550272B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-14 AT AT98942861T patent/ATE204025T1/de active
- 1998-09-14 WO PCT/GB1998/002718 patent/WO1999014385A1/en active IP Right Grant
- 1998-09-14 EP EP98942861A patent/EP1019551B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-14 US US09/508,976 patent/US6364931B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-14 DK DK98942861T patent/DK1019551T3/da active
-
2000
- 2000-03-16 NO NO20001388A patent/NO321623B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU730361B2 (en) | 2001-03-08 |
| US6364931B1 (en) | 2002-04-02 |
| DE69801335D1 (de) | 2001-09-13 |
| NO20001388L (no) | 2000-03-16 |
| WO1999014385A1 (en) | 1999-03-25 |
| DE69801335T2 (de) | 2002-06-13 |
| JP2001516808A (ja) | 2001-10-02 |
| EP1019551A1 (en) | 2000-07-19 |
| JP4550272B2 (ja) | 2010-09-22 |
| NO20001388D0 (no) | 2000-03-16 |
| EP1019551B1 (en) | 2001-08-08 |
| DK1019551T3 (da) | 2001-10-08 |
| AU9083798A (en) | 1999-04-05 |
| ATE204025T1 (de) | 2001-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2353684C2 (ru) | Способ совместного отделения металлов платиновой группы | |
| RU2386709C1 (ru) | Способ разделения и извлечения благородных металлов | |
| US20040118249A1 (en) | Process for separation/recovery of platinum group metals | |
| NO321623B1 (no) | Separasjon av metaller fra platinagruppen | |
| EP0756013B1 (en) | Interseparation of platinum group metals | |
| JP2012126611A (ja) | 銅電解スライムからのセレンの回収方法 | |
| CN108421986A (zh) | 一种高纯铱粉的制备方法 | |
| JPH09316560A (ja) | 白金の回収方法 | |
| AU730361C (en) | Separation of platinum group metals | |
| RU2213793C2 (ru) | Способ переработки материалов, содержащих благородные металлы, путем хроматографического отделения и фракционирования | |
| JP4726496B2 (ja) | 貴金属の分離回収方法 | |
| CN114752760A (zh) | 一种利用选择性生物吸附提取金与铂族金属的方法 | |
| JP4169640B2 (ja) | 溶液中の貴金属の回収方法 | |
| JPH0533071A (ja) | 水溶液からロジウムを分離、精製する方法 | |
| JP5786661B2 (ja) | 白金族元素の分離回収方法 | |
| WO2001098548A2 (en) | Chromatographic interseparation of platinum group metals | |
| CN1031399A (zh) | 利用加压氢还原分离提纯铱的方法 | |
| JP4885149B2 (ja) | 貴金属の分離回収方法 | |
| RU2103394C1 (ru) | Способ извлечения платины и палладия из промышленных продуктов, содержащих платиновые металлы | |
| RU2764778C1 (ru) | Способ селективного выделения обогащенных концентратов платиновых металлов из многокомпонентных растворов | |
| RU2772041C1 (ru) | Способ извлечения и разделения благородных металлов из хлоридных растворов | |
| JP2941073B2 (ja) | 白金族金属の分離方法 | |
| JPH03277730A (ja) | ロジウムの精製方法 | |
| JP5440137B2 (ja) | ヒ素を含有する塩化物溶液からのパラジウムの分離方法 | |
| RU2221884C1 (ru) | Способ разделения цветных и благородных металлов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MK1K | Patent expired |