PL159674B1 - Sposób otrzymywania koncentratów metali szlachetnych z odpadów porafinacyjnych PL PL PL - Google Patents

Abstract

Sposób otrzymywania koncentratów metali szlachetnych z odpadów porafinacyjnych nie- roztwarzalnych w wodzie królewskiej, polegajacy na tym, ze metale szlachetne kumuluje sie w metalicznym olowiu, a nastepnie oddziela sie je od nosnika, znamienny tym, ze stop olowiu zawierajacy metale szlachetne odlewa sie w anody, które umieszcza sie w elektrolicie fluoro- krzemianowym i poddaje sie go procesowi elektrorafinacji przy gestosci anodowej pradu 200-600 A /m 2 i gestosci katodowej 130-300 A /m 2, a w poczatkowej fazie procesu stosuje sie elektrolit zawierajacy w 1 dm3 30-80 g olowiu, 50-150 g kwasu fluorokrzemianowego i 0,5-2,5 g kwasu fluorowodorowego, natomiast w trakcie procesu elektrorafinacji co 5-10 godzin do elektrolitu dodaje sie kwas fluorowodorowy w ilosci 0,5-2,5 kg na 1 m3 elektrolitu, po czym uzyskany szlam anodowy o zawartosci 8-20% wagowych metali szlachetnych przerabia sie dalej znanymi metodami, a wytworzona na katodzie gabke olowiana zawraca sie jako kolektor metali szlachetnych do pierwszej fazy procesu. PL PL PL

Description

^Znan^y i powszechnie stosowan^y s^posób ftrzyywania Pncentratów metali szlachetnych z o^dpadów porafinacyjnych nierozpuszczalnych w wodzie fcrolewskiej polega na stopieniu ^odpadów z dodatkiem topników, redulktora i ^kolektora metali szlachetnych którym zazwyczaj s^ą tlenki ołowiu. Metale szlachetne w ilości to. °,5% wa^g. ^gromadz^ą się w tvydzielonym w tych warunkach ołowiu metalicznym, który nastypnie poddaje aię roztwarzaniu w rozcieńczonych roztworach kwasu azotowej.

^pewn^ą modyfikacją opisanego sposobu jest metoda przedstawiona w polskim opisie patentowymi nr 59 691. ^polega ona na tym, że otrz.^nany z przetopu redukc^yjnego stop metalu lub metali szlachetnych z tlenktom ołowiu ^granuluje się znanym sposobem, następnie suszy i ^dodaje do następnego przetopu w miejsce tlenku ołowiu, przy czym proces powtarza się wielokrotnie, do momentu uz^ys^kania toncentratu o zawarttoci 5% metali szlachetnych Dalszy przerób tego koncentratu polega na roztwarzaniu ^go w roztworach ^kwasu azotowego, a następnie w wodzie Polewskiej.

Niedogtonościami dotychczasowych metod przerobu oclpadów porafinacyjnych są niskie stężenia metali szlachetnych w uz^yskanych koncentratach, powodujje w konsekwencji konieczność roztwarzania dtoych ilości ołowiu, losowanie ^do tego celu rozcieńczonych roztworów jeat przyczyną częściowego roztwrorzenia platynowców, ^głównie ^pd i ^Rh·

Ołów usuwany chemczule ze stopu jest praktycznio blzpovootnil tracony. Ponadto podczas etapu rozpuszczania istnieje możliwość wyzierania tlenków azotu, co wymaga stosownia

159 674 odpowiedniej aparatury 1 zabezpieczeń.

Inny,uiany 1 stosowany głównie do odzysku złota sposób otrzymywania koncentrat^ meeali szlachetnych z odpadów porafinacyjnych nierozpuszczalnych w wodzie króleralkLej polega na tym, te surowce złotonośne ługuje się roztworem cyjanków w obecności utleniaczy, po czym z tak otrzymanych roztworów odzyskuje się złoto metodą elektrolityczną lub cementa cyjną. Niedogodnością tej metody jest konieczność operowinia ailnie toksycznymi roztworami cyjankowymi oraz niskie efekty ługowania będące wynikiem różnej trwałości powstających kompleksów cyjankowych poszczególnych imtali szlachetnych.

Z polskiego opisu patentowego nr 150 019 znany jest także sposób przerobu zużytych baterii, uzbrojonych płytek drukowan^ych i elementów elektronicznych polegający na przeprowadzeniu pirolizy niesortowanej mieszaniny i obróbki kwasem powstającej podczas pirolizy szlaki, elektrolizy oraz ^pobrania i rozdzielenia produktów osadzających się na elektrodach. ^W sposobie tym szlakę powstającą w procesie ^pirolizy ^przemywa się wodą lub rozcieńczoiym lewasem fluonoborov^ym, a zawiesinę filtruje ^się, natomiast placek filtrccyjny ^czyści się w kwasie f^luorbborov^ym, ^przy czym kwas fluoroborowy stosuje się w eletartaizie ^jako eletarolit, następnie kwas ftaoroborowy regeneruje się ^przez destylację, zaś tapadający podczas elektrolizy pod elektrodami szlrni anodowy i szlimi tatodowy oddziela się, złniera i przera^bia ^dla ponownego użycia. ^powyższy sposób polega zatem w swej istocie na łu^gowaniu kwasem f^luoroboro^ym roztwarzalnych i rozpuszczalnych składników misy wsadowej z następującą po tym eletarolizą tak otrzymanego roztworu. Siposób ten nie ^mo^że ^być stosowany do koncentratów porafinacyjnych, Inowiem z^awarte w nich metale szlachetne nie ^podle^gają taiałaniu kwasu ftaoooborowego, zatem nie mo^{gą by}c ^przeprowadzone do roztworu, a następnie elektrochemicznie osataone na katodzie. Ponadto w jnrzytocooiym* opisie mamy do czynienia z eletarolizą roztworów, to znaczy ^procesem prowadzonym* z zastosowaniem nieroztwarzalnej anody. ^proces taki nie może ^byc zastosowany do wytwarzania tancentratu metali szlachetnych metodą eletarorafinacji, czy elektoochemicznego roztwarzania Mteriału anody.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie niedogodności dotychczas stosowanych metod. Cel ten osiągnięto poprzez opracowanie nowej metody ^przerobu odpadów porafinacyjnych.

^Zgodnie z wynalazkiem s^posób otrzymywania koncentratów metali szlachetnych z od^padów porafinacyjnych nierozpuszczalnych w wodzie królewskiej pole^gający na tym, ^że metale szlachetne kumuluje się w metalicznymi ołowiu,a nastę^pnie oddziela się je ta nośnika, taarakteryzuje się tym, ^że st:op ołowiu zawierający metale szlachetne odlewa się w anody, które umieszcza się w eletarolicie f^luorkkrzemianow;^ml i poddaje się ^go procesowi elektrorafi2 2 nacji przy ^gęsta^ści anodowej prądu 2°°-600 A/m i ^gęsto^ści tatodowej 130-300 A/m .

W począł:kowej fazie procesu stosuje się elektrolit zawierający w ¹ drn 3°-80 g, tarz^ystnie 5° ^g ołowiu, 5°-15O ^g, tarzystnie Ί°° ^g kwasu f^οηΙΐΤζειηίθΜν/εβο i °,5-2,5 g tarasu f^luorowodoΓOwe^gr, a w trakcie ^procesu eleictrorafinacji co ⁵~10 godzin d° elektrolitu dodaje się taas ftaoowwodorowy w ilości °,5-2,5 ^kg na 1 m elektrolitu. Uzyskany w proMaie szlam anodowy zawierający 8—2C£S wagowyo^h rot^l-i szlachetnych przerabia się dalej zⁿanymi metodami, a wytworzoną na tatodzie gątikę ołowianą zawraca się do pierwszej fazy procesu wykorzystając ją jako taletaor metali szlachetnych ^Sposó^b według wynalazku urnowiwił nieoczekiwanie uzyskanie tancentratu zawierającego ⁸-2<% wagowyc^h metali szlachetnych, to jest tancentratu o zawartotai metali szlachetnych kilkakrotnie wyższej ta tancentratów uz^yskiwanych dotychczasowymi metodami, ^przy równoczesnym odzysku na tatadzie metalicznego ołowiu. Bardzo dtaą zaletą rozwiązania jest fakt, żg zarówno w ^produkcie tatodowym jak i w elektrolicie nie stwierdza się obecności platynowcta, taóre w całości przechodzą do szlamu anodowego a sam proces zactadzi bez wydzielania sztadliwych substancji i nie stwarza zagrotania dla obsługi.

Sposta według wynalazku przedstawiono w poniższych przykładach.

^przykład I. 1°° ^kg stopu o składzie: ⁸1, ^pb, 7,ć%a Fe, ⁸,u2 Wi i 2,5% sumy metali szlachetnycli, uzyskanego znanym s^posobem przez redutayjne topienie odpadów porafinacyjnych ze związkami ołowiu lub ołowiem metalicznym odlewu się w anody ^o łącznej powie4

159 674 rzchni 0,375 m . Anody umieszczone w workach tkaninowych poddaje się następnie elektrorafinacji w elektrolicie ftoookkreemiaooT^ o ^pocz^ątkowej zawaatości ołowiu ⁵⁰ g/dm^m, kwasu fluoookreemianowego 9⁰ g/dnr ^{i 1 g}/dm^s kwasu f^^<ko^^c^dok^(^wego. Proces prowadzi się przez 200 godzin stosując gęstość anodową 400 A/m 1 gęstość katodową 300 A/m . Co 10 h do wanny dodaje się 1 kg ffl?/mk elektrolitu w celu cofnięcia rozpadu fluorokrzemianów. W ^yiiku elektrorafinacji otrzymuje się 68 kg gąbki ołowiowej, oraz 18,5 kg szlimu anodowego zawierającego 13,5% ^ee^aii szlachetnych. Uzyskany szlim anodowy kieruje się do odzysku meali szlachetnych znanymi metodami hydromejalurgiczny^m., a gąbkę ołowiową zawraca się do pierwazej fazy procesu w charakterze kolektora me^ai szlachetnych.

Przykład II. 100 kg stopu o składzie wagowym: Pb = 91,4%, Ni = 5»Q%, Fe = 1,2% i 3,6% sumy mmeali szlachetnych, uzyskanego znanym sposobem przez redukcyjne topienie odpadów porafinacyjnych ze związkami ołowiu lub ołowiem meeali czny odlewa się w anody o łącz2 nej poTwerzchni 0,375 m . Anody umieszczone w workach tkaninowych poddaje się następnie elektrorafinacji w elektrolicie fluorkkreemianowy o początkowej zawaatości ołowiu 50 g/ ^dm^m \ kne^u f5uork^rrjeJSⁱanowego ^{90 g}/dm^S i. o ą/dm^S kwasu fluooowotorowego. Proces prowadzi si^{ę p}rz^ez 2⁸5 ^godzin stosujj jstoto ano^dao^{ą 200 A/}m^s i jstoto ^ka'to^dow^{ą 150 A/}m . Co 10 h do wann^y dodaje si^{ę 1 kg} KP^/m^s dtotrdi-tu w celu ca^fni^ujⁱi rozpadu ^fluorok^rjemian^óo.

W wyniku elektrorafinacji otrzymuje się 77 kg ołowiu katodowego oraz 18,7 kg szlimu anodowego zawierając ego 19,2% szlachetnych.

Claims (1)

1. ^Spoaób otrzymywania koncentratów metali szlachetnych z od^padów pora^finacyjnych nieroztwarzalnych w woi^zi.e królewskiej polegający na tym, że metale szlachetne kumuluje się w'metaliczny ołowiu,a następnie oddziela się je od nornika, znamienny tym, ^że stop ołowiu zawierający metale szlachetne odlewa aię w anody, ^które umieszcza się w elelctrolicie fluorkkrzemianowy i ^poddaje się go procesowi elektrorafinacji przy gęsto^ści anodowej ^prądu 200-600 A/m i ^gęsto^ści ^katodowej 130-300 A/m , a w początko^we^j fazie procesu stosuje się elektrolit zawierający w 1 dm³ 30-80 g ołowiu, 50-150 g kwasu fluorokrzemianowego i °,5-2,5 ^g kwasu fluorowodorowe^go^, natomiast w trakcie procesu elektrorafinacji co 5-10 ^godzin do elelctrolitu dodaje się ^kwas fluorowodorowy w ilości 0,5-2,5 ^kg ⁿa 1 rn^{3 e}l^ektrolitu, ^po czymi uzyskany szlam anodowy o zawarttoci 8-2<% wajwych metali szlachetnych przerabia się ^dalej znanymi metodami,a wytworzoną na tetodzie gąbkę ^ołowianą zawraca się jako ^kole^ktor metali szlachetnych ^do pierwszej fazy procesu.

   ^przedmiotem wynalazku jeat s^posób otrzyiywania ^koncentratów metali szlachetnych z o^dpadów porafinacyjnych nieroztwarzalnych w wodzie królewskiej.

   Jednym z ^główmych sposobów ftrzymywania i rafinacji metali szlachetnych ^jest ich roztwarzanie w wodzie królewskiej. W praktyce mimo zastosowania wielokrotrego łujwimia, w stałej pozosSMoścl stwierdza się obecność od 0,2-3% wagowych meaai szlachetnych, najczęściej rodu, palladu, platyny i złota, ^stępujących w postaci odpornych chemcznie połączeń, co nie pozwMa na dalszy ich odzysk widług znanych sposobów. Jak tykazdty badaiia krystalograficzne odpadów porafinacyjnych, głównym ich składnikiem są spinele typu /Fe, Mg/ /Cr, Fe/gO^, NiCrO^ oraz Fe₂0j i AlgOy Tego typu ma^r^^y tlenkowa są odporne na działanie truasów mineralnych i ich mieszmin, oraz alkaliów.