PT99958A - Processo melhorado de recuperacao de metais nobres - Google Patents

Description

DESCRICSO;

Os metais nobres est3o cada vez mais a ser utilizados em processos industriais, especialmente em sistemas catalíticos. Metais como a platina, o paládio, o rutênio, o rõdio, o rênio, o irídio, o ouro e a prata sSo considerados de extrema importância e, com o crescente encargo que se coloca nos recursos mundiais, a sua conservação é particularmente importante.

Quando se utiliza um sistema catalítico heterogéneo, o problema da recuperação do metal nobre normalmente ê relativamente simples, mesmo quando as quantidades sâío reduzidas. Neste caso, o catalisador é filtrado, centrifugado ou isolado por um outro meio que separa o catalisador sólido da fase reaccional líquida. Depois, o catalisador ê reactivado ou dele recuperado o metal nobre.

Os catalisadores homogéneos representam um problema particularmente difícil, no que se refere ao isolamento do catalisador ou do metal nobre consumido, onde o catalisador estã presente em alta diluição numa mistura reaccional complexa. Uma vez que o metal nobre pode estar presente em concentrações da ordem de 1 parte em 10.000, o isolamento através de métodos simples nem sempre é viável. Para além disso, outros componentes do sistema reaccional interferem frequentemente com o processo de isolamento ou tornam os custos do mesmo extremamente altos. A Patente Portuguesa No. 76.914 descreve um processo para a recuperação de metais nobres a partir de misturas reaccionais homogéneas, através do tratamento com telGrio ou com um composto de telGrio redutível. Este processo consiste no tratamento da mistura reaccional catalítica, depois do produto desejado da reacção ter sido removido, com telGrio metálico a temperaturas entre 100° e 250°C por um período de tempo adequado, até que todo o metal nobre tenha sido removido da solução sob a forma de uma amálgama com telúrio. (0 termo amálgama, tal como utilizado na presente descrição, ê definido como uma mistura íntima de telúrio e do metal nobre.) Este processo da técnica anterior é especificamente concebido para a recuperação de metais nobres, quer a partir de meios aquosos quer a partir de solventes orgânicos não voláteis.

No caso de reacções feitas em solventes de baixo ponto de ebulição, a Patente Portuguesa No. 76.914 instrui que o tratamento das águas-mães da 2.

reacção em bruto pode ser efectuado a pressães elevadas para alcançar temperaturas altas, necessárias à formação da amálgama telúrica. Os solventes voláteis dos quais os álcoois, especialmente o metanol, são os exemplos mais característicos, não podem ser utilizados por si só ou juntamente com água para o processo de fixação do metal nobre utilizando telúrio, sem se recorrer a altas presstfes. Além disso, estabeleceu-se que durante o tratamento das águas-mães a presstfes e temperaturas elevadas, se observa um aumento de pressão perigoso, o qual pode tornar o processo extremamente arriscado.

Na presente invenção a utilização de pressães elevadas, assim como de reactores dispendiosos de alta pressão, pode ser evitada se se substituir o solvente de baixo ponto de ebulição por um de ponto de ebulição mais elevado, de preferência entre 120° e 200°C. Ê vantajoso para o solvente ter um ponto de ebulição na gama mediana dos limites acima mencionados meramente por razães de conservação de energia, sendo mais fácil manter a mistura em refluxo. 0 solvente deverá também possuir propriedades redutoras visto ter sido estabelecido que estas são vantajosas para a fixação completa do metal nobre. Os solventes mais adequados para este fim são a dimetilformamida, a dimetilacetamida e o diglime.

Assim, a presente invenção refere-se a um processo de melhoramento do processo da Patente No. 76.914 em que o melhoramento consiste na: a) adição de um solvente adequado, inerte na reacção, de um ponto de ebulição entre 120° e 200°C, à mistura da reacção contendo um solvente orgânico de um ponto de ebulição inferior a 120°C, ou à mistura de reacção concentrada, e b) remoção da água e/ou de solventes originalmente presentes por destilação, e se refluxar em seguida a uma temperatura entre 120° e 200°C, em presença de telúrio metálico ou de um composto redutível do mesmo.

Este melhoramento tem a vantagem de não serem necessárias instalaçães de alta pressão. Além disso, a eliminação dos solventes originais de baixo ponto de ebulição permite uma melhor fixação do metal nobre. 3.

Esta invenção é aplicável à recuperação de metais nobres a partir das águas-mães de qualquer processo industrial em que se encontram sais ou complexos de metais nobres sob forma dissolvida, metal sob forma coloidal e ainda soluçães aquosas de extracção.

No processo da presente invenção, após a adição de dimetilformamida, ou outro solvente adequado, à mistura de reacção, ou ao resíduo concentrado, contendo metal nobre, a água e/ou solventes de baixo ponto de ebulição presentes são removidos por destilação, ficando assim substituídos por dimetilformamida antes da adição do telúrio ou do composto de telúrio redutível. Alternativamente, pode-se adicionar o telúrio antes da remoção dos solventes, destilando-os em seguida e substituindo-os por dimetilformamida, ou outro solvente adequado. A seguir, refluxa-se a mistura reaccional, normalmente durante 5 a 25 horas, até que todo o metal nobre na solução se ligue com o telúrio. A mistura reaccional é então arrefecida e filtrada. Deste modo, obtem-se um sólido de pequeno volume e com um teor de metal nobre de aproximadamente 1% a 2%, aumentando assim grandemente a concentração do metal nobre na substância a ser tratada para a recuperação do metal nobre. 0 metal nobre poderá depois ser recuperado da amálgama pelas técnicas convencionais.

Uma outra vantagem deste novo processo é que o solvente de alto ponto de ebulição ê reciclado depois da filtração da amálgama através de destilação a baixa pressão.

Chegou-se ã conclusão que esta invenção se pode aplicar de modo vantajoso ao tratamento de sistemas catalíticos heterogéneos que mostram um grau de dissolução ou formação de coloides de metais nobres. Neste caso, também o metal nobre residual nas águas-mães pode ser recuperado pelo presente processo.

Os exemplos seguintes servem apenas para ilustrar a invenção e não devem de forma alguma ser dela considerados como uma limitação. EXEMPLO 1

Adicionou-se água (350 ml) âs águas-mães (7 1, contendo 198,8 mg de rõdio) 4. de uma hidrogenação, como descrito no Exemplo 3 da l3 Adição à Patente Portuguesa No. 76.061, e destilou-se um total de 6,3 1 de solvente. Depois adicionou-se óxido de telúrio hidratado (9,37 g, contendo 7,17 g de telúrio), assim como dimetilformamida (1,05 1). Continuou-se a destilação até se obter uma temperatura interna no líquido de 153°C e a mistura foi então refluxada durante 15 horas. A mistura foi depois arrefecida à temperatura ambiente e filtrou-se o material sólido, lavou-se com dimetilformamida e depois com metanol. 0 sólido, apôs ser seco na estufa a 35°C, pesava 8,6 g e tinha um teor de rõdio de 2,07%, correspondendo a 178 mg e uma fixação do teor de rôdio original de 93,3%. EXEMPLO 2 10000 1 de âguas-mães, provenientes da filtração de misturas reaccionais de hidrogenaçães, como referido acima, foram concentrados até ao volume de 1300 1, para recuperação dos solventes orgânicos. 0 resíduo, contendo 270 g de rõdio, foi dissolvido em 1500 1 de dimetilformamida. Utilizando uma coluna de destilação, com refluxo, eliminou-se a âgua e os solventes residuais de pontos de ebulição inferiores a 150°C, retendo-se a dimetilformamida. Adicionou-se óxido de telúrio hidratado (6,75 kg de telúrio) e refluxou-se a mistura durante 15 horas, a cerca de 150°C. Após arrefecimento, filtrou-se a amálgama formada de telúrio/ródio, que foi lavada várias vezes com dimetilformamida e água. A amálgama (cerca de 9 kg) foi analisada por espectrofotometria de absorção atómica, tendo-se verificado que continha 235 g de rôdio (87% de fixação). EXEMPLO 3

Adicionou-se óxido de telúrio hidratado (1,251 g) a um concentrado contendo 30,1 mg de platina em dimetilformamida (325 ml) e destilou-se a mistura até se obter uma temperatura de 145°C. Continuou-se o aquecimento durante 15 horas e, apôs arrefecimento, filtrou-se o precipitado. 0 sólido resultante (1,197 g) foi analisado, mostrando um teor em platina de 2,4% e revelando uma fixação de 95,5% de platina.

Quando se repetiu este exemplo utilizando dimetilacetamida, a fixação de platina também foi de 95,5%.

Ensaios semelhantes utilizando combinações de dimetilformamida, dimetil-acetamida ou diglime como solvente e concentrados contendo outros metais nobres forneceram resultados semelhantes.

Claims (7)

1. REIVINDICAÇÕES: 1. Processo de separação de metais nobres a partir de resíduos inorgânicos e/ou orgânicos, contendo metais nobres, os seus sais, e/ou os / seus complexos inorgânicos ou orgânicos, por formação de uma amálgama telúrica em si conhecida, caracterizado pelo facto de se adicionar um solvente orgânico adequado de um ponto de ebulição superior a 120°C aos resíduos e em seguida se eliminar a água e solventes residuais eventualmente presentes nos resíduos, após o que se adiciona telúrio metálico, ou um composto redutível do mesmo, se refluxar a mistura de reacção, e se recuperar a amálgama de metal nobre e telúrio da mistura por filtração.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o solvente ser dimetilformamida e a eliminação dos solventes residuais ser efectuada por destilação fraccionada até à temperatura da mistura de reacção ultrapassar 150°C.
3. 3. Processo de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de a duração do refluxo estar compreendida entre 5 e 25 horas.
4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de as águas-mães serem provenientes de reacções, empregando Pt, Pd, Ru, Rh, Re, Ir, Au ou Ag.
5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o solvente adequado ser dimetilacetamida, diglime, ou uma mistura dos mesmos.
6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o refluxo com telúrio ou um composto reductível do mesmo ser realizado a uma temperatura de reacção compreendida entre 120°C e 200°C durante o tempo necessário para completar a formação da amálgama, ou seja entre 5 e 25 horas.
7. 7. Processo de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de o solvente de alto ponto de ebulição ser recuperado e em seguida ser reciclado no mesmo processo. hovione Sociedade Química, SA