RU2017842C1 - Method of reprocessing of alloys containing noble metals on the basis of copper and/or zinc - Google Patents
Method of reprocessing of alloys containing noble metals on the basis of copper and/or zinc Download PDFInfo
- Publication number
- RU2017842C1 RU2017842C1 SU5012701A RU2017842C1 RU 2017842 C1 RU2017842 C1 RU 2017842C1 SU 5012701 A SU5012701 A SU 5012701A RU 2017842 C1 RU2017842 C1 RU 2017842C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silver
- copper
- cement
- noble metals
- content
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидрометаллургии и может применяться на металлургических и химических предприятиях для переработки металлических отходов, содержащих благородные металлы. Способ позволяет перерабатывать отходы с содержанием благородных металлов от 5 до 80%, снизить затраты на переработку за счет исключения дорогостоящих реагентов и уменьшения материальных потоков, улучшить экологическую обстановку в процессе переработки. The invention relates to hydrometallurgy and can be used at metallurgical and chemical enterprises for the processing of metal waste containing noble metals. The method allows to process waste with a noble metal content from 5 to 80%, reduce processing costs by eliminating expensive reagents and reduce material flows, improve the environmental situation in the processing process.
Широкое распространение благородных металлов в народном хозяйстве приводит к образованию большого количества отходов, сильно отличающихся как по физическому состоянию, так и по содержанию ценных компонентов и примесей. Наибольшее применение в электротехнике и электронике получили сплавы серебра с медью, цинком и другими цветными металлами, контакты на металлической основе, биметаллические изделия, содержащие золото и серебро. При переработке вторичного серебрo- и золотосодержащего сырья отходов производства и продуктов, прошедших первичную переработку - большая часть благородных металлов извлекается именно из сплавов. The widespread use of precious metals in the national economy leads to the formation of a large amount of waste, very different both in physical condition and in the content of valuable components and impurities. Alloys of silver with copper, zinc and other non-ferrous metals, metal-based contacts, and bimetallic products containing gold and silver have received the greatest application in electrical engineering and electronics. When processing secondary silver- and gold-containing raw materials, industrial wastes and products that have undergone primary processing, most of the precious metals are extracted precisely from alloys.
Известные способы переработки данного вторичного сырья являются не эффективными. Так, добавление серебряно, медных и серебряно цинковых сплавов в медеплавильные агрегаты и переработка их по полному циклу технологии производства меди вызывают большие потери благородных металлов. Known methods for processing this recycled material are not effective. Thus, the addition of silver, copper and silver-zinc alloys to copper smelting units and their processing in a full cycle of copper production technology cause large losses of precious metals.
Известен способ переработки сплавов на медной основе, содержащих до 40% серебра. Способ включает сернокислотное выщелачивание в присутствии перекиси водорода или персульфата натрия. Концентрация серной кислоты составляет 180-220 г/л, отношение Ж:Т=10:1, температура 55оС. Продолжительность выщелачивания меди составляет 3,5-4 ч при крупности исходного сплава менее 0,2 мм. В результате в раствор переходит 91-93% меди и 0,1-0,2% серебра.A known method of processing copper-based alloys containing up to 40% silver. The method includes sulfuric acid leaching in the presence of hydrogen peroxide or sodium persulfate. The sulfuric acid concentration of 180-220 g / l, the ratio of W: T = 10: 1, temperature of 55 C. The duration of the leaching of copper is 3.5-4 hours at the initial alloy grain size less than 0.2 mm. As a result, 91-93% copper and 0.1-0.2% silver pass into the solution.
Разработан способ рафинирования смесей сплавов, содержащих медь и серебро, заключающийся в том, что указанную тонкоизмельченную смесь обрабатывают раствором серной кислоты при пропускании пара и воздуха через нее. Образовавшийся сульфат меди отделяют от нерастворенного остатка. Рафинируют остаток способом катодного осаждения, где анодом являются куски рафинируемого сплава, загруженные, например, в перфорированный титановый барабан. Электролитом служит раствор серной кислоты с добавками сульфата или нитрата меди. A method has been developed for refining mixtures of alloys containing copper and silver, which consists in the fact that the specified finely ground mixture is treated with a solution of sulfuric acid while passing steam and air through it. The resulting copper sulfate is separated from the undissolved residue. The residue is refined by cathodic deposition, where the anode is pieces of refined alloy loaded, for example, into a perforated titanium drum. The electrolyte is a solution of sulfuric acid with the addition of sulfate or copper nitrate.
Эти способы позволяют селективно перевести медь в раствор и в основном разделить медь и серебро. Однако при выщелачивании сплавов, содержащих более 40-45% серебра, извлечение меди в раствор существенно снижается при резком увеличении времени выщелачивания. These methods make it possible to selectively transfer copper into solution and mainly separate copper and silver. However, when leaching alloys containing more than 40-45% silver, the extraction of copper into the solution is significantly reduced with a sharp increase in the leaching time.
Известен способ переработки сплавов (сереброкадмиевых и серебромедных), основанный на растворении их в азотной кислоте (1:1). Из полученного раствора серебро выделяют известными методами: электролизом, цементацией, осаждением хлорида серебра. Применяя выщелачивание в азотной кислоте, можно также перерабатывать золотосодержащие отходы на металлической основе. A known method of processing alloys (silver-cadmium and silver-copper), based on their dissolution in nitric acid (1: 1). From the resulting solution, silver is isolated by known methods: electrolysis, cementation, precipitation of silver chloride. Using leaching in nitric acid, gold-based wastes can also be recycled on a metal basis.
Такой комбинированный способ переработки серебряно-медных сплавов имеет высокую производительность и позволяет перерабатывать сплавы различного содержания. Вместе с тем при растворении сплавов, содержащих менее 45% серебра, значительно возрастает расход азотной кислоты. Кроме того, при выделении серебра из раствора электролизом требуется большой расход электроэнергии. Осаждение серебра в виде хлорида - более быстрый и простой способ, но последующая плавка хлорида серебра сопровождается повышенными потерями благородного металла. Цементация серебра также позволяет проводить процесс с высокой скоростью; плавка цементного серебра не вызывает проблем. Однако для осуществления процесса цементации требуется привлечение дополнительных материалов - часто дорогостоящих, порошков меди, цинка и др. This combined method of processing silver-copper alloys has high productivity and allows you to process alloys of various contents. However, when dissolving alloys containing less than 45% silver, the consumption of nitric acid increases significantly. In addition, the separation of silver from a solution by electrolysis requires a large consumption of electricity. Precipitation of silver in the form of chloride is a faster and easier way, but subsequent melting of silver chloride is accompanied by increased losses of the noble metal. Cementing silver also allows the process to be carried out at a high speed; Smelting silver cement does not cause problems. However, the implementation of the cementation process requires the use of additional materials - often expensive, powders of copper, zinc, etc.
Сущность изобретения заключается в растворении исходных сплавов в растворах, содержащих азотную кислоту, с последующей цементацией новой порцией исходных сплавов; при этом исходные сплавы, используемые для цементации, предварительно измельчают (сплав-цементатор должен иметь развитую поверхность). Другим условием осуществления способа является поддержание различия между содержанием серебра в растворяемом сплаве и сплаве-цементаторе. При этом растворению подвергают сплавы с содержанием серебра более 45%, а содержание серебра в сплаве-цементаторе должно быть либо менее, чем в исходном сплаве, либо более. В первом случае получаемым продуктом является цементное серебро, а во втором - цементное серебро и обогащенный сплав. При содержании серебра в обогащенном сплаве менее 80% его направляют на растворение, а при содержании в обогащенном сплаве более 80% серебра получаемым продуктом является сплав цементного серебра с обогащенным сплавом-цементатором. The invention consists in dissolving the starting alloys in solutions containing nitric acid, followed by cementation of a new portion of the starting alloys; in this case, the initial alloys used for cementation are pre-crushed (cement-alloy should have a developed surface). Another condition for the implementation of the method is to maintain the difference between the silver content in the dissolved alloy and the cement-alloy. In this case, alloys with a silver content of more than 45% are subjected to dissolution, and the silver content in the cement-alloy should be either less than in the original alloy or more. In the first case, the product obtained is cement silver, and in the second, cement silver and enriched alloy. When the silver content in the enriched alloy is less than 80%, it is sent for dissolution, and when the content in the enriched alloy is more than 80% silver, the resulting product is an alloy of cement silver with an enriched cement-alloy.
Технический результат, получаемый при реализации данного способа, заключается в том, что можно перерабатывать отходы с содержанием благородных металлов в широком диапазоне концентраций - от 5 до 80%. Реализация данного способа, сохраняя преимущества процесса цементации перед другими методами выделения благородных металлов (электролиз, осаждение солей), позволяет существенно снизить затраты на переработку за счет того, что в процессе не требуется использование дорогостоящих металлов-цементаторов и снижается расход азотной кислоты. Кроме того, использование в качестве цементаторов металлов, входящих в исходное сырье, приводит к уменьшению расходов на последующую переработку отвальных растворов (выделение цветных металлов) и снижению материальных потоков в целом. Внедрение гидрометаллургической технологии переработки отходов позволяет уменьшить количество вредных выбросов и улучшить экологическую обстановку на производстве. The technical result obtained by the implementation of this method is that it is possible to recycle waste containing noble metals in a wide range of concentrations - from 5 to 80%. The implementation of this method, while retaining the advantages of the cementation process over other methods for the separation of precious metals (electrolysis, salt deposition), can significantly reduce processing costs due to the fact that the process does not require the use of expensive metal-cementing agents and the consumption of nitric acid is reduced. In addition, the use of metals included in the feedstock as cementing agents leads to a decrease in the costs of the subsequent processing of waste solutions (non-ferrous metals) and a decrease in material flows in general. The introduction of hydrometallurgical technology for waste processing can reduce the amount of harmful emissions and improve the environmental situation in the workplace.
Наиболее целесообразно организовывать переработку вторичного сырья таким образом, чтобы вводилось как богатое сырье, так и бедные сплавы. В данном случае продуктом переработки будет являться цементат серебра. Обогащенные по содержанию благородных металлов гранулы направляют на растворение с последующей цементацией. It is most expedient to organize the processing of secondary raw materials in such a way that both rich raw materials and poor alloys are introduced. In this case, the product of processing will be silver cement. Granules enriched in the content of precious metals are sent for dissolution followed by cementation.
При проведении цементации более богатыми гранулами и получении обогащенных гранул с содержанием серебра более 80% они являются продуктом переработки и направляются на аффинаж. When cementing with richer granules and obtaining enriched granules with a silver content of more than 80%, they are a processed product and are sent for refining.
Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.
Серебряные сплавы различного состава измельчают, например гранулируют. Гранулы, содержащие более 45% серебра и не более 5% золота, растворяют в азотной кислоте. Полученный азотнокислый раствор направляют на цементацию. Цементацию серебра проводят также гранулированными металлическими отходами серебросодержащих сплавов, используя в процессе другие, входящие в состав этого сплава, компоненты - медь, цинк, кадмий и др., являющиеся более электроотрицательными металлами, чем сеpебро. Цементацию осуществляют сплавами, содержащими менее 45% серебра. Серебро из раствора осаждается в виде мелкодисперсного порошка и смешивается с исходными гранулами. Металлы-цементаторы серебра переходят в раствор. При проведении процесса цементации в аппарате, не позволяющем смешиваться цементному серебру и исходным гранулам, например, при загрузке гранул в сетчатый барабан, получают три продукта: цементное серебро, гранулы, обогащенные по серебру, и обессеребренный раствор. Цементное серебро после промывки и сушки содержит не менее 95% серебра при содержании других металлов не более 4%. Исходные низкопробные гранулы, содержащие до 45% серебра, обогащаются за счет перехода более электроотрицательных металлов в раствор на 30-40% и направляются на аффинаж или на растворение с последующей цементацией. Silver alloys of various compositions are ground, for example, granulated. Granules containing more than 45% silver and not more than 5% gold are dissolved in nitric acid. The resulting nitric acid solution is sent to cementation. Silver cementing is also carried out by granular metal waste of silver-containing alloys, using in the process other components that make up this alloy — copper, zinc, cadmium, etc., which are more electronegative metals than silver. Cementation is carried out with alloys containing less than 45% silver. Silver from the solution is precipitated in the form of a fine powder and mixed with the original granules. Silver-cement metals pass into solution. When carrying out the cementation process in an apparatus that does not allow cement silver to mix with the initial granules, for example, when loading granules into a mesh drum, three products are obtained: cement silver, granules enriched in silver, and a silver-free solution. Cement silver after washing and drying contains not less than 95% silver with the content of other metals not more than 4%. The initial low-grade granules containing up to 45% silver are enriched due to the transition of more electronegative metals into the solution by 30-40% and are sent for refining or dissolution followed by cementation.
При использовании в качестве цементатора сплавов с содержанием серебра более 45% наиболее полно решается задача обогащения исходных сплавов. В этом случае получают смесь цементного серебра с обогащенными гранулами, содержащими более 80% серебра, и на аффинаж направляют сплав этой смеси. When using alloys with a silver content of more than 45% as a cementer, the problem of enrichment of the initial alloys is most fully solved. In this case, a mixture of silver cement with enriched granules containing more than 80% silver is obtained, and the alloy of this mixture is sent to refining.
Для осуществления способа может быть использовано стандартное оборудование (реактора различной конструкции, плавильные агрегаты, грохот и т.д. Используемые материалы, в т.ч. кислоты, сравнительно дешевы и не являются дефицитными. To implement the method, standard equipment can be used (reactors of various designs, melting units, screening, etc. The materials used, including acids, are relatively cheap and not scarce.
П р и м е р 1. 100 кг отходов медно-серебряного сплава, содержащего 54% серебра и 46% меди, растворяют в 400 л раствора азотной кислоты (1:1). 360 л полученного раствора с содержанием серебра 150 г/л и меди 128 г/л направляют на выделение серебра цементацией. Цементацию проводят гранулами низкопробного сплава в количестве 50 кг, содержащими 35% серебра, 60% меди, 5% прочих примесей. Крупность гранул - 3 мм. Цементацию проводят в реакторе с механическим перемешиванием в течение 4 ч. В результате после сушки получают 85 кг смеси цементного серебра с обогащенными гранулами. Содержание серебра в смеси составляет 83% и ее направляют на плавку в аноды для последующего электролитического аффинажа. Отработанный электролит направляют на выделение цветных металлов. PRI me R 1. 100 kg of waste copper-silver alloy containing 54% silver and 46% copper, dissolved in 400 l of a solution of nitric acid (1: 1). 360 l of the resulting solution with a silver content of 150 g / l and copper 128 g / l are directed to the allocation of silver by cementation. Cementation is carried out with granules of base alloy in an amount of 50 kg containing 35% silver, 60% copper, 5% of other impurities. The granule size is 3 mm. Cementation is carried out in a reactor with mechanical stirring for 4 hours. As a result, after drying, 85 kg of a mixture of silver cement with enriched granules are obtained. The silver content in the mixture is 83% and it is sent for melting to the anodes for subsequent electrolytic refining. Spent electrolyte is sent to the selection of non-ferrous metals.
Извлечение серебра в процессе цементации составляет более 98%. The extraction of silver in the cementation process is more than 98%.
П р и м е р 2. 100 кг сплава, содержащего 62% серебра, 10% меди, 25% цинка, 3% прочих примесей, растворяют в 400 л раствора азотной кислоты. 380 л полученного раствора с содержанием серебра 163 г/л, меди 26 г/л и цинка 66 г/л направляют на цементацию серебра. Цементацию проводят гранулами низкопробного сплава в количестве 60 кг с содержанием серебра 28%, меди 21%, цинка 49% , прочих примесей 2%. Крупность частиц сплава + 2 - 6 мм. Цементацию проводят в сетчатом барабане, погруженном в раствор, 6 ч. В результате после промывки и сушки получают 64 кг цементного серебра с содержанием серебра 50%; отработанный обессеребренный раствор. Цементное серебро направляют на плавку в аноды, а обогащенные гранулы - на растворение и последующую цементацию серебра. PRI me R 2. 100 kg of an alloy containing 62% silver, 10% copper, 25% zinc, 3% of other impurities, dissolved in 400 l of a solution of nitric acid. 380 l of the resulting solution with a silver content of 163 g / l, copper 26 g / l and zinc 66 g / l are sent to silver cementation. Cementation is carried out with granules of base alloy in an amount of 60 kg with a silver content of 28%, copper 21%, zinc 49%, other impurities 2%. The particle size of the alloy is + 2 - 6 mm. Cementation is carried out in a mesh drum immersed in a solution for 6 hours. As a result, after washing and drying, 64 kg of silver cement with a silver content of 50% are obtained; spent demineralized solution. Cement silver is sent for melting to the anodes, and enriched granules - for dissolution and subsequent cementation of silver.
Извлечение серебра в цементат составляет более 98%. The extraction of silver in the cement is more than 98%.
П р и м е р 3. 50 кг сплава, содержащего 58% серебра, 0,5% золота, 32% меди, 7% цинка, 2,5% прочих примесей, растворяют в 200 л раствора азотной кислоты. 190 л полученного раствора с содержанием серебра 150 г/л направляют на цементацию. Цементацию проводят гранулами, содержащими 70% серебра, 0,8% золота, 25% меди, 3% цинка, 1,2% прочих примесей. Количество гранул 30 кг, крупность менее 1 мм. Цементацию проводят в реакторе с механическим перемешиванием в течение 2 ч. Цементат вместе с обогащенными гранулами выгружают на нутч-фильтр и промывают 150 л деионизированной водой. В результате после сушки получают 44,6 кг осадка с содержанием серебра 96,4% и золота 1,1% . Осадок направляют на плавку в аноды. Раствор (вместе с промывными водами), содержащий 23 г/л серебра, направляют на окончательное выделение серебра и цветных металлов. Общее извлечение серебра 97%, золота 99%. PRI me R 3. 50 kg of an alloy containing 58% silver, 0.5% gold, 32% copper, 7% zinc, 2.5% of other impurities, dissolved in 200 l of a solution of nitric acid. 190 l of the resulting solution with a silver content of 150 g / l is directed to cementation. Cementation is carried out with granules containing 70% silver, 0.8% gold, 25% copper, 3% zinc, 1.2% of other impurities. The number of granules is 30 kg, fineness is less than 1 mm. Cementation is carried out in a reactor with mechanical stirring for 2 hours. Cementate together with enriched granules is discharged onto a suction filter and washed with 150 l of deionized water. As a result, after drying, 44.6 kg of precipitate with a silver content of 96.4% and gold 1.1% are obtained. The precipitate is sent for melting to the anodes. The solution (together with wash water) containing 23 g / l of silver is sent to the final selection of silver and non-ferrous metals. The total recovery of silver is 97%, gold 99%.
П р и м е р 4. 100 кг металлических отходов электротехнического производства (контакты, подложки и др. ) со средним содержанием серебра 49% растворяют в 360 л азотной кислоты. 350 л полученного раствора с содержанием серебра 140 г/л направляют на цементацию. Цементацию проводят в течение 2 ч отходами металлической сетки, изготовленной из медно-серебряной проволоки. Диаметр проволоки 0,1 мм, содержание серебра в ней 5%, остальное - медь. В цементате (после промывки и сушки) содержится 94% серебра и 3% меди - его направляют на плавку в аноды. Раствор направляют на выделение меди. PRI me R 4. 100 kg of metal waste electrical production (contacts, substrates, etc.) with an average silver content of 49% is dissolved in 360 l of nitric acid. 350 l of the resulting solution with a silver content of 140 g / l is directed to cementation. Cementation is carried out for 2 hours with waste metal mesh made of copper-silver wire. The diameter of the wire is 0.1 mm, the silver content in it is 5%, the rest is copper. The cementate (after washing and drying) contains 94% silver and 3% copper - it is sent for melting to the anodes. The solution is directed to the selection of copper.
Общее извлечение серебра не менее 98%. Total silver recovery of at least 98%.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5012701 RU2017842C1 (en) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | Method of reprocessing of alloys containing noble metals on the basis of copper and/or zinc |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5012701 RU2017842C1 (en) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | Method of reprocessing of alloys containing noble metals on the basis of copper and/or zinc |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017842C1 true RU2017842C1 (en) | 1994-08-15 |
Family
ID=21589597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5012701 RU2017842C1 (en) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | Method of reprocessing of alloys containing noble metals on the basis of copper and/or zinc |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2017842C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2486263C1 (en) * | 2011-11-16 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Method for processing of copper-based electronic scrap containing noble metals |
-
1991
- 1991-11-21 RU SU5012701 patent/RU2017842C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Гучетль И.С., Друкер Е.Я. и Барышников И.Ф. Переработка упорных золотосодержащих руд и концентратов. М.; ЦНИИЭИцветмет, 1972, с.39. Ивановский М.Д., Стрижко Л.С., Амарян С.А. и др. Физико-химические основы растворения низкопробных серебряномедных сплавов в серной кислоте. - Изв. вузов. Цветная металлургия, 1981, N 6, с.32-35. * |
Худяков И.Ф., Дорошкевич А.П. и Карелов С.В. Металлургия вторичных тяжелых цветных металлов. Учебник для вузов. м.: Металлургия, 1987, с.428-437. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2486263C1 (en) * | 2011-11-16 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Method for processing of copper-based electronic scrap containing noble metals |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101508426B (en) | Method for separating tellurium from tellurium slag | |
Sum | The recovery of metals from electronic scrap | |
CN101575715B (en) | Method for extracting valuable metals from electronic waste | |
CN101928838B (en) | Method for removing and recovering arsenic from lead anode slime | |
US4002544A (en) | Hydrometallurgical process for the recovery of valuable components from the anode slime produced in the electrolytical refining of copper | |
US20120067169A1 (en) | Method for processing precious metal source materials | |
CN106119554A (en) | High Purity Gold the method being enriched with silver, platinum and palladium is prepared from silver anode slime | |
US2655472A (en) | Process of extracting and recovering metals by leaching and electrolysis | |
CN105886768A (en) | Method for efficiently enriching precious metal from electronic waste | |
CN102586627A (en) | Method for recovering bismuth from bismuth slag | |
US4662938A (en) | Recovery of silver and gold | |
CN113481371A (en) | Method for efficiently recovering antimony, bismuth, copper and silver from silver separating slag of lead anode slime | |
PL111879B1 (en) | Method of recovery of copper from diluted acid solutions | |
US20210292927A1 (en) | Method for refining bismuth | |
US2981595A (en) | Recovery of tellurium | |
RU2017842C1 (en) | Method of reprocessing of alloys containing noble metals on the basis of copper and/or zinc | |
US5939042A (en) | Tellurium extraction from copper electrorefining slimes | |
US20040179985A1 (en) | Process for recovering metals, in particular precious metals, from electronic scrap | |
CN114790513A (en) | Process for selectively leaching, enriching and recovering precious metals from waste precious metal coating material and leaching reagent | |
CN114214522A (en) | Wet treatment process for refined copper slag | |
Gupta et al. | Investigation of use of zinc dross as a substitute for zinc dust in solution purification in zinc electrowinning hydrometallurgical plant | |
CA2017032C (en) | Hydrometallurgical silver refining | |
RU2181780C2 (en) | Method for extracting gold from gold containing polymetallic materials | |
US1941914A (en) | Electrochemical process for the recovery of metals from ores and other metal bearing materials | |
US1265547A (en) | Extraction of lead from its ores or lead-containing materials. |