RU2034061C1

RU2034061C1 - Method for combined processing of hydroxides and cementites in production of platinum group metals

Info

Publication number: RU2034061C1
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Сидоренко; П.П. Смирнов; Г.И. Сергеева
Original assignee: Красноярский завод цветных металлов
Priority date: 1992-02-25
Filing date: 1992-02-25
Publication date: 1995-04-30

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: prior to melting, hydroxides are leached out by solution of sodium hydroxide, nonsoluble residue is separated from tellurous solution and added to cementite as an alkaline component of charge, and melted. EFFECT: higher efficiency.

Description

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в производстве металлов платиновой группы. The invention relates to ferrous metallurgy and can be used in the production of platinum group metals.

В процессе получения металлов платиновой группы (МПГ) из первичного сырья по традиционной схеме, включающей операции нитрования и обработки разнообразных растворов цементацией, образуются отходы производства на основе гидроксидов неблагородных элементов и, в качестве промпродукта, цементаты. Типичные отходы гидроксидов содержат, МПГ 0,5 до 3, теллура от 5 до 20. Типичные цементаты содержат, МПГ от 2 до 10, теллура от 3 до 10. In the process of obtaining metals of the platinum group (PGM) from primary raw materials according to the traditional scheme, including the operation of nitration and processing of various solutions by carburizing, production wastes are formed on the basis of hydroxides of base elements and, as an intermediate, cementates. Typical hydroxide wastes contain, PGM 0.5 to 3, tellurium from 5 to 20. Typical cementates contain PGM from 2 to 10, tellurium from 3 to 10.

Основная масса отходов гидратов отгружается с аффинажного производства на предприятия медно-никелевой подотрасли для дальнейшей переработки с целью доизвлечения МПГ в электролизные шламы, что целесообразно с точки зрения вывода из цикла аффинажа меди, никеля, свинца, селена и др. примесей, но сопряжено с дополнительными потерями МПГ с готовой продукцией и отходами медного и никелевого производств. The bulk of the hydrate waste is shipped from the refining industry to the copper-nickel sub-industry for further processing in order to recover the PGM into electrolysis sludge, which is advisable from the point of view of removing copper, nickel, lead, selenium and other impurities from the refining cycle, but is associated with additional loss of PGM with finished products and waste from copper and nickel production.

Цементат вместе с наиболее богатой по содержанию МПГ частью гидратов подвергают обогащению методом разделительных плавок непосредственно на аффинажном заводе. Cementate, together with the richest part of hydrates in terms of PGM content, is subjected to enrichment by separation melting directly at the refinery.

Обогащение методом разделительных плавок осуществляется в соответствии с технологической инструкцией завода "Красцветмет" N 678-89 с использованием шихты, содержащей, мас. Карбонат натрия 21 Стекло 15 Углеродистый восста- новитель 9
Цементат и (или) гидроксиды Остальное
Плавку ведут в отражательной топливной печи при температуре 1200-1300^о С.The enrichment by separation melting method is carried out in accordance with the technological instruction of the Krastsvetmet plant N 678-89 using a mixture containing, by weight. Sodium carbonate 21 Glass 15 Carbon reducing agent 9
Cementate and (or) hydroxides
Melting is carried out in a reflective fuel furnace at a temperature of 1200-1300 ^about C.

В процессе плавки металлы платиновой группы концентрируются в тяжелом сплаве (шпейзе) вместе с мышьяком, сурьмой, висмутом; основное количество теллура, селена, меди, железа, свинца и натрия из шихты превращаются в легкий сплав. Шпейза перерабатывается как первичные концентраты МПГ. Из легкого сплава разваркой в воде выделяют химические активные водорастворимые компоненты с получением щелочного теллуристого раствора, водонераство- римую часть отгружают на предприятия медно-никелевой подоотрасли, как отходы. During the smelting process, the platinum group metals are concentrated in a heavy alloy (speise) together with arsenic, antimony, bismuth; the bulk of tellurium, selenium, copper, iron, lead and sodium from the charge are converted into a light alloy. Spezia is processed as primary PGM concentrates. Chemical active water-soluble components are extracted from a light alloy by boiling in water to produce an alkaline tellurous solution, the water-insoluble part is shipped to the enterprises of the copper-nickel sub-industry as waste.

Недостатками такого способа переработки гидратов и цементатов являются: неэффективность использования для переработки относительно бедных по содержанию МПГ гидратов, большой расход карбоната натрия, низкий проплав плавильных печей по требующим обогащения продуктам, сложность схемы переработки получаемого легкого сплава, низкое извлечение теллура в щелочной раствор. The disadvantages of this method of processing hydrates and cementates are the inefficiency of using hydrates relatively low in terms of PGM content for processing, high consumption of sodium carbonate, low melting of smelting furnaces for products requiring enrichment, the complexity of the processing scheme for the resulting light alloy, and low tellurium extraction into alkaline solution.

Задачей предлагаемого изобретения было устранение указанных недостатков. The task of the invention was to remedy these disadvantages.

Предлагаемый способ переработки гидратов совместно с цементатами отличается от описанного тем, что перед плавкой гидроксиды выщелачивают раствором гидроксида натрия, нерастворимый остаток (н.с.) отделяют от теллуристого раствора и добавляют к цементату в качестве щелочного компонента шихты. The proposed method for processing hydrates together with cementates differs from that described in that, before melting, the hydroxides are leached with a sodium hydroxide solution, the insoluble residue (s.p.) is separated from the tellurous solution and added to the cement as an alkaline component of the charge.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. The essence of the proposed method is as follows.

При выщелачивании раствором оксида натрия из гидратов в раствор переходит основная часть теллура, селена, олова и мышьяка. МПГ концентрируются преимущест- венно в нерастворившемся остатке. Неблагородные элементы в нерастворившемся остатке гидратов представлены комплексными кристаллогидратами типа хNa₂O yMeO H₂O.When leaching a solution of sodium oxide from hydrates, the bulk of tellurium, selenium, tin, and arsenic passes into the solution. The PGMs are concentrated predominantly in the insoluble residue. The non-noble elements in the insoluble hydrate residue are represented by complex crystalline hydrates of the type xNa ₂ O yMeO H ₂ O.

При плавке полученного н.о. с добавкой в шихту цементата и углеродистого восстановителя при обычных для пирометаллургического обогащения промпродуктов аффинажа температурах (1200-1300^о С) происходит образование взаимно малорастворимых, разделяющихся по плотности фаз: интерметаллидов МПГ (преимущественно арсенидов, висмутидов, стибнидов), халькогенидов (преимущественно меди, железа, свинца) и стекло подобных оксидов. Сплав интерметаллидов (тяжелый сплав) концентрирует основное количество МПГ из н.о. гидратов и цементата. Неблагородные элементы (медь, селен, теллур, свинец и др. ) распределяются между более легкими халькогенидным и оксидной фазами. Щелочной теллуристый раствор, полученный при выщелачивании гидратов может быть использован для извлечения из него теллура с использованием известных способов.When melting the obtained no. with the addition to the batch and the carbonaceous reductant precipitate under normal enrichment for middlings pyrometallurgical refining temperature (1200-1300 ° ^C) are formed of mutually sparingly soluble, separable from the phase density: PGM intermetallics (predominantly arsenides, bismuthides, stibnidov), chalcogenides (mainly of copper, iron lead) and glass like oxides. An intermetallic alloy (heavy alloy) concentrates the bulk of PGM from n.o. hydrates and cement. Non-noble elements (copper, selenium, tellurium, lead, etc.) are distributed between the lighter chalcogenide and oxide phases. An alkaline tellurous solution obtained by leaching hydrates can be used to extract tellurium from it using known methods.

Предлагаемый способ переработки гидроксидов и цементатов позволяет эффективно извлекать МПГ из бедных по их содержанию гидроксидов, исключать расходование дефицитного карбоната натрия, повысить проплав печей по требующим обогащения продуктам (вследствие исключение из состава шихты флюсов), повысить извлечение теллура в щелочной раствор. The proposed method for the processing of hydroxides and cementates can effectively extract PGMs from poor in their hydroxide content, eliminate the consumption of deficient sodium carbonate, increase the melt of furnaces for products requiring enrichment (due to the exclusion of fluxes from the mixture), and increase tellurium extraction in an alkaline solution.

П р и м е р 1. В переработку взяли 2000 кг влажных гидратов нитрования (влажность 42%) и 1000 кг влажного цементата (влажность 40%). Гидраты в расчете на сухую массу содержали, мас. МПГ, в сумме 1,63; теллура 12,9. Цементат в расчете на сухую массу содержал, мас. МПГ, в сумме 5,2, теллура 5. Example 1. 2000 kg of wet nitration hydrates (humidity 42%) and 1000 kg of wet cementate (humidity 40%) were taken for processing. Hydrates per dry weight contained, wt. PGM, in the amount of 1.63; tellurium 12.9. Cementate based on dry weight contained, wt. PGM, a total of 5.2, tellurium 5.

Гидраты порциями по 300 кг выщелачивали при перемешивании в 2-4 молярном растворе гидроксида натрия при ж:т 3. Температуру в процессе выщелачивания поддерживали на уровне 80^о С, продолжительность выщелачивания каждой порции 2 ч. Пульпу фильтровали на нутч-фильтре.Hydrates portions 300 kg of leached with stirring in 4.2 molar sodium hydroxide solution at n: m 3. The temperature of the leaching process was kept at 80 ° ^C, duration of the leaching of each portion 2 h pulp was filtered on a Nutsche filter..

В результате выщелачивания из 2000 кг гидратов получили 913,5 кг нерастворимого остатка влажностью 52% и 6700 литров щелочного теллуристого раствора. Нерастворимый остаток в расчете на сухую массу содержал, мас. МПГ, в сумме 2,23, теллура 5,7, влажность составляла 52% Щелочной раствор содержал, г/л: МПГ в сумме 0,676, теллура 16,7. As a result of leaching out of 2000 kg of hydrates, 913.5 kg of insoluble residue with a moisture content of 52% and 6700 liters of alkaline tellurous solution were obtained. The insoluble residue calculated on the dry weight contained, wt. PGM, in the amount of 2.23, tellurium 5.7, humidity was 52%; The alkaline solution contained, g / l: PGM in the amount of 0.676, tellurium 16.7.

Извлечение МПГ составило, в н.о. 77, в раствор 23. Извлечение теллура, в раствор 75, в н.о 25. The extraction of PGM amounted, in n.o. 77, in solution 23. Extraction of tellurium, in solution 75, in n.o 25.

Из щелочного раствора после выделения теллура и других неблагородных металлов известными способами впоследствии были извлечены методом цементации и остаточные платиновые металлы. Общее извлечение МПГ из гидратов в н.о. и цементат составило при этом около 95%
П р и м е р 2. Взяли средневзвешенные пробы н.о. гидратов и цементата, описанные в примере 1, каждая массой 47 грамм, добавили к ним 6 грамм порошка графита. Полученную шихту проплавили при 1200^о С в шамотовом тигле, охлажденные продукты плавки разделили по естественным границам раздела. В результате плавки и разделения получили, грамм тяжелого сплава 9,2, легкого сплава 17,4. Шлак и легкий сплав по спектральному анализу МПГ не содержали. Тяжелый сплав содержал МПГ в сумме 21,6%
П р и м е р 3. Взяли по 900 кг влажных н.о. и цементата, добавили к ним 200 кг порошка графита. Полученную шихту проплавили в топливной отражательной печи. Продукты плавки в чугунные ковши отстойники. Охлажденные отливки разделили по естественной границе раздела. Получили 170 кг тяжелого сплава и 520 кг шлака и легкого сплава, вместе взятых. В кусковых пробах легкого сплава и шлак по спектральному методу анализа МПГ не обнаружены.Residual platinum metals were subsequently recovered from the alkaline solution after the isolation of tellurium and other base metals by known methods. Total recovery of PGM from hydrates in n.o. and the cementate was about 95%
PRI me R 2. We took the average weighted samples n.o. hydrates and cement, described in example 1, each weighing 47 grams, added to them 6 grams of graphite powder. The resulting melted the charge at 1200 ^C. chamotte crucible cooled smelting products were separated on natural boundaries. As a result of melting and separation received, grams of heavy alloy 9.2, light alloy 17.4. According to the spectral analysis of PGM, slag and light alloy did not contain. The heavy alloy contained PGM in the amount of 21.6%
PRI me R 3. We took 900 kg of wet no. and cementate, 200 kg of graphite powder was added to them. The resulting mixture was melted in a fuel reflective furnace. Smelting products in cast-iron ladles sumps. Chilled castings were divided along the natural interface. Received 170 kg of heavy alloy and 520 kg of slag and light alloy combined. In lump samples of light alloy and slag according to the spectral method of analysis, PGMs were not found.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна". According to the information available to the authors, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention is not known from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."

Claims

METHOD OF JOINT TREATMENT OF HYDROXIDES AND CEMENTATES FOR THE PRODUCTION OF PLATINUM METALS, characterized in that the hydroxides are first leached with a sodium hydroxide solution to separate the solid residue from the tellurous solution and then the dressing is smelted in a mixture containing a cement and a solid, containing cement as an alkaline reagent.