RU2167211C1 - Экологически чистый способ извлечения благородных металлов из материалов, их содержащих - Google Patents
Экологически чистый способ извлечения благородных металлов из материалов, их содержащих Download PDFInfo
- Publication number
- RU2167211C1 RU2167211C1 RU2000126800/02A RU2000126800A RU2167211C1 RU 2167211 C1 RU2167211 C1 RU 2167211C1 RU 2000126800/02 A RU2000126800/02 A RU 2000126800/02A RU 2000126800 A RU2000126800 A RU 2000126800A RU 2167211 C1 RU2167211 C1 RU 2167211C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen peroxide
- solution
- sulfuric acid
- leaching
- metals
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, а именно к способам извлечения благородных металлов. Способ извлечения благородных металлов из материалов, их содержащих, включает выщелачивание материалов раствором, содержащим хлорид-ионы, введение в выщелачиваемый раствор серной кислоты и перекиси водорода, последующую переработку продуктивного раствора с извлечением благородных металлов и возвращение переработанного раствора на выщелачивание. При этом серную кислоту и перекись водорода вводят в выщелачивающий раствор в виде смеси, причем смешивание осуществляют путем введения перекиси водорода в серную кислоту при молярном соотношение H2SO4 : H2O2 > 1 и при охлаждении. Использование изобретения позволяет снизить расход реагентов и повысить экологическую безопасность и чистоту процесса. 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к способам получения благородных металлов, и может быть использовано для извлечения золота, серебра и металлов платиновой группы из руд, концентратов, огарков, хвостов, отработанных катализаторов, электронного лома и т.п.
Известен способ извлечения благородных металлов из руд, концентратов, отходов и вторичного сырья раствором, содержащим ионы H, Cl и NO3, например раствором, содержащим 50-350 г/л NCl и 3-50% HNO3 при температуре 20-110oC. После выделения металлов из раствора отработанный раствор возвращают в процесс (DE 2418441).
Недостатками способа является большой расход азотной кислоты, т.к. для эффективности процесса необходима ее высокая концентрация, а также невысокая экологическая безопасность способа ввиду получения в качестве отходов окиси азота.
В качестве прототипа выбран способ извлечения благородных металлов из материалов, их содержащих, включающей обработку материалов оборотным выщелачивающим раствором смеси соляной и серной кислот с добавкой перекиси водорода с последующей переработкой продуктивного раствора ("Rh, Pt and Pd Recovery from New and Apent Automative Catalysts" // Wu Koo Ying et. al. Precious Metals, 1993, N 17, p. 343-349).
В данном способе добавка перекиси водорода в раствор соляной и серной кислот приведет к повышенному расходу реагентов, что также повышает вероятность образования и выделения элементарного (газообразного) хлора в количестве, снижающем экологическую безопасность и чистоту процесса.
Задачей, решаемой изобретением, является снижение расхода реагентов и повышение экологической безопасности и чистоты процесса.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе извлечения благородных металлов из материалов, их содержащих, включающем выщелачивание материалов раствором, содержащим хлорид-ионы, введение в выщелачивающий раствор серной кислоты и перекиси водорода, последующую переработку продуктивного раствора с извлечением благородных металлов и возвращение переработанного раствора на выщелачивание, серную кислоту и перекись водорода вводят в выщелачивающий раствор в виде смеси, причем смешивание осуществляют путем введения перекиси водорода в серную кислоту при молярном соотношении H2SO4:H2O2 > 1 и при охлаждении.
Сущность изобретения состоит в следующем. При введении в выщелачивающий раствор, содержащий хлорид-ионы, серной кислоты, как на холоду, так и при нагреве образуется смесь серной и соляной кислот по реакции
2Cl- + H2SO4 = SO4 2- + 2HCl (1)
Окислительное действие перекиси водорода описывается полуреакцией
H2O2 + 2H+ + 2e = 2H2O, (2)
значение стандартного окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) которой равно + 1,776 в.
2Cl- + H2SO4 = SO4 2- + 2HCl (1)
Окислительное действие перекиси водорода описывается полуреакцией
H2O2 + 2H+ + 2e = 2H2O, (2)
значение стандартного окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) которой равно + 1,776 в.
Реакции растворения благородных металлов, например золота и платины, с участием соляной кислоты и перекиси водорода будут иметь вид
2Au + 3H2O2 + 8HCl = 2HAuCl4 + 6H2O (3)
Pt + 2H2O2 + 6HCl = H2PtCl6 + 4H2O (4)
При этом стандартные ОВП растворения в хлоридной среде золота (+1,0 в) и платины (+0,7 в) значительно ниже ОВП перекиси водорода. Однако реально окислительная активность перекиси водорода проявляется только при высокой кислотности и значительной концентрации перекиси водорода и хлорид-ионов в растворе. Вместе с тем если предварительно смешать концентрированные перекись водорода и серную кислоту, то часть серной кислоты и перекиси водорода образуют надсерную и мононадсерную кислоты по реакциям
Надсерная и мононадсерная кислоты являются значительно более сильными и активными окислителями, чем перекись водорода (ОВП = 2,12 в). Реакции (5, 6) заметно обратимы и обе надсерные кислоты также разлагаются при разбавлении и повышенной температуре, как и перекись водорода. Однако если смесь концентрированных перекиси водорода и серной кислоты готовить при охлаждении в пределах температуры 0-30oC и применять непосредственно после приготовления, то большая часть перекиси водорода превращается в мононадсерную кислоту.
2Au + 3H2O2 + 8HCl = 2HAuCl4 + 6H2O (3)
Pt + 2H2O2 + 6HCl = H2PtCl6 + 4H2O (4)
При этом стандартные ОВП растворения в хлоридной среде золота (+1,0 в) и платины (+0,7 в) значительно ниже ОВП перекиси водорода. Однако реально окислительная активность перекиси водорода проявляется только при высокой кислотности и значительной концентрации перекиси водорода и хлорид-ионов в растворе. Вместе с тем если предварительно смешать концентрированные перекись водорода и серную кислоту, то часть серной кислоты и перекиси водорода образуют надсерную и мононадсерную кислоты по реакциям
Надсерная и мононадсерная кислоты являются значительно более сильными и активными окислителями, чем перекись водорода (ОВП = 2,12 в). Реакции (5, 6) заметно обратимы и обе надсерные кислоты также разлагаются при разбавлении и повышенной температуре, как и перекись водорода. Однако если смесь концентрированных перекиси водорода и серной кислоты готовить при охлаждении в пределах температуры 0-30oC и применять непосредственно после приготовления, то большая часть перекиси водорода превращается в мононадсерную кислоту.
Кроме того, имеет значение порядок смешивания перекиси водорода и серной кислоты. Если вводить серную кислоту в перекись водорода, то при смешивании будет наблюдаться разбавление образующихся надсерных кислот водой и их разложение, вначале до перекиси водорода, а затем до кислорода. В результате будет происходить непроизводительная потеря используемой перекиси водорода. Если же вводить перекись водорода в серную кислоту, то надсерные кислоты будут разбавляться серной кислотой, которая повышает их устойчивость. В результате конверсия перекиси в надсерные кислоты будет значительно более полной. По этим же причинам молярная концентрация серной кислоты в готовой смеси должна превышать молярную концентрацию перекиси водорода. Другими словами, готовая смесь должна содержать молярный избыток серной кислоты в соответствии с реакцией (6), т.е. должно соблюдаться соотношение H2SO4:H2O2 > 1.
При введении в выщелачивающий раствор перекиси водорода в виде смеси с серной кислотой полученные надсерные кислоты разлагаются, но значительно медленнее, чем сама перекись водорода. Кроме того, перекись водорода разлагается на кислород и воду, а надсерные кислоты в значительной степени разлагаются на озон. И если кислород в этих условиях не является окислителем для благородных металлов, то образующийся озон также является окислителем, и более сильным и активным, чем перекись водорода. В результате предварительное смешивание перекиси водорода с серной кислотой приведет к одновременному активированию и стабилизации перекиси водорода. Следствием этого обстоятельства является реальная возможность поддерживать значительно меньшую концентрацию окислителя, кислоты и хлорид-ионов в выщелачивающем растворе, обеспечивая при этом растворение благородных металлов. В результате расход сократится.
ОВП образования элементарного хлора имеет значение +1,36 в и находится между значениями ОВП благородных металлов и перекиси водорода. Полуреакция образования хлора имеет вид
Cl2 + 2e = 2Cl- (7)
И хотя из полуреакции (7) следует, что вероятность образования элементарного хлора зависит только от концентрации хлорид-ионов, на самом деле она зависит и от кислотности раствора. Дело в том, что элементарный хлор гидролизуется с образованием хлорноватистой кислоты, имеющей ОВП значительно больший, чем у хлора (+1,63 в), а повышенная кислотность подавляет гидролиз и облегчает окисление хлорид-ионов в элементарный хлор. Поэтому если вести выщелачивание при повышенной кислотности и концентрации хлорид-ионов, то вероятность образования элементарного хлора повышается. И наоборот, при пониженной концентрации кислоты и хлорид-ионов эта вероятность снижается. Таким образом, возможность поддерживать меньшие концентрации окислителя, кислоты и хлорид-ионов при добавлении перекиси водорода в виде смеси уменьшает вероятность образования элементарного хлора и повышает экологическую безопасность и чистоту процесса.
Cl2 + 2e = 2Cl- (7)
И хотя из полуреакции (7) следует, что вероятность образования элементарного хлора зависит только от концентрации хлорид-ионов, на самом деле она зависит и от кислотности раствора. Дело в том, что элементарный хлор гидролизуется с образованием хлорноватистой кислоты, имеющей ОВП значительно больший, чем у хлора (+1,63 в), а повышенная кислотность подавляет гидролиз и облегчает окисление хлорид-ионов в элементарный хлор. Поэтому если вести выщелачивание при повышенной кислотности и концентрации хлорид-ионов, то вероятность образования элементарного хлора повышается. И наоборот, при пониженной концентрации кислоты и хлорид-ионов эта вероятность снижается. Таким образом, возможность поддерживать меньшие концентрации окислителя, кислоты и хлорид-ионов при добавлении перекиси водорода в виде смеси уменьшает вероятность образования элементарного хлора и повышает экологическую безопасность и чистоту процесса.
Вся вводимая перекись водорода может смешиваться с частью всей вводимой серной кислоты, когда кислотность необходимо поддерживать относительно высокой, например при выщелачивании платины. В этом случае другая часть серной кислоты вводится в выщелачивающий раствор до добавления перекисной смеси. В случае необходимости поддержания невысокой кислотности, например при выщелачивании рудного золота, вся перекись смешивается со всей вводимой серной кислотой и оба реагента добавляются в выщелачивающий раствор только в виде смеси. Соотношение количества перекиси водорода и серной кислоты в смеси может изменяться довольно широко: в зависимости от концентраций этих реагентов в исходных реактивах, а также от кислотной и восстановительной емкости выщелачиваемых руд и материалов. Главное, чтобы и в ходе приготовления смеси, и по окончании в готовой смеси обеспечивался молярный избыток серной кислоты. Предпочтительно, чтобы перекись водорода содержалась в исходном реактиве в пределах 30-60%, а серная кислота - в пределах 92-98%. При агитационном варианте процесса перекисная смесь может дозироваться непосредственно в выщелачиваемую пульпу как на холоду, так и при нагреве. В случае кучного и подземного выщелачивания благородных металлов смесь перекиси водорода и серной кислоты можно добавлять в выщелачивающий раствор непосредственно перед подачей его на выщелачивание руд. Источником хлорид-ионов в выщелачивающем растворе могут служить как хлориды щелочных и щелочноземельных металлов, так и соляная кислота, а также хлориды алюминия и другие хлориды. Переработка продукционного раствора осуществляется традиционными методами: сорбцией, электролизом или цементацией, с возвратом оборотного раствора на выщелачивание.
По известному и предлагаемому вариантам осуществляли обработку платиносодержащего алюмооксидного катализатора выщелачивающим раствором, содержащим хлорид алюминия. Обработку проводили при перемешивании на магнитных мешалках и температуре 80oC в герметично закупоренных стеклянных сосудах. Сосуды были оборудованы приспособлениями для дозировки реагентов и отвода газов через гидрозатворы, заполненные раствором едкого кали 200 г/л. По известному варианту концентрации в растворе составляли: Cl - 8М, H2SO4 - 2,5М, 30% перекись водорода дозировалась в течение 1 часа в различном количестве из расчета от 10 до 100 г на 1 кг катализатора.
По предлагаемому варианту концентрации составляли: Cl - 2М, H2SO4 - 0,5М. Смесь 30% перекиси водорода и 92% серной кислоты готовилась из расчета: 1 объем серной кислоты и 1 объем перекиси водорода. Перекись водорода вводилась в серную кислоту при поддержании температуры смеси 15oC охлаждением захоложенной водой. Молярная концентрация серной кислоты в смеси составила -8,6 М, перекиси водорода -5 М, то есть смесь содержала значительный молярный избыток серной кислоты. Полученная смесь также дозировалась в течение 1 часа в различном количестве из расчета по перекиси водорода от 5 до 15 г на 1 кг катализатора. По окончании обработки по обоим вариантам пульпы отфильтровывались, в растворах определялись концентрации серной кислоты и платины, по которым рассчитывались степень извлечения и удельный вес серной кислоты. При этом в растворах едкого кали в гидрозатворах определялся активный хлор и рассчитывался удельный выход газообразного хлора в ходе обработки. Результаты представлены в таблице.
Из данных таблицы следует, что по известному варианту высокая степень извлечения платины 93,4% достигается только при удельном расходе перекиси водорода в 100 г/кг катализатора и серной кислоты 220 г/кг. При этом удельный выход газообразного хлора составил 14 г/кг. По предлагаемому варианту уже при удельном расходе перекиси водорода - 10 г/кг и серной кислоты - 121 г/кг извлекается 96% платины, а удельный выход газообразного хлора составил только 0,4 г/кг. Таким образом, по предлагаемому варианту значительно сокращается расход реагентов, а экологическая безопасность и чистота процесса повышаются.
Claims (1)
- Способ извлечения благородных металлов из материалов, их содержащих, включающий выщелачивание материалов раствором, содержащим хлорид-ионы, введение в выщелачивающий раствор серной кислоты и перекиси водорода, последующую переработку продуктивного раствора с извлечением благородных металлов и возвращение переработанного раствора на выщелачивание, отличающийся тем, что серную кислоту и перекись водорода вводят в выщелачивающий раствор в виде смеси, причем смешивание осуществляют путем введения перекиси водорода в серную кислоту при молярном соотношении H2SO4 : H2O2 > 1 и при охлаждении.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000126800/02A RU2167211C1 (ru) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Экологически чистый способ извлечения благородных металлов из материалов, их содержащих |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000126800/02A RU2167211C1 (ru) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Экологически чистый способ извлечения благородных металлов из материалов, их содержащих |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2167211C1 true RU2167211C1 (ru) | 2001-05-20 |
Family
ID=20241381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000126800/02A RU2167211C1 (ru) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Экологически чистый способ извлечения благородных металлов из материалов, их содержащих |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2167211C1 (ru) |
-
2000
- 2000-10-26 RU RU2000126800/02A patent/RU2167211C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Precious Metals, 1993, N 17, р.343-349. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4642796B2 (ja) | 金の浸出方法 | |
US8388730B2 (en) | Process of leaching gold | |
US8268232B2 (en) | Dissolution apparatus for noble metals | |
US7166145B1 (en) | Recovery of precious metals | |
US7682420B2 (en) | Method for leaching gold | |
US4389248A (en) | Method of recovering gold from anode slimes | |
JP7016463B2 (ja) | テルルの回収方法 | |
CN100360419C (zh) | 高纯度氯化银的分离精制方法及使用该高纯度氯化银制造高纯度银的方法 | |
JP4529969B2 (ja) | セレン酸含有液からセレンの除去方法 | |
US5482694A (en) | Regeneration of cyanide by oxidation of thiocyanate | |
RU2102507C1 (ru) | Водный раствор для выщелачивания благородных металлов (варианты) | |
JP5200588B2 (ja) | 高純度銀の製造方法 | |
RU2167211C1 (ru) | Экологически чистый способ извлечения благородных металлов из материалов, их содержащих | |
JP3294181B2 (ja) | 砒酸カルシウムの製造方法 | |
CA1245459A (en) | Sulfide as a hypochlorite kill agent | |
AU627603B2 (en) | A method for gold recovery using chlorine dioxide solution | |
RU2739492C1 (ru) | Способ переработки минерального сырья, содержащего сульфиды металлов | |
US3639118A (en) | Process for purifying mercury | |
RU2412264C2 (ru) | Способ переработки золотосурьмяных концентратов | |
US1195616A (en) | Method oe extracting metals erom their ores | |
CN108467947A (zh) | 一种高铋贵金属精矿的处理方法 | |
RU2094507C1 (ru) | Способ извлечения золота из золотосодержащего цинкового осадка | |
US20220349023A1 (en) | Noble metal extraction method and apparatus | |
RU2351666C1 (ru) | Способ извлечения золота и серебра из концентратов | |
RU2647961C1 (ru) | Способ выщелачивания золота из упорных руд |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051027 |