RU2224034C1 - Platinum metal extraction method - Google Patents

Platinum metal extraction method Download PDF

Info

Publication number
RU2224034C1
RU2224034C1 RU2002115070/02A RU2002115070A RU2224034C1 RU 2224034 C1 RU2224034 C1 RU 2224034C1 RU 2002115070/02 A RU2002115070/02 A RU 2002115070/02A RU 2002115070 A RU2002115070 A RU 2002115070A RU 2224034 C1 RU2224034 C1 RU 2224034C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
platinum group
group metals
platinum
metals
Prior art date
Application number
RU2002115070/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002115070A (en
Inventor
А.А. Маракушев
Ю.Б. Шаповалов
рова Т.А. Стол
Т.А. Столярова
Original Assignee
Институт экспериментальной минералогии РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт экспериментальной минералогии РАН filed Critical Институт экспериментальной минералогии РАН
Priority to RU2002115070/02A priority Critical patent/RU2224034C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2224034C1 publication Critical patent/RU2224034C1/en
Publication of RU2002115070A publication Critical patent/RU2002115070A/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy, in particular, processing of industrial secondary products and platinum ores with the use of blast-furnace and converter processes. SUBSTANCE: method involves melting basic material in the presence of carbonaceous reducer, with following concentrating of extracted metals in iron phase. Basic material is burden comprising at least 2 g/t of platinum metals, as well as silicate, iron and sulfide components. Carbonaceous reducer is used in excessive amounts and smelting is conducted until heterogeneous melt of sulfide, silicate and iron phases are produced, with following separation of iron phase, which concentrates platinum metals. Iron phase is subjected to oxidizing thermal processing to provide for complete separation of platinum metals. EFFECT: increased extent of platinum metal extraction, in particular, when platinum ores are used as basic material. 6 cl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности извлечению металлов платиновой группы как из вторичных продуктов промышленного производства, так и из платиноносных руд с использованием процессов доменной и конверторной плавок. The invention relates to the field of metallurgy, in particular the extraction of platinum group metals from both secondary industrial products and platinum ores using blast furnace and converter smelting processes.

Известен способ извлечения металлов платиновой группы из концентратов на основе сульфидов железа, включающий плавку концентратов с добавками, окисление и охлаждение расплава, разделение застывших продуктов по их физическим свойствам. В качестве добавок используют одновременно продукты на основе оксида алюминия или шамот, карбонат натрия, натриево-силикатное стекло или шлак аффинажного производства металлов платиновой группы на основе натриево-кальциевых силикатов при определенных соотношениях компонентов. При содержании металлов в сплаве 20-35% их извлечение составило 97-99% (Патент RU 2154117, С 22 В 11/02, опубл. 10.08.2000 г.). A known method for the extraction of platinum group metals from concentrates based on iron sulfides, including the melting of concentrates with additives, oxidation and cooling of the melt, the separation of solidified products according to their physical properties. As additives, simultaneously use products based on alumina or chamotte, sodium carbonate, sodium silicate glass or slag from the refining production of platinum group metals based on sodium-calcium silicates at certain ratios of components. When the content of metals in the alloy is 20-35%, their extraction was 97-99% (Patent RU 2154117, С 22 В 11/02, publ. 10.08.2000).

Недостатком этого способа является то, что получаемый продукт является многокомпонентным тяжелым сплавом, требующим для выделения из него металлов платиновой группы большого расхода кислот, идущих на растворение основы в последующем аффинажном производстве, а также его длительность и необходимость использования большого числа разнообразного оборудования. The disadvantage of this method is that the resulting product is a multicomponent heavy alloy, which requires a large consumption of acids to dissolve the platinum group metals from it, which are used to dissolve the base in the subsequent refining production, as well as its duration and the need to use a wide variety of equipment.

Известен способ извлечения металлов платиновой группы, принятый за прототип, включающий плавку исходного материала на основе халькогенидов неблагородных металлов, содержащих металлы платиновой группы, в присутствии углеродистого восстановителя и добавок с одновременным использованием соединений натрия и продуктов, содержащих металлические сплавы на основе меди и/или железа. В качестве соединений натрия использовали карбонат натрия, сульфит натрия или тиосульфат натрия с последующим концентрированием извлекаемых металлов в металлической, в частности железной фазе. Выделенный донный продукт измельчали перерабатывали как концентрат аффинажного производства (RU 2112064 С, С 22 В 11/02, 27.05.98 г.). A known method for the extraction of platinum group metals, adopted as a prototype, comprising melting a starting material based on base chalcogenides of base metals containing platinum group metals in the presence of a carbon reducing agent and additives while using sodium compounds and products containing copper and / or iron based metal alloys . Sodium carbonate, sodium sulfite or sodium thiosulfate were used as sodium compounds, followed by concentration of the extracted metals in the metal, in particular, iron phase. The selected bottom product was crushed and processed as a concentrate of refining production (RU 2112064 C, C 22 B 11/02, 05/27/98).

Однако этот способ обладает теми же недостатками, что и указанный выше аналог. However, this method has the same disadvantages as the above analogue.

Предлагаемое изобретение решает задачу упрощения технологии процесса извлечения металлов платиновой группы, техническим результатом которого является повышение степени извлечения металлов платиновой группы, особенно при использовании в качестве исходного сырья платиноносных руд. The present invention solves the problem of simplifying the technology of the extraction of platinum group metals, the technical result of which is to increase the degree of extraction of platinum group metals, especially when using platinum ore as a feedstock.

Технический результат достигается тем, что в способе извлечения металлов платиновой группы, включающем плавку исходного материала в присутствии углеродистого восстановителя с последующим концентрированием извлекаемых металлов в железной фазе, согласно изобретению в качестве исходного материала используют шихту, содержащую не менее 2 г/т металлов платиновой группы, силикатные, железные и сульфидные компоненты, углеродистый восстановитель берут в избытке для полного восстановления оксидных составляющих железа и металлов платиновой группы, плавку ведут до образования гетерогенного расплава сульфидной, силикатной и железной фаз с последующим отделением железной фазы, концентрирующей металлы платиновой группы, и подвергают ее окислительной обработке до полного выделения металлов платиновой группы. The technical result is achieved in that in a method for the extraction of platinum group metals, including melting the starting material in the presence of a carbon reducing agent and then concentrating the extracted metals in the iron phase, according to the invention, a charge containing at least 2 g / t of platinum group metals is used as a starting material, silicate, iron and sulfide components, the carbon reducing agent is taken in excess to completely reduce the oxide components of iron and platinum metals Rupp, melting lead to the formation of a heterogeneous melt sulfide, silicate and iron phases with subsequent separation of iron phase, concentrating the platinum group metals, and subjected to the oxidation treatment until complete separation of platinum group metals.

Сущность предложенного изобретения основана на установлении крайне высокого химического сродства металлов платиновой группы к железной расплавной фазе, в которой они концентрируются практически полностью, в условиях выделения этой фазы из гетерогенного расплава сульфидной, силикатной и железной фаз, образуемого при одновременном плавлении силикатных, железных и сульфидных компонентов в присутствии избыточного количества углеродистого восстановителя, рассчитанного по отношению к стехиометрии для полного восстановления оксидных составляющих железа и металлов платиновой группы. При этом платина начинает растворяться в железе уже при 100oС с образованием соединения FePt.The essence of the proposed invention is based on the establishment of an extremely high chemical affinity of the platinum group metals for the iron melt phase, in which they are concentrated almost completely, under the conditions of separation of this phase from a heterogeneous melt of sulfide, silicate and iron phases formed during the simultaneous melting of silicate, iron and sulfide components in the presence of an excess amount of a carbon reducing agent calculated with respect to stoichiometry for complete reduction of oxide c leaving iron and platinum group metals. In this case, platinum begins to dissolve in iron already at 100 o With the formation of compounds FePt.

Благодаря своей технологичности и простоте наибольшего распространения способ может найти в случае использования в качестве исходного сырья шихты, содержащей платиноносные руды и ведения плавки до образования гетерогенного расплава в доменной печи в присутствии в качестве углеродистого восстановителя кокса. Due to its manufacturability and simplicity, the method can be most widely used if a mixture containing platinum ores is used as a feedstock and melted to form a heterogeneous melt in a blast furnace in the presence of coke as a carbon reducing agent.

В качестве исходного материала можно использовать шихту на основе вторичных продуктов промышленного производства, содержащих металлы платиновой группы. As a starting material, you can use a mixture based on secondary industrial products containing platinum group metals.

Окислительную термообработку железной фазы, концентрирующей металлы платиновой группы, при переработке ее больших количеств можно проводить в конверторной печи с воздушным дутьем при температуре 1000-1100oС или в конверторной печи с кислородным дутьем при температуре 800-1000oС.Oxidative heat treatment of the iron phase concentrating the platinum group metals during processing of large quantities can be carried out in a converter furnace with air blasting at a temperature of 1000-1100 o C. or in a converter furnace with oxygen blasting at a temperature of 800-1000 o C.

Наиболее полное извлечение металлов платиновой группы происходит тогда, когда плавку исходного материала ведут при поддержании в шихте весовых соотношений силикатных, железных и сульфидных компонентов в пересчете на оксид кремния, оксиды железа и серу, равных (2-6):(0,3-3):(0,5-1,5). The most complete extraction of platinum group metals occurs when the starting material is melted while maintaining the weight ratios of silicate, iron, and sulfide components in terms of silicon oxide, iron oxides, and sulfur equal to (2-6) :( 0.3-3 ) :( 0.5-1.5).

Пример 1. Example 1

В качестве вторичных продуктов промышленного производства взяли 100 г гравитационного концентрата, полученного при обогащении на центробежном сепараторе хвостов флотации норильских медно-никелевых сульфидных руд, при следующем содержании анализируемых компонентов, вес.%: платина - 0,57; палладий - 0,11; медь - 0,5; никель - 2,3; сера - 21,0; железо - 45,0; кремнезем (SiО2) - 9,6; глинозем (Аl2О3) - 3,5. Компоненты шихты перемешали, загрузили в графитовый тигель, обеспечивающий избыток восстановителя по отношению к стехиометрии для полного восстановления оксидных составляющих железа и металлов платиновой группы, и плавили в электропечи при температуре 1200oС. При этом образовались расположенные друг над другом железная, сульфидная и силикатная фазы. Металлы платиновой группы практически полностью сконцентрировались в железной расплавной фазе, которая приобрела при этом ферроплатиновый состав с существенным преобладанием платины над железом (46% Fe и 54% Pt).As secondary industrial products, we took 100 g of gravity concentrate obtained by concentrating on the centrifugal separator of the flotation tailings of Norilsk copper-nickel sulfide ores, with the following components being analyzed, wt.%: Platinum - 0.57; palladium - 0.11; copper - 0.5; nickel - 2.3; sulfur - 21.0; iron - 45.0; silica (SiO 2 ) - 9.6; alumina (Al 2 O 3 ) - 3.5. The components of the mixture were mixed, loaded into a graphite crucible, providing an excess of reducing agent with respect to stoichiometry for the complete reduction of the oxide components of iron and platinum group metals, and melted in an electric furnace at a temperature of 1200 o C. In this case, iron, sulfide and silicate phases were formed one above the other . Platinum group metals were almost completely concentrated in the iron melt phase, which acquired a ferroplatinum composition with a significant predominance of platinum over iron (46% Fe and 54% Pt).

Металлическую фазу отделяли от сульфидной и силикатной, сливая вышеназванные. Дальнейшее отделение платиновых металлов от железа проводили путем окислительной обработки полученного ферроплатинового состава при температурах 800-1000oС в токе кислорода или при температурах 1000-1100oС в токе воздуха. В результате был получен продукт, содержащий чистую платину. При этом ее извлечение составило 98%.The metal phase was separated from sulfide and silicate, merging the above. Further separation of platinum metals from iron was carried out by oxidative treatment of the obtained ferroplatinum composition at temperatures of 800-1000 o C in a stream of oxygen or at temperatures of 1000-1100 o C in a stream of air. The result was a product containing pure platinum. Moreover, its recovery amounted to 98%.

Пример 2. То же, что и в примере 1, только для повышения степени извлечения в шихту добавили в качестве силикатного компонента 51 г кремнезема, так что весовое соотношение силикатных, железных и сульфидных компонентов в пересчете на оксид кремния, оксиды железа и серу составило 2,02:1,5:0,7, что соответствует указанному в формуле изобретения. Извлечение платины при этом составило 99%. Example 2. The same as in example 1, only to increase the degree of extraction into the charge 51 g of silica was added as a silicate component, so that the weight ratio of silicate, iron and sulfide components in terms of silicon oxide, iron oxides and sulfur was 2 , 02: 1.5: 0.7, which corresponds to that indicated in the claims. The recovery of platinum was 99%.

Пример 3. В качестве исходной шихты брали гипербазитовую платиноносную руду, содержащую (вес.%): в качестве силикатных компонентов SiО2 - 40, железных компонентов Fе2О3 - 2,59 и FeO - 3,21, серного колчедана FeS, магниевых компонентов MgO - 38,52, платиноидных компонентов 2-9 г/тонну, а также Аl2О3 - 2,24, СаО - 1,40 и другие - остальное. Шихту загружали совместно с коксом в соотношении, обеспечивающем избыток углерода в восстановительной среде, рассчитанном по отношению к стехиометрии для полного восстановления оксидных составляющих железа и металлов платиновой группы, в доменную печь с кислородным дутьем. При температуре около 1200oС по мере опускания шихты происходило ее плавление и образование гетерогенного расплава расположенных друг над другом железной, сульфидной и силикатной фаз. Расплавленные продукты периодически удалялись через специальные отверстия доменной печи. В результате получались металлические слитки, отличающиеся от чугунных чушек высоким содержанием платины. После охлаждения металлические слитки загружали в опытный 10-тонный конвертор, оборудованный донными фурмами, и подавали воздух, нагретый до 1100oС со скоростью 10 м3. При расплавлении металлических слитков содержащееся в них железо окислялось и в виде оксидного шлака скапливалось над чистым расплавом металлов платиновой группы, который по окончании процесса сливали через нижние отверстия. Шлак на основе окиси железа удаляли через специальные отверстия в конверторе. Выход годного продукта составил 99%.Example 3. As the initial charge was taken hyperbasic platinum ore containing (wt.%): Silicate components SiO 2 - 40, iron components Fe 2 O 3 - 2.59 and FeO - 3.21, sulfur pyrite FeS, magnesium MgO components - 38.52, platinum components 2-9 g / ton, as well as Al 2 O 3 - 2.24, CaO - 1.40 and others - the rest. The mixture was loaded together with coke in a ratio providing an excess of carbon in the reducing medium, calculated with respect to stoichiometry for the complete reduction of the oxide components of iron and platinum group metals, in a blast furnace with oxygen blast. At a temperature of about 1200 o With the lowering of the charge, it melted and the formation of a heterogeneous melt of iron, sulfide and silicate phases located one above the other. The molten products were periodically removed through special openings in the blast furnace. The result was metal ingots, different from cast iron ingots with a high platinum content. After cooling, metal ingots were loaded into an experimental 10-ton converter equipped with bottom tuyeres, and air was heated at 1100 ° C at a speed of 10 m 3 . During the melting of metal ingots, the iron contained in them was oxidized and accumulated in the form of oxide slag over a pure molten metal of the platinum group, which was poured through the lower holes at the end of the process. Iron oxide slag was removed through special openings in the converter. The yield of the product was 99%.

Claims (6)

1. Способ извлечения металлов платиновой группы, включающий плавку материала, содержащего металлы платиновой группы, в присутствии углеродистого восстановителя с концентрированием извлекаемых металлов в железной фазе, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют шихту, содержащую не менее 2 г/т металлов платиновой группы, силикатные, железные и сульфидные компоненты, углеродистый восстановитель берут в избытке по отношению к стехиометрии для полного восстановления оксидных составляющих железа и металлов платиновой группы, плавку ведут до образования гетерогенного расплава сульфидной, силикатной и железной фаз, с последующим отделением железной фазы, концентрирующей металлы платиновой группы, и подвергают ее окислительной термообработке до полного выделения металлов платиновой группы.1. The method of extraction of platinum group metals, including melting a material containing platinum group metals in the presence of a carbon reducing agent with concentration of the extracted metals in the iron phase, characterized in that a charge containing at least 2 g / t of platinum group metals is used as a starting material , silicate, iron and sulfide components, the carbon reducing agent is taken in excess with respect to stoichiometry for the complete reduction of the oxide components of iron and platinum metals groups, melting is carried out until a heterogeneous melt of sulfide, silicate and iron phases is formed, followed by separation of the iron phase concentrating the platinum group metals, and it is subjected to oxidative heat treatment until the platinum group metals are completely released. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют шихту, содержащую платиноносные руды, в качестве углеродистого восстановителя - кокс, а плавку до образования гетерогенного расплава ведут в доменной печи.2. The method according to claim 1, characterized in that a charge containing platinum ores is used as a starting material, coke is used as a carbon reducing agent, and melting is carried out in a blast furnace to form a heterogeneous melt. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют шихту на основе вторичных продуктов промышленного производства, содержащих металлы платиновой группы.3. The method according to claim 1, characterized in that as a starting material using a mixture based on secondary industrial products containing platinum group metals. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что окислительную обработку железной фазы, концентрирующей металлы платиновой группы, проводят в конверторной печи с воздушным дутьем при 1000-1100°С.4. The method according to claim 1, characterized in that the oxidation treatment of the iron phase concentrating the platinum group metals is carried out in a converter furnace with air blasting at 1000-1100 ° C. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что окислительную обработку железной фазы, концентрирующей металлы платиновой группы, проводят в конверторной печи с кислородным дутьем при 800-1000°С.5. The method according to claim 1, characterized in that the oxidative treatment of the iron phase concentrating the platinum group metals is carried out in a converter furnace with oxygen blasting at 800-1000 ° C. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что плавку исходного материала ведут при поддержании в шихте весовых соотношений силикатных, железных и сульфидных компонентов в пересчете на оксид кремния, оксиды железа и серу, равных (2-6):(0,3-3):(0,5-1,5).6. The method according to claim 1, characterized in that the melting of the starting material is carried out while maintaining in the charge the weight ratios of silicate, iron and sulfide components in terms of silicon oxide, iron oxides and sulfur, equal to (2-6) :( 0.3 -3) :( 0.5-1.5).
RU2002115070/02A 2002-06-07 2002-06-07 Platinum metal extraction method RU2224034C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002115070/02A RU2224034C1 (en) 2002-06-07 2002-06-07 Platinum metal extraction method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002115070/02A RU2224034C1 (en) 2002-06-07 2002-06-07 Platinum metal extraction method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2224034C1 true RU2224034C1 (en) 2004-02-20
RU2002115070A RU2002115070A (en) 2004-02-20

Family

ID=32172794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002115070/02A RU2224034C1 (en) 2002-06-07 2002-06-07 Platinum metal extraction method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2224034C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2618282C1 (en) * 2015-10-22 2017-05-03 Алексей Михайлович Птицын Method of processing materials containing platinum metals

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2618282C1 (en) * 2015-10-22 2017-05-03 Алексей Михайлович Птицын Method of processing materials containing platinum metals

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002115070A (en) 2004-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2363839T3 (en) RECOVERY OF WASTE CONTAINING COPPER AND OTHER VALUABLE METALS.
AU2008299386B2 (en) Process for recovering platinum group metals using reductants
US4519836A (en) Method of processing lead sulphide or lead-zinc sulphide ores, or sulphide concentrates, or mixtures thereof
US4521245A (en) Method of processing sulphide copper- and/or sulphide copper-zinc concentrates
CA1218238A (en) Method of processing sulphide copper and/or sulphide copper-zinc concentrates
JP2023503237A (en) Improved copper smelting method
FI94538C (en) Process for the manufacture of nickel fine stone and metallised stone
RU2219264C2 (en) Method of processing concentrates containing nonferrous and precious metals
RU2224034C1 (en) Platinum metal extraction method
EP0007890B1 (en) A method of manufacturing and refining crude lead from arsenic-containing lead raw-materials
CA1153561A (en) Separation of antimony
US3091524A (en) Metallurgical process
EP0292992B1 (en) Non-ferrous metal recovery
RU2346064C1 (en) Processing method of golden-antimonial-arsenical sulphide concentrates
US3032411A (en) Metallurgical process
JPS62174338A (en) Refining method for copper
RU2215802C2 (en) Method of processing concentrates containing noble metals
JPS61531A (en) Method for smelting copper sulfide ore
SU1399365A1 (en) Method of processing sulfide copper-nickel raw material
RU2755136C1 (en) Method for uninterrupted melting of quartz low-sulfide gold-containing ore in a vanyukov furnace
RU2219266C1 (en) Method of pyrometallurgical processing of copper- nickel converter matte
RU2025521C1 (en) Method to process refractory gold-bearing sulfide raw material
RU2154117C2 (en) Method of recovery of metals of platinum group from concentrates on base of ferrous sulfides
CA1212842A (en) Method of processing lead sulphide or lead/zinc sulphide ores, or sulphide concentrates, or mixtures thereof
CN115821054A (en) Smelting method of lead concentrate