способ разделения цветных и благородных металлов

Формула изобретения

Способ разделения цветных и благородных металлов, включающий хлорирование в растворе соляной кислоты и отделение нерастворившегося остатка от хлоридного раствора, отличающийся тем, что перед хлорированием исходный материал обрабатывают раствором азотной кислоты до окислительно-восстановительного потенциала 600-700 мВ и промывают его водой, а хлоридный раствор нейтрализуют и отделяют образовавшийся осадок, содержащий цветные металлы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано при переработке сырья с высоким содержанием цветных металлов. К таким материалам относится, например, тяжелый сплав, который образуется в процессе обогащения промпродуктов аффинажного производства.

Известен способ разделения металлов, включающий хлорирование материала в соляной кислоте и отделение нерастворившегося остатка (И.Н. Масленицкий, Л. В. Чугаев. Металлургия благородных металлов. М., "Металлургия", 1972, с. 341). При хлорировании материала в соляной кислоте золото, платиновые и цветные металлы переходят в раствор, а серебро в форме хлорида остается в нерастворимом остатке. Способ выбран в качестве прототипа.

Недостаток способа-прототипа состоит в том, что с его помощью не удается отделить цветные металлы от благородных, что осложняет выделение последних в целевые продукты.

Предлагаемый способ направлен на получение технического результата, заключающегося в разделении цветных и благородных металлов.

Достижение технического результата обеспечивается способом разделения цветных и благородных металлов, включающим хлорирование в растворе соляной кислоты и отделение нерастворившегося остатка от хлоридного раствора, при этом согласно изобретению перед хлорированием исходный материал обрабатывают раствором азотной кислоты до окислительно-восстановительного потенциала, равного 600-700 мВ, и промывают его водой, а хлоридный раствор нейтрализуют и отделяют образовавшийся осадок, содержащий цветные металлы.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что при обработке исходного продукта раствором азотной кислоты до окислительно-восстановительного потенциала, равного 600-700 мВ, в жидкую фазу переходит значительная часть примесей цветных металлов, в первую очередь, медь, никель, свинец. Металлы платиновой группы и золото в этих условиях практически не растворяются. Процесс ведут при нагревании и перемешивании.

После азотнокислой обработки материал промывают водой с целью удаления сорбированных нитратных соединений цветных металлов.

Далее, отмытый материал хлорируют в соляной кислоте и извлекают в хлоридный раствор золото, платиновые и оставшиеся неблагородные металлы, а серебро в форме хлорида концентрируется в нерастворившемся остатке.

Нейтрализацию хлоридного раствора проводят с целью дополнительного разделения цветных и благородных металлов. На этой операции сурьма, олово, теллур, мышьяк, селен переходят в осадок, а благородные металлы остаются в жидкой фазе.

Пример 1. Разделение металлов с использованием известного способа

200 г тяжелого сплава прохлорировали в растворе соляной кислоты (Ж:Т=5), пульпу отфильтровали, нерастворившийся остаток промыли водой и все продукты проанализировали.

Основным компонентом нерастворившегося остатка был хлорид серебра. Его выход составил 30 г (по сухой массе).

При хлорировании сплава получено 1,1 л раствора. Он содержал: 56,71 г/л благородных металлов, 41,41 г/л меди, 6,99 г/л никеля, 8,71 г/л свинца, 15,89 г/л сурьмы, 11,86 г/л олова, 15,74 г/л теллура, 13,18 г/л селена, 2,31 г/л висмута, 2,48 г/л мышьяка.

Пример 2. Разделение металлов с использованием предлагаемого способа

200 г тяжелого сплава распульповали в воде (Ж:Т=2), пульпу нагрели и при перемешивании обработали азотной кислотой до ОВП 700 мВ, затем сплав отфильтровали, промыли водой и прохлорировали в растворе соляной кислоты (Ж:Т=5). Нерастворившийся остаток отфильтровали, фильтрат нейтрализовали щелочью до содержания HCl 50 г/л, отделили образовавшийся осадок примесей, промыли его водой и все продукты проанализировали.

При обработке сплава азотной кислотой лигатурная масса материала сократилась на 20%. Полученный раствор (0,45 л) практически не имел свободной кислоты (рН 1,6). Он содержал: 70,8 г/л меди, 6,83 г/л никеля, 12,77 г/л свинца, 1,32 г/л теллура, 1,40 г/л селена, 0,33 г/л висмута, 0,59 г/л мышьяка. Суммарная концентрация благородных металлов в растворе была 0,006 г/л. Извлечение примесей в азотнокислый раствор составило: меди - 70%, никеля - 40%, свинца - 60%, теллура - 3,4%, селена - 4,3%, висмута - 5,8%, мышьяка - 9,7%.

При хлорировании обогащенного сплава (160 г) в соляной кислоте получено 0,88 л раствора. Он содержал: 70,89 г/л благородных металлов, 15,53 г/л меди, 5,23 г/л никеля, 4,35 г/л свинца, 19,86 г/л сурьмы, 14,83 г/л олова, 18,99 г/л теллура, 15,76 г/л селена, 2,71 г/л висмута, 2,80 г/л мышьяка.

После его нейтрализации и отделения образовавшегося осадка примесей выход водной фазы составил 1,08 л. Этот раствор содержал: 57,77 г/л благородных металлов, 12,65 г/л меди, 4,26 г/л никеля, 3,55 г/л свинца, 0,40 г/л сурьмы, 10,27 г/л олова, 9,29 г/л теллура, 10,47 г/л селена, 1,18 г/л висмута и 1,09 г/л мышьяка. Извлечение примесей в осадок при нейтрализации раствора составило: сурьмы 98%, олова 15%, теллура 42%, селена 22%, висмута 50%, мышьяка 57%. Медь, никель, свинец остались в нейтрализованном растворе, но их концентрация в 1,3-2,7 раза ниже, чем в примере 1.

Из приведенных примеров видно, что азотнокислая обработка материала позволяет существенно разделить цветные и благородные металлы. В водную фазу извлекается до 70% меди, около 60% свинца и 40% никеля. Благородные металлы практически полностью остаются в осадке. Лигатурная масса материала при этом сокращается на 20%. При нейтрализации хлоридного раствора от благородных металлов отделяется еще 98% сурьмы и (20-57)% теллура, селена, олова, висмута. После проведения этих операций раствор получается чище по цветным и богаче по благородным металлам. Естественно, такой продукт более удобен для последующей переработки: меньше расход реагентов, меньше объем маточных растворов, выше извлечения благородных металлов в целевые продукты.