| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2188247
СПОСІБ ВИЛУЧЕННЯ
Платинові МЕТАЛЛОВІЗ РОЗЧИНІВ афінажних ВИРОБНИЦТВА
Ім'я винахідника: Тимофєєв Н.І .; Смирнов А.Л .; Зонов А.Л .; Гроховський С.В .; Оносов В.М .; Горбатова Л.Д .; Богданов В.І.
Ім'я патентовласника: Відкрите акціонерне товариство "Єкатеринбурзький завод з обробки кольорових металів"
Адреса для листування: 620014, Єкатеринбург, пр. Леніна, 8, ВАТ "Ез ОЦМ"
Дата початку дії патенту: 2001.03.07
Винахід відноситься до області гідрометалургії благородних металів, зокрема до способів вилучення металів сорбцией, і може бути використано для отримання платинових металів з відпрацьованих розчинів від афінажу платини, а й при переробці стічних вод металургійних і хімічних виробництв. Спосіб включає сорбцію хлоридних розчинів, що містять метали платинової групи в динамічному режимі з використанням в якості сорбенту слабоосновних поліконденсаційного аніоніта з матрицею на основі епоксіполіаміна, обробку насиченого аніоніти концентрованою азотною кислотою з одержанням азотно-кислого розчину, що містить платинові метали, який направляють на афінаж платинових металів . При цьому процес сорбції здійснюють з хлоридних розчинів, що містять 0,5-3,0 моль / дм 3 HCl, при пропущенні розчину зі швидкістю не більше 70 мл / год / см 2 через шар сорбенту в колоні з відношенням діаметра шару до його висоті, рівним або більшим 1: 8. Спосіб забезпечує практично повне вилучення платинових металів з розчинів, скорочення операцій і тривалості проведення всього технологічного циклу. Спосіб простий у виконанні, екологічно безпечний і може бути реалізований в стандартних апаратах.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області гідрометалургії благородних металів, а саме до способів вилучення металів сорбцией, і може бути використано для отримання платинових металів з відпрацьованих розчинів від афінажу платини, а й при переробці стічних вод металургійних і хімічних виробництв.
Афінаж платинових металів гідрометалургійних методами передбачає отримання на різних стадіях технологічного процесу великої кількості відпрацьованих і промивних розчинів з вмістом металів платинової групи (МПГ) від 20 до 2000 мг / л. З огляду на складності отримання незначних кількостей МПГ з даних розчинів через високий сольового фону (в першу чергу хлористого амонію) часто використовують метод упарювання до "солей" і подальшої переробки традиційними методами.
Однак для цієї технології характерні значні обсяги токсичних матеріалів, що випаровуються газів, низький вихід концентрату за рахунок переведення металів в некондиційний продукт (нізкоконцентрірованной по MПГ солі) і високі втрати дорогоцінних металів.
Застосування сорбційної технології усуває вищезазначені недоліки, забезпечує ефективну і екологічно безпечну переробку розчинів з повним вилученням благородних металів
Відомий спосіб відділення благородних металів за допомогою іонообміну (патент США 256187, С 22 В 3/24, МКІ 75-717, заявл. 12.11.1992 р, оп. 26.10.1993 р, ІСМ 48-05-95). Спосіб включає сорбцію благородних металів з хлоридних розчинів з наступною їх десорбцией розчином тіосечовини.
Недоліком відомого способу є застосування для десорбції тіосечовини, т. К. Утворюються тіосечовина комплекси ускладнюють подальшу переробку розчинів і виділення благородних металів з елюата.
Відомий спосіб отримання концентрату благородних металів (патент РФ 2042722, З 22 В 11/00, заявл. 15.02.1993 р, оп. 27.08.1995 р, БІ 24). Спосіб включає витяг шляхетних металів з промислових розчинів полімерним органічним сорбентом і подальшу обробку насиченого сорбенту озоленням спочатку в струмі водню при температурі 300-400 o C, а потім в струмі кисню повітря при температурі 800-900 o С. Після розкладання полімерної органічної матриці сорбенту отримують концентрат, що містить благородні метали, які направляють на афінажних виробництво.
Недоліком даного способу є виділення при термодеструкції сорбенту токсичних органічних сполук, що забруднює навколишнє середовище і вимагає спеціальних способів їх уловлювання.
Відомий спосіб вилучення платини і паладію з промислових продуктів, що містять платинові метали (патент РФ 2103394, З 22 В 11/00, заявл. 04.06.96 р, оп. 27.01.98 р, БІ 3).
Спосіб включає сорбцію МПГ з солянокислих розчинів з вмістом соляної кислоти 0,5-0,4 моль / л з використанням в якості сорбенту силикагеля, модифікованого аллілтіомочевіной або фенілтіомочевіной протягом 10-20 хв з отриманням сорбенту, що містить платину і паладій. Спосіб здійснюється в статичних умовах і забезпечує селективність вилучення платинових металів.
Однак відомий спосіб має наступні недоліки:
- Застосовуваний в способі сорбент не є універсальним і забезпечує тільки вилучення платини і паладію, а родій при цьому залишається в розчині, і необхідні додаткові операції для його вилучення;
- Використання тіосечовини в якості модифікатора приводить до збільшення опору сорбенту за рахунок виділення елементарної сірки і зниження його сорбційної ємності по платиновим металів;
- Спосіб передбачає сорбцію з солянокислих розчинів з низькою молярною концентрацією, тому в даному випадку потрібна додаткова операція - розведення, що призводить до великого обсягу вторинних розчинів.
Найбільш близьким до пропонованого технічного рішення є спосіб виділення платинових металів (патент РФ 2111272, З 22 В 11/00, заявл. 14.05.1997 р, оп. 20.05.1998 р, БІ 14). Спосіб включає сорбційне витяг платинових металів з розчинів афінажної виробництва і їх десорбції амміакосодержащім розчином з подальшим виділенням з елюата концентрату платинових металів. Як сорбент використовують сополімери вінілпіридину і дивинилбензола.
Однак цим способом сорбція платинових металів може бути здійснена тільки з азотнокислим розчинів і не може бути застосована для хлоридних розчинів через низьку виборчої здатності використовуваного сорбенту.
Завданням, на вирішення якої спрямовано пропоноване винахід, є розробка ефективної сорбційної технології переробки відпрацьованих розчинів від афінажу платини. Технічним результатом при здійсненні запропонованої технології є підвищення ступеня вилучення платинових металів.
Технічний результат досягається тим, що в способі витягу платинових металів з розчинів афінажної виробництва сорбцией відповідно до винаходу сорбцію ведуть з хлоридних розчинів в динамічному режимі з використанням в якості сорбенту слабоосновних поліконденсаційного аніоніта з матрицею на основі епоксіполіаміна з наступною деструкцією насиченого аніоніти шляхом обробки концентрованою азотною кислотою, отриманий азотнокислий розчин, що містить платинові метали, направляють на афінаж.
При цьому процес сорбції здійснюють при завантаженні сорбенту в колону шаром з відношенням діаметра шару до його висоті, що дорівнює або більшому 1: 8.
Крім того, сорбцію здійснюють при пропущенні вихідного розчину через шар сорбенту зі швидкістю не більше 70 мл / год / см 2.
При цьому сорбцію проводять з хлоридного розчину, що містить 0,5-3,0 моль / дм 3 соляної кислоти.
Однією з відмінностей заявляється способу від прототипу є проведення процесу в динамічному режимі, що значно підвищує сорбційну ємність по МПГ і, крім того, забезпечує наочність процесу сорбції металів на анионите, так як при цьому ясно видно фронт сорбції (сорбент стає темним в порівнянні з прозоро світлим вихідним станом). Ця особливість процесу значно знижує тимчасові витрати на обслуговування установки і матеріальні витрати на проведення аналітичного контролю.
Проведені дослідження і аналіз показали, що для даного виду розчинів універсальним сорбентом, що забезпечує максимальне вилучення МПГ, є слабоосновних поліконденсаційного анионит з матрицею на основі епоксіполіаміна.
Цей сорбент на відміну від використовуваних в аналогах містить епоксіполіаміни, які збільшують гідрофільність сорбенту і тим самим істотно поліпшують кінетику сорбційної процесу щодо благородних металів.
Серія експериментів по виявленню залежності питомого навантаження розчину (об'єм розчину, що протікає в одиницю часу через одиничну площу шару) на динамічну об'ємну ємність - практично допустимий проскок, показала, що оптимальною швидкістю пропускання вихідного розчину через шар сорбенту є не більше 70 мл / год / см 2 при відношенні діаметра стовпа шару сорбенту до його висоті, рівного 1: 8. При збільшенні питомого навантаження розчину зростає лінійна швидкість руху розчину щодо нерухомого зерна смоли, і іони платини, паладію і родію не встигають продіффундіровать в фазу смоли, що призводить до зниження ємнісних характеристик іоніту.
Заявляється інтервал концентрації вихідного хлоридного розчину по НСl обгрунтований повнотою освіти в сорбенті комплексних сполук, які забезпечують максимальне вилучення МПГ з розчину.
Ще однією істотною відмінністю заявляється технічного рішення від аналогічних є операція деструкції - обробка насиченого платиновими металами аніоніта концентрованою азотною кислотою.
Обробка насиченого аніоніти концентрованою азотною кислотою забезпечує повне вилучення платинових металів в розчин за рахунок розкладання полімерної матриці сорбенту. При цьому метали концентруються в азотнокислом розчині, що не містить ускладнює афінаж МПГ сольового фону.
Отриманий концентрований по платині, паладію і родію азотнокислий розчин не вимагає спеціальної обробки і відразу направляється на афінажних виробництво з метою отримання МПГ.
Вагомим аргументом на користь операції деструкції сорбенту виступає невисока вартість використовуваної в заявляється способу марки сорбенту по відношенню до вартості МПГ. Економічно вигідніше для нових обсягів розчинів використовувати свіжу партію смоли, ніж, наприклад, проводити кілька додаткових і трудомістких операцій по десорбції і подальшого виділення МПГ з розчину і його знешкодження.
Наводимо відомості, що підтверджують можливість здійснення винаходу. Об'єктом для випробувань служив відпрацьований розчин від осадження гексахлороплатіната амонію. Експерименти проводилися в динамічних умовах в трьох проточних, послідовно з'єднаних іонообмінних колонах з робочим об'ємом 3,5 дм 3.
У колони завантажували слабоосновних поліконденсаційного анионит з матрицею на основі епоксіполіаміна і пропускали через нього вихідний розчин, що містить 1,0 моль / дм 3 соляної кислоти.
Відношення діаметра шару аніоніта до висоти шару становило 1: 8, швидкість проходження розчину через шар - 70 мл / год / см 2. Сорбцію проводили до насичення смоли платиноїди в першій колонці. Повнота насичення сорбенту визначалася візуально. Після цього перша колонка виводилася з процесу, при цьому друга колонка ставала першою і т.д.
Насичений металами платинової групи (платиною, паладієм і родієм) анионит розвантажували і обробляли концентрованою азотною кислотою при кімнатній температурі. Розчин від розкладання смоли аналізували і передавали на стадію афінажу для отримання чистих платинових металів. Результати випробувань представлені в таблицях 1 і 2.
Таким чином, заявляється спосіб забезпечує вилучення платинових металів з хлоридних розчинів афінажної виробництва і вигідно відрізняється від відомих способів значним скороченням кількості операцій і тривалості проведення всього технологічного циклу завдяки деструкції аніоніта. Пропонований спосіб простий у виконанні, екологічно безпечний і може бути реалізований в стандартних апаратах.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб вилучення платинових металів з розчинів афінажної виробництва, що включає сорбцію з хлоридних розчинів, що відрізняється тим, що сорбцію ведуть з хлоридних розчинів в динамічному режимі з використанням в якості сорбенту слабоосновних поліконденсаційного аніоніта з матрицею на основі епоксіполіаміна, потім проводять деструкцією насиченого аніоніти шляхом обробки концентрованою азотною кислотою і отриманий азотно-кислий розчин, що містить платинові метали, направляють на афінаж.
2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що сорбцію здійснюють при завантаженні сорбенту в колонку шаром з відношенням діаметра шару до його висоті, рівним або більшим 1: 8.
3. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що сорбцію здійснюють при пропущенні вихідного розчину через шар сорбенту зі швидкістю не більше 70 мл / год / см 2.
4. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що сорбцію проводять з хлоридного розчину, що містить 0,5-3,0 моль / дм 3 соляної кислоти.
Версія для друку
Дата публікації 14.03.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.