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)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2111272

СПОСІБ ВИДІЛЕННЯ платинових металів

Ім'я винахідника: Скороходов В.І .; Кремко Є.Г .; Волкова Н.А .; МАСТЮГІНА С.А .; Лебідь А.Б .; Горяєва О.Ю .; Ричков Д.М.
Ім'я патентовласника: Акціонерне товариство відкритого типу "Уралелектромедь"
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1997.05.14

Винахід може бути використано в області хімії, металургії при виробництві срібла високого ступеня чистоти і платинових металів. Вихідний серебросодержащий матеріал з домішками платинових металів розчиняють в азотній кислоті концентрації 150 - 200 г / дм ³ хімічно або електролітично. Сорбують з нього платинові метали анионитом на основі сополімерів вінілпіридину і дивинилбензола. Десорбцію металів платинової групи ведуть розчином аміаку концентрації 3 - 8 моль / дм ³ і виділяють потім з елюата платинові метали одним з відомих способів: електролізом, осадженням індивідуальних комплексних солей, виділенням нерозчинних сполук. Підвищується ступінь поділу платинових металів від міді і срібла в 100 разів, отримують концентрований елюат по платині і паладію, практично вільний від міді і срібла, а й Високочисте срібло з матеріалів, що містять і платинові метали і мідь.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до хімії, зокрема до переробки срібних матеріалів, що містять і мідь, золото і метали платинової групи (МПГ). Подібні матеріали, наприклад сплав Доре, є вихідною сировиною афінажу благородних металів.

Заявляється спосіб виділення платинових металів може бути використаний в металургійних і хімічних виробництвах і дозволяє виділяти платинові метали у вигляді концентрату, а й отримувати срібло високого ступеня чистоти.

За відомим у світовій практиці способів виділення платинових металів з азотнокислих розчинів в процесі переробки серебросодержащих продуктів не досягають повного поділу платинових металів і срібла по ряду причин:

- Концентраційний відмінність срібла і платинових металів близько 100: 1;

- Близькі хімічні властивості цих металів, особливо схильність до комплексоутворення;

- Низька виборча здатність реагентів.

У деяких способах для виділення платинових металів з розчинів використовують комплексообразователи, наприклад, діметілгліоксім [1]. Для повного виділення паладію потрібен надлишок реагенту: на кожні 10 мг паладію вводять 25 мл 1% -ного спиртового розчину діметілгліоксіма (співвідношення паладій: діметілгліоксім = 1:25).

Це дозволяє вивести з азотнокислого розчину тільки паладій, платина осідає приблизно на 5%. Повний осадження паладію досягають при надлишку діметілгліоксіма, але залишковий вміст останнього в розчині азотнокислого срібла не дозволяє отримувати срібло відомими способами, наприклад електролізом.

Відомий спосіб виділення паладію з срібного електроліту [2]. Спосіб очищення срібного електроліту включає пропускання серебросодержащих розчинів після електролізу з концентрацією срібла 90 г / дм ^3; міді 1,4 г / дм ^3; паладію 0,16 г / дм ³ через колонку, заповнену активованим вугіллям із закріпленим на його поверхні хелатним з'єднанням з амінною групою. В поточному розчині зміст паладію знижується до <0,001 г / дм ^3. При Елюювання розчинами азотної і соляної кислот отримують 4 фракції розчину. Найбагатша фракція містить 6,2 г / дм ³ паладію і до 0,01 г / дм ³ срібла.

Недоліки способу:

1. Елюат містить не більше 6,28 г / дм ³ паладію (за сумою концентрацій в 4 фракціях).

2. Зміст срібла в елюаті досягає 13,2 г / дм ^3.

3. 3-тя фракція за змістом срібла (0,22 г / дм ³⁾ і паладію (6,2 г / дм ³⁾ придатна для отримання чистого палладиевого продукту.

4. Невідома можливість сорбції активованим вугіллям платини.

Іоніт - активоване вугілля з закріпленими на його поверхні хелатними сполуками з амінною групою не дозволяє селективно виділити платинові метали з азотнокислим розчинів, що містять срібло і мідь.

Найбільш близьким за технічною сутністю до заявляється винаходу є спосіб отримання сполук платинових металів [3]. В якості вихідного матеріалу використовують азотнокислі розчини електрохімічного отримання срібла з високою концентрацією срібла і міді і незначною концентрацією платинових металів.

З'єднання платинових металів виділяють сорбцією на іонообміннику. Як іонообмінника використовують смоли з хелатообразующіе речовинами, що містять залишки імідоуксусной кислоти в якості активних центрів. Спосіб включає пропускання азотнокислого розчину, що містить 190 г / дм ³ срібла, 35 г / дм ³ міді і 1,3 г / дм ³ платинових металів з pH 0,5-1,5 через іонообмінну колонку, заповнену іонообмінником. Платинові метали витягують з шару іонообмінника промиванням 2-5% -ним розчином аміаку, що містить 1-3 моль / дм ³ азотнокислим або сірчанокислих солей лужних металів, або амонію.

За нашими експериментальними даними спосіб має наступні недоліки: (табл. 1 і 2)

1. Сорбція на іоніте, що містить амінокарбоксільние групи, призводить до часткового сорбирования катіонів міді і срібла. Максимальна ємність іоніту складає по сріблу 4-5 г / дм ^3, по міді 10-15 г / дм ^3, помітна кількість срібла і міді переходить в елюат (до 2,0-2,5 г / дм ^3). Коефіцієнт поділу 3,5 10 ³ не дозволяє отримувати елюат, який містить лише платинові метали.

2. Імідоуксусние угруповання в структурі ионита викликають утворення міцних хелатних комплексів з платиновими металами, які ускладнюють їх подальшу десорбції. Міцні комплекси утворюють імідоуксусние угруповання і з міддю і сріблом.

3. елюіруются агент - 5% -ний розчин аміаку з добавками 1-3 молей / дм ³ солей лужних металів має високий сольовий фон 200-400 г / дм ^3.

4. Елюат, що містить, крім платини і паладію, і мідь і срібло і сольовий фон до 400 г / дм ^3, вимагає додаткових операцій виділення чистих платини і паладію.

Завданням цього винаходу є підвищення ступеня поділу платинових металів від міді і срібла і отримання концентрованого по платині і паладію елюата.

Це досягається тим, що серебросодержащий матеріал з домішками платинових металів розчиняють в азотній кислоті концентрації 150-200 г / дм ³ хімічно або електролітично. З вихідного азотнокислого розчину, що містить срібло і метали платинової групи, сорбують платинові метали анионитом на основі сополімерів вінілпіридину і дивинилбензола, десорбції металів платинової групи ведуть розчином аміаку концентрації 3-8 моль / дм ³ і виділяють з елюата платинові метали одним з відомих способів: електролізом , осадженням індивідуальних комплексних солей, нерозчинних з'єднань.

Порівняльний аналіз відомих технічних рішень і винаходу дозволяє зробити висновок, що заявляється винахід невідомо з рівня техніки і відповідає критерію "Новизна".

Від прототипу заявляється спосіб відрізняється тим, що сорбційне концентрування платинових металів здійснюють на анионите на основі сополімерів вінілпіридину і дивинилбензола, а елюювання платинових металів ведуть розчином аміаку концентрації 3-8 моль / дм ^3. Розраховані на основі експериментальних даних коефіцієнти поділу платинових металів від міді і срібла підтверджують більш високу селективність аніоніта на основі сополімерів вінілпіридину і дивинилбензола.

Дані зведені в табл. 1.

При однаковій максимальної місткості по платиновим металів обох анионитов максимальна ємність аніоніти по прототипу по сріблу - на порядок, а по міді - на 2 порядки вище, ніж у аніоніта по заявляється способу. Ця важлива характеристика - висока селективність аніоніта по заявляється способу дозволяє отримувати елюат, концентрований по платиновим металів і бідний по міді та срібла (див. Табл. 2).

З табл. 2 видно: витяг в елюат платинових металів з аніоніти по заявляється способу на 15,6% вище, ніж за прототипом, зміст платинових металів в елюаті майже в 2 рази вище, а концентрація срібла і міді в кілька десятків разів менше в елюаті по заявляється способу .

Елюацію платинових металів з насиченого аніоніти здійснювали розчинами аміаку. Дані представлені в табл. 3.

При пропущенні через аніоніт розчину аміаку концентрацією 2,5 моль / дм ³ зміст в елюаті платини і паладію досягає 4,29 і 35,0 г / дм ³ відповідно. При підвищенні концентрації аміаку вище 8 моль / дм ³ зміст платини і паладію зростає до 4,5 і 38,2 г / дм ³ відповідно. Подальше підвищення концентрації аміаку не призводить до істотного зростання концентрації платинових металів в елюаті.

Сутність винаходу для фахівця, що займається технологією афінажу благородних металів їх багатокомпонентних вихідних продуктів, не слід явно з відомого рівня техніки і відповідає критерію винахідницького рівня, так як заявляється спосіб виділення платинових металів з серебросодержащих матеріалів дозволяє підвищити коефіцієнт поділу платинових металів від міді і срібла в 100 разів у порівнянні з прототипом, підвищити витяг платинових металів в елюат на 15-18% і отримати концентрат платинових металів.

Спосіб виділення платинових металів випробуваний в дослідно-промисловому масштабі. Здійснення способу ілюструється такими прикладами.

приклад 1

Вихідний серебросодержащий матеріал розчиняють в азотній кислоті концентрації 150-180 г / л. 200 дм ³ отриманого азотнокислого розчину, що містить (г / дм ³⁾ срібла 123, паладію 0,256, платини 0,08, міді 5,75, вільної кислоти 5,8, пропускають через шар аніоніти на основі сополімерів вінілпіридину і дивинилбензола ВП-IП. Склад розчину після сорбційної очистки, г / дм ^3: срібла 123,1, паладію 0002, платини 0,005, міді 5,73. Після насичення аніоніта платиновими металами через шар аніоніти пропускають 1 дм ³ розчину аміаку концентрації 3,0 моль / дм ^3. Склад елюата, г / дм ^3: платина 4,45, паладій 37,8, мідь 0,01, срібло 0,07 (табл. 3), з якого звичайними прийомами виділяють платинові метали.

Пропускання азотнокислого розчину через шар аніоніти на основі сополімерів вінілпіридину і дивинилбензола дозволяє:

- Глибоко очистити розчин від платинових металів для отримання чистого срібла відомими методами;

- Отримати концентрований по платиновим металів елюат, вільний від міді і срібла;

- З багатого елюата (сума платинових металів> 40 г / дм ³⁾ відомими прийомами легко виділити концентрат платинових металів.

приклад 2

Виділення платинових металів здійснюють, як в прикладі 1, десорбції платинових металів ведуть 1 дм ³ розчину аміаку концентрації 8 моль / дм ^3. Ступінь очищення розчину від платинових металів така ж, як в прикладі 1: паладію до 0,002 г / дм ^3, а платини до 0,005 г / дм ^3, коефіцієнт поділу платинових металів від срібла і міді приблизно 10 ^5. Елюат виходить багатий по платині і паладію (за сумою металів> 40 г / дм ^3), з нього виділяють концентрат платинових металів звичайними прийомами.

Приклад 3 (по прототипу)

Через 1 дм ³ аніоніта, що містить залишки імідоуксусной кислоти, пропускають 200 дм ³ розчину, що містить, г / дм ^3: срібла 123,0, паладію 0,256, платини 0,08, міді 5,75, вільної кислоти 9,8.

Склад розчину після сорбційної очистки, г / дм ^3: срібла 122,0, паладію 0002, платини 0,005, міді 5,70. Після насичення аніоніта платиновими металами пропускають через шар аніоніти 1 дм ³ елюент, що складається з 5% -ного розчину аміаку та 1 моль / дм ³ сірчанокислого натрію. При однаковій мірі очищення розчину від платини і паладію (2,83; 20,5 відповідно) срібло і мідь соосаджуються на анионите. У елюаті вміст міді і срібла 2,5 і 2,4 г / дм ³ відповідно. Це в десятки разів вище, ніж по заявляється способу (Cu 0,01 г / дм ^3, Ag 0,07 г / дм ^3).

Порівняння експериментальних даних двох анионитов показує переваги заявляється способу в порівнянні з прототипом:

- За ступенем поділу платини і паладію від міді і срібла;

- Отримано більше концентрований по платині і паладію елюат, вільний від міді і срібла.

У порівнянні з прототипом заявляється спосіб виділення платинових металів при переробці серебросодержащих матеріалів дозволяє підвищити ступінь поділу платинових металів від міді і срібла з азотнокислим розчинів в 100 разів і отримати в 2 рази більше концентрований елюат по платині і паладію, вільний від міді і срібла.

Позитивні результати випробування способу в дослідно-промислових умовах АТВТ "Уралелектромедь" дозволяють вважати, що заявляється спосіб виділення платинових металів промислово придатним.

Переваги промислового застосування заявляється способу: можливість отримання високочистого срібла з серебросодержащих розчинів після їх сорбційної очистки від платини і паладію на анионите на основі вінілпіридину і дивинилбензола і отримання чистих платини і паладію з концентрованого по платиновим металів елюата, вільного від міді і срібла.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Спосіб виділення платинових металів з серебросодержащих матеріалів, що включає розчинення вихідного матеріалу в азотній кислоті, сорбційне концентрування платинових металів на іоніте, десорбції їх амміаксодержащім розчином і подальше виділення з елюата концентрату платинових металів, що відрізняється тим, що сорбцію ведуть на анионите на основі сополімерів вінілпіридину і дивинилбензола , а десорбцію - розчином аміаку концентрації 3 - 8 моль / дм ³

Версія для друку
Дата публікації 14.03.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів