| 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 RU2103396
СПОСІБ ПЕРЕРОБКИ РОЗЧИНІВ-промпродукти афінажних ВИРОБНИЦТВА металів платинової групи
Ім'я винахідника: Насонова Валерія Анатоліївна; Сидоренко Юрій Олександрович
Ім'я патентовласника: Насонова Валерія Анатоліївна; Сидоренко Юрій Олександрович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1997.01.29
Спосіб переробки розчинів - промпродуктов афінажної виробництва відноситься до галузі металургії благородних металів. Може бути використаний в афінажних виробництві металів платинової групи має одночасно діють переділи отримання паладію і родію. Спосіб передбачає використання побічного продукту отримання паладію з розчину тетрааммінпалладохлоріда - маточного розчину від осадження палладозамміна ПЗА для отримання реагенту замінює хлорид амонію при осадженні амонійно-натрієвого гексанітріта родію в процесі афінажу родію. Замінник розчину хлориду амонію отримують шляхом обробки маточного розчину від осадження палладозамміна аміаком до встановлення pH в межах від 1 до 5, відділення осаду солей і необов'язкового упарювання фільтрату. Заміна товарного хлориду амонію при отриманні родію розчином - промпродукти афінажу не погіршує якості товарної продукції.
ОПИС ВИНАХОДИ
Спосіб переробки розчинів - промпродуктов афінажної виробництва відноситься до галузі металургії, зокрема благородних металів. Спосіб може бути використаний в афінажних виробництві металів платинової групи (МПГ), що має одночасно діють переділи отримання паладію і родію.
Технологічні схеми афінажу металів платинової групи (МПГ) включають операції отримання та переробки різних розчинів - промпродуктов афінажної виробництва МПГ з сировини, що містить паладій і родій, є наступні два.
1. На переділі отримання родію - розчин, що містить родій в формі натрієвого гексанітріта родію Na 3 Rh (NO 2).
2. На переділі отримання паладію - розчин, що містить водорозчинну паладієву сіль - тетраммінпалладохлорід (NH 3)4 PdCl 4.
Переробка цих двох видів розчинів згідно літературі Металургія благородних металів. / Под ред. Чугаева Л.В., - М.1987 (с. 408-415) включає виділення в твердому вигляді тих з'єднань, з яких можна отримати очищені індивідуальні метали платинової групи.
Як загрожених форм (з'єднань) використовують:
для виділення паладію палладозаммін (ПЗА) - (NH 3)2 PdCl 2, як реагент осадителя ПЗА використовують соляну кислоту [стр.415],
для виділення родію - амонійно-натрієвий гексанітріт родію (АНГ родію) - (NH 4)2 NaRh (NO 2)6, в якості реагенту-осадителя АНГ родію використовують хлорид амонію (С.412).
Маткові розчини від осадження ПЗА і АНГ родію проходять стадію доизвлечения залишкових МПГ з використанням процесу цементації неблагородними елементами (с.415).
Зазначений спосіб переробки розчинів-промпродуктов афінажної виробництва є найбільш близьким до заявляється.
Недоліками прототипного способу переробки різновидів розчинів афінажної виробництва є:
- велика витрата хлориду амонію-реактиву на осадження АНГ родію;
- освіту на переділах отримання паладію і родію великого обсягу маткових розчинів, що піддаються цементації;
- утворення великої обсягу промислових стоків, з якими безповоротно втрачається певна кількість МПГ і хлориду амонію.
Передбачуване винахід направлено на вирішення завдань зменшення витрати хлориду амонію, зменшення утворення промислових стоків і скорочення втрат МПГ.
Поставлена задача вирішується тим, що кислий матковий розчин, отриманий в результаті осадження палладозамміна з розчину тетраммінпалладохлоріда, нейтралізує аміаком до встановлення PH в межах 1 - 5, нейтралізований розчин фільтрують від осаду, фільтрат використовують в якості хлориду амонію при осадженні АНГ родію.
Сутність передбачуваного винаходу полягає в наступному.
В процесі осадження палладозамміна з розчину тетраммінпалладохлоріда обробкою соляною кислотою в матковій розчині генерується хлорид амонію по реакції:
[Pd (NH 3)4] Cl 2 + HCl = (NH 3)2 Cl 2 Pd + 2 NH 4 Cl. (1)
Таким чином в процесі афінажу паладію утворюється розчин, що містить реагент, необхідний для використання при осадженні родію. Однак цей розчин містить, окрім хлориду амонію, ще й соляну кислоту, оскільки повнота осадження і необхідна чистота палладозамміна з розчину тетраммінпалладохлоріда забезпечуються використанням надлишку соляної кислоти понад стехиометрии реакції (1). Як показали експериментальні дослідження, внаслідок наявності в кислому матковій розчині ПЗА соляної кислоти, сполук платини і паладію, а й неблагородних елементів, використання його в якості реагенту для осадження АНГ призвело б до зниження вилучення родію в осад забруднення одержуваної родієвій солі домішками.
Введення відповідно до винаходу додаткових операцій обробки маточного розчину ПЗА аміаком до встановлення ЗР в межах від 1 до 5 і фільтрації виділився осаду дозволяє:
нейтралізувати соляну кислоту при одночасному підвищенні в розчині концентрації хлориду амонію,
виділити значну частину платини, паладію і деяку кількість неблагородних елементів в осад, а що залишилися в фільтраті домішки мати в формі таких комплексів, що не соосаджуються з АНГ.
Збільшення в нейтралізованому розчині концентрації хлориду амонію відбувається внаслідок протікання реакції:
HCl + NH 3 = NH 4 Cl. (2).
Неблагородні метали в результаті нейтралізації кислого маточного ПЗА до встановлення PH в інтервалі 1-5 випадають в осад гідроксидів, паладій при цьому осідає переважно в вигляді хлорамміачних з'єднань типу (NH3) 2 PdCl2, а платина, мабуть, у вигляді хлораммонійних з'єднань.
Пропонований інтервал значень pH оптимальний з точок зору чистоти родію, одержуваного з АНГ на наступних стадіях обробки солі, а й економії аміаку і реагентів, необхідних на переробку маткових розчинів від осадження АНГ.
Нижня межа PH забезпечує підвищення вилучення родію в АНГ з 80.3 (досвід без нейтралізації) до більш 99.6% при мінімальному витраті аміаку на нейтралізацію (табл. 2).
Збільшення pH в інтервалі з 1 до 3 - 5, як видно з табл. 2, призводить до зниження залишкового вмісту родію в матковій розчині АНГ, а й деякого зростання вмісту хлориду амонію в фільтраті нейтралізованого маточного розчину ПЗА. Останнє дозволяє спільно з розчином - промпродукти афінажу паладію переробити кілька більшу кількість розчину - промпродукту афінажу родію.
Збільшення PH в діапазоні 1 - 5 не сприяє погіршенню якості родію, одержуваного з АНГ.
Збільшення PH більше 5 небажано, так як залишкова платина перетворюється в фільтраті в форму амінокомплекси, що сприяє на завершальних стадіях афінажу родію підвищення вмісту платини в аффинированного родії. До того ж концентрація хлориду амонію в фільтраті після нейтралізації маточного розчину ПЗА при цьому не зростає, отже, аміак витрачається марно.
У разі необхідності збільшення концентрації хлориду амонію в фільтраті нейтралізованого розчину його можна упарити. Найбільш доцільна кратність скорочення обсягу розчину при упарюванні знаходиться в інтервалі 1.5-2. Як показали виробничі досліди використання для осадження АНГ упаренного фільтрату, упаривание, охолодження і подальша фільтрація супроводжуються виділенням в осад додаткової кількості платини і паладію, що сприяє поліпшенню якості родію і одночасно поліпшує показники вилучення до відповідних товарних продукти інших МПГ.
Приклади здійснення способу
Приклади 1. В якості вихідних продуктів взяли типові для афінажної виробництва МПГ розчини тетраммінпалладохлоріда і розчин нітрокомплексов, що містить гексанітрородіат натрію. PH розчину тетраммінпалладохлоріда було близько 9.0, PH розчину, що містить гексанітрородіат натрію - близько 5.0. Хімічний склад взятих розчинів наведено в табл.1.
Розчин тетраммінпалладохлоріда обробили (титровали) соляною кислотою з контролем повноти осадження палладозамміна і повноти перекладу в маткової розчин домішок неблагородних елементів. Про повноту осадження ПЗА судили по припиненню виділення осаду. Повноту перекладу в матковий розчин неблагородних елементів визначали за даними рентгеноспектрального аналізу. Повнота осадження при мінімальному вмісті в ПЗА домішок неблагородних елементів була зафіксована при досягненні PH -0.35. Подальше Прилив соляної кислоти не збільшувало кількість осаду ПЗА і не збільшувало вміст в матковій розчині ПЗА неблагородних елементів. Осад ПЗА відокремили від маточного розчину фільтрацією. Матковий розчин охолодили до кімнатної температури і ще раз відфільтрували випала суспензія палладозамміна.
Охолоджений фільтрат маточного розчину ПЗА мав щільність 1.061 г / см 3, pH -0.35 і містив, в г / л: 130.8 NH 4 Cl; 43.5 вільної HCl; 0.108 Pt; 0.448 Pd; 0.010 Rh; 0.004 Ru; сліди Ir, Au і Ag; 0.267 Cu; 0.246 Se; 0.027 Sb; 0.008 Ni.
Рівні обсяги кислотного маточного розчину (фільтрату) нейтралізували аміачною водою до встановлення різних значень pH в інтервалі від 1 до 7. (Аміачна вода мала щільність 0б905 г / см 3 і містила 231,9 г / л NH 3). Отримали 5 зразків розчинів, що містять хлорид амонію, що мають pH від 1 до 7.
У процесі нейтралізації кислого маточного розчину в невеликій кількості (у вигляді суспензії) утворилися опади, вміст змішані солі платини і паладію. Нейтралізовані розчини знову відфільтрували від виділилася суспензії.
Все фільтрати нейтралізованих маткових розчинів ПЗА містили приблизно рівне зміст, в г / л: 0.087 Pt; 0.251 Pd; 0,007 Rh; 0,003 Ru; сліди Ir, Au і Ag; 0.242 Cu; 0,240 Se; 0.023 Sb; 0.008 Ni.
Отримання після нейтралізації зразки маткових розчинів ПЗА з різними значеннями ph в інтервалі від 1 до 7, а й безпосередньо вихідний кислий матковий розчин, який має PH -0.35, використовували в якості розчинів хлориду амонію для осадження амонійно-натрієвого гексанітріта (АНГ) родію з нітровані розчину МПГ, склад якого наведено в табл. 1.
Для цього маткові розчини від ПЗА змішували приблизно з п'ятикратним об'ємом розчином нітрокомплексов МПГ, що містять гексанітріт родію, реакційні маси переміщали протягом 1 год, після чого відфільтрували виділилися солі. Результати аналізу показали, що у всіх випадках осад був представлений сіллю (NH 4)2 NaRh (NO 2)6 - АНГ родію.
Дані за залишковим змістом родію в маткових розчинах і вилучення його в сіль, а й сумарний вміст певних домішок в АНГ родію (у відсотках по відношенню до змісту родію) представлені в табл. 2. Як видно з наведених даних, використання для осадження АНГ родію не кислий, а попередньо нейтралізованих аміачною водою маткових розчинів дозволяє підвищити витяг родію в сіль з 80.3 до 99.7 - 99.8%. Одночасно з цим знижується і вміст домішок в АНГ родію з 16.28 до 12.68 - 14.72% (на 1.5 - 3.6%).
Показники осадження родію в АНГ з нітровані розчину фільтратами, Отриманими з маточного розчину від ПЗА, були не гірше, ніж при використанні чистого покупного хлориду амонію.
Отримані зразки АНГ були перероблені з отриманням родію за відомою технологією, що включає розчинення в соляній кислоті, екстракційну очищення хлоридного розчину і електроліз. Необхідна по ГОСТ-12342-81 чистота отриманого металу була досягнута при використання в якості хлориду амонію для осадження АНГ зразків нейтралізованих маткових ПЗА, що мають в межах від 1 до 5. Зразок родію, отриманого з використанням при осадженні АНГ як хлориду амонію маточного розчину ПЗА , що має PH 7, відрізнявся підвищеним вмістом платини.
Маткові розчини від осадження АНГ були перероблені за існуючою технологією, що включає процес цементації МПГ залізом, при цьому будь-яких ускладнень процесу не відзначено.
Приклад 2. В процесі виробничих випробувань, що тривали з травня по грудень 1997 р, маткові розчини від осадження ПЗА з розчинів тетраммінпалладохлоріда нейтралізували аміачною водою до встановлення PH 4.5-5, фільтрували виділилися солі.
Солі масою 75.3 кг з вмістом 3.61% платини і 23.87% паладію переробляли за існуючою технологією в цеху афінажу платини і паладію з отриманням афіновані металів.
Фільтрати нейтралізованих розчинів мали щільність від 1.02 до 1.06 г / см 3 і містили хлориду амонію від 50 до 165 г / л. Ці фільтрати упаривали в вакуумвипарном апараті до отримання щільності упаренного розчину 1.075 - 1.085 г / см 3. Упаренний розчин відстоювали в збірній ємності. Відстояний упаренний розчин використовували для осадження АНГ з нітритних розчинів, що містять гексанітріт родію.
За час випробувань на дні збірної ємності утворився осад масою близько 20 кг. Осад містить,%: платини - 7.8 і паладію - 22.0 передали в цех афінажу платини і паладію.
В процесі виробничих випробувань спільної переробки розчинів - промпродуктов афінажу паладію і родію отримали 14 зразків родію. Всі 14 зразків відповідали вимогам ГОСТ 12342-81 (родій аффинированного в порошку).
Як видно з прикладу 2 пропонований спосіб спільної переробки розчинів-промпродуктов афінажу паладію і родію дозволяє:
- уникнути витрачання покупного хлориду амонію при концентруванні родію в АНГ;
- зменшити вихід маткових розчинів афінажної виробництва;
- повернути в цикли афінажу платини і паладію за скороченою схемою додаткову кількість цих металів.
Заміна покупного хлориду амонію при отриманні родію розчином-промпродукти афінажу не погіршує якості товарної продукції.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб переробки розчинів-промпродуктов афінажної виробництва металів платинової групи, що включає осадження паладію з розчину тетрааммінпалладохлоріда у вигляді палладозамміна (ПЗА) соляною кислотою, осадження родію з розчину його натриевого гексанітріта хлоридом амонію у вигляді амонійно-натрієвого гексанітріта (АНГ) родію, відділення опадів ПЗА і АНГ родію фільтрацією, доизвлечения благородних металів з маточних розчинів афінажу МПГ методами цементації неблагородними елементами, що відрізняється тим, що матковий розчин від осадження палладозамміна нейтралізують аміаком до встановлення pH в межах від 1 до 5, нейтралізований розчин фільтрують від осаду і використовують в якості хлориду амонію при осадженні АНГ родію.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що нейтралізований матковий розчин від осадження ПЗА перед використанням упаривают, упаренний розчин охолоджують і відокремлюють додатково випав осад.
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.