| 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 RU2097438
СПОСІБ ВИЛУЧЕННЯ МЕТАЛІВ З ВІДХОДІВ
Ім'я винахідника: Бучіхін Е.П .; Сисоєв Ю.М .; Еріс А.Г.
Ім'я патентовласника: Товариство з обмеженою відповідальністю "Компанія" Орія "
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1996.05.29
Винахід відноситься до способу отримання матеріалів з відходів, наприклад електронної промисловості, йодідного вилуговуванням.
Суть винаходу: проводять хімічне збагачення відходів послідовним витягом з них важких, кольорових металів і срібла, а вилуговування благородних металів ведуть агітаційним методом одночасно з десорбцією йоду з пластмасово-керамічної основи збагаченого скрапу, яке здійснюється за рахунок послідовної обробки слабокислими йод-йодідного розчинами спочатку з підвищеною концентрацією йоду для вилучення основної маси золота, а потім зі зниженим вмістом йоду для доизвлечения золота, причому ці розчини використовуються в обороті після електрохімічного виділення золота з одночасною генерацією необхідної кількості йоду, після чого відмивання скрапу від йодистого калію і йоду, пов'язаного з нерозчинними йодидами важких і кольорових металів, ведуть лужними розчинами, наприклад продукційних розчином після осадження золота, з одночасною конверсією нерозчинних йодидов металів в гідроксиду та подальшої водної відмиванням, здійснюваної в поєднанні з електродіалізним обробкою промвод, використовуваних повторно.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області вилучення металів з відходів і може бути використане при переробці вторинної сировини, в тому числі електронної промисловості, концентратів гірничорудної промисловості і т.д.
Відомий спосіб вилучення металів з відходів (авт. Св. N 1293070, кл. C 22 B 11/04) полягає в обробці попередньо підготовленої сировини розчинами азотної кислоти або царської горілки з подальшим виділенням металів додаванням відновників.
Недоліки цього способу пов'язані з екологічною небезпекою процесу, обумовленої виділенням токсичних газів і скидних вод, безповоротною втратою дорогих реагентів.
Відомий і спосіб вилучення металів з електронного скрапу (патент США N 3957505, кл. C 22 B 11/04, 75/108) шляхом обробки його водним розчином, що містить за вагою 10 частин води, 1 частина йоду, 0,7-20 частин водорастворимого йодиду, отриманий розчин змішують з відновником в присутності або відсутності буфера для відновлення розчиненого йодиду золота до металевого золота і осадження практично чистого золота з розчину. Після видалення обложеного золота з водного розчину до останнього додають окислювач (перекис водню). Це призводить до відновлення вихідного стану розчину, який використовується повторно.
Недоліки цього способу пов'язані з необоротними втратами металів і коштовного йоду з вилужені скрапом за рахунок утримання продукционного розчину в вологому скрапе і освіті нерозчинних йодидов важких металів, які складають основну масу сировини, що переробляється. При цьому необоротно витрачаються дорогі реагенти, регенерований витравлюють розчин постійно розбавляється і насичується сторонніми анионами, що потребують в подальшому введення додаткових операцій концентрування і очищення розчинів, без яких процес вилуговування золота в запропонованому режимі виявиться неможливим.
Найбільш близький до запропонованого є спосіб вилучення металів з відходів, переважно електронної промисловості (патент США N 5026420, кл. C 22 B 11/04, 75/712), що включає вилуговування благородних металів йодідного розчинами, що містять 10 частин водорастворимого йодиду і 1 частина йоду в діапазоні концентрацій 1-20 г / л, очищення продукційних розчинів після вилуговування від іонів розчинених металів, електрохімічне виділення золота і регенерацію витравлюють розчину. При цьому очищення йодідного розчинів, отриманих в процесі вилуговування золота з золотовмісних матеріалів, відбувається шляхом сорбційного вилучення розчинених металевих іонів на сильнокислой катіонообменной смолі, аніонів на сільноосновним іонообмінної смолі. Крім того для очищення розчинів використовуються методи осадження гідроксидів металевих іонів або проведення процесів в забуференной середовищі. Далі здійснюється процес одночасного виділення золота і регенерації йоду, що полягає в тому, що продукційний розчин подається в катодного відділення електрохімічної комірки, де золото електрохімічних виділяється на катоді, а не прореагував йод відновлюється до йодиду, а потім з катодного відділення подається в анодное, де йодид окислюється до йоду і тим самим регенерується реактивна здатність витравлюють розчину.
Недоліки відомого способу є неповна відмиванням йоду з вилуженого електронного скрапу, де він міститься головним чином у вигляді нерозчинних у воді йодидов важких металів, можливі втрати золота при відмивання водою через знижену розчинність йодідного комплексу золота в чистій воді, утворення значних кількостей скидних концентрованих по іонів металів регенератов, швидке зниженням активності витравлюють розчину через взаємодію окислювача з важкими металами і міддю, складовими основну масу оброблюваного сировини.
Таким чином, великі втрати дорогого йоду з нерозчинними йодидами важких і кольорових металів роблять цей спосіб недостатньо економічним і обмежує можливості його використання тільки для скрапів з малим вмістом кольорових і важких металів, що, в свою чергу, звужує сферу застосування цього способу.
Завданням винаходу є створення способу вилучення металів з відходів володіє підвищеною ефективністю, що виключає забруднення навколишнього середовища токсичними газами і стоками води і забезпечує розширення сировинної бази для виробництва благородних, кольорових, рідкісних і важких металів.
Технологічний ефект полягає в скороченні втрат дорогого йоду, підвищення економічності, технологічності способу вилучення металів з відходів електронної промисловості.
Поставлена задача досягається тим, що у відомому способі вилучення металів з відходів, переважно електронної промисловості (скрапу), що включає обробку відходів йодідного розчинами, відмивання вилуженого продукту, очищення продуктивних розчинів після вилуговування від іонів важких металів, електрохімічне виділення золота і регенерацію витравлюють розчину, згідно винаходу, перед обробкою виробляють хімічну збагачення послідовним витягом з відходів важких, кольорових металів і срібла, а вилуговування благородних металів ведуть одночасно з десорбцією йоду з пластмасово-керамічної основи збагаченого скрапу, яке здійснюється в дві стадії, на першій слабокислими йодідного розчинами з підвищеною концентрацією йоду для вилучення основної маси золота, на другий зі зниженим вмістом йоду для доизвлечения золота з подальшим використанням, отриманих розчинів в обороті, після електрохімічного вилучення золота з одночасною генерацією необхідної кількості йоду, відмивання продукту від йодистого калію і зв'язаного йоду ведуть лужними розчинами, наприклад продукційних розчином після виділення золота, з одночасною конверсією нерозчинних йодидов металів в гідроксиду та подальшої водної відмиванням з подальшою електродіалізним обробкою промвод, використовуваних повторно, при цьому вилуговування металів ведуть агітаційним методом. Крім того вилуговування можна вести агітаційно-перкаляціонним і перкаляціонним методом.
Хімічне збагачення, яке виробляють перед вилуговуванням послідовним витягом з відходів важких, кольорових металів і срібла за допомогою електрохімічного розчинення спочатку олова, свинцю, алюмінію та цинку в лужних розчинах з одночасним виділенням оловосвінцового порошку і наступним очищенням цих розчинів від алюмінію і цинку для повторного їх використання дозволяє отримати дорогий товарний продукт у вигляді оловосвінцового проспіваємо і забезпечує замкнутий процес по лугу, економлячи тим самим реагент.
Електрохімічне розчинення кольорових металів, заліза і срібла за допомогою мідноаміачних травильних розчинів або розчину сірчаної кислоти, з одночасним виділенням міді на катоді і подальшим цементуванням кольорових металів і осадженням хлориду срібла для повторного використання травильних розчинів і сірчаної кислоти дозволяє зробити товарну продукцію у вигляді міді , хлориду срібла, забезпечуючи замкнутість процесу по мідно-аміачним і сернокислотним розчинів, ліквідуючи тим самим водоскид і заощаджуючи хімічні реагенти.
Введення відмивання вилужених відходів (скрапу) від захопленого золота йодідного розчином, дозволяє знизити незворотні втрати золота, що скидається з вилужені скрапом, і те, що відмивання скрапу від захопленого йоду ведуть лужними розчинами з одночасною конверсією нерозчинних йодидов в гідроксиду, з подальшою обробкою промвод електрохімічним і електродіалізним методом і поверненням концентрованого розчину йодідного солі на дозміцнення витравлюють розчину, а промвод на відмивання йоду дозволяє звести до мінімуму втрати йоду, організувати замкнутий оборот промивних розчинів, ліквідуючи тим самим втрати дорогого реагенту, організувати замкнутий цикл по водорозчинних йодідного солям, використовуваних при вилуговуванні, при повній відсутності скидання токсичних вод в навколишнє середовище.
приклад
На переробку надійшов матеріал, що представляє собою продукт, отриманий шляхом механічного збагачення електронного скрапу через операції дроблення в замкнутому циклі, просіювання, повітряної класифікації з подальшим виділенням металевої фракції методом магнітної і електростатичної сепарації в кількості 100 г, що містить, Au 0,52;
Ag 2,20;
Sn 15,9;
Pb 7,48;
Zn 0,36;
Cu 27,60;
Ni 0,20;
Fe 5,00.
Виділення олова, свинцю, алюмінію та частини цинку з скрапу здійснювали методом електрохімічного розчинення в 10-20% розчинах лугу, при анодної поляризації скрапу. Вилуговування проводили в електролізері з анодом у вигляді кошика з нержавіючої сталі, в яку завантажували скрап, і циліндричного катода, виконаного з того ж матеріалу, при постійному перемішуванні і відведення надлишкового тепла. Процес постійно контролювали зі зміни ваги скрапу. При щільності струму 300 А / м 2, силі струму 4А, щодо твердого до рідкого (Т: Ж) = 3 і (кімнатної) температурі 50-70 процес закінчується за 6 год, при цьому ступінь вилучення в розчин олова, свинцю і алюмінію і цинку склали відповідно (в) 92, 80, 65, 55 (концентрація елементів в розчині дорівнює відповідно 47,38; 20,2; 2,11; 0,67 г / л).
Одночасно на катоді осідав оловосвінцовий порошок, поступово обсипається на дно електролізера. Вихід по току на рівні 18%
Після відмивання вилуженого скрапу від лугу вага його склав 75,6 г Електроліт фільтрували від оловосвінцового порошку і використовували повторно. У міру накопичення в електроліті алюмінію і цинку частина розчину виводиться з процесу і очищається від них висаджуванням алюмінату натрію шляхом охолодження розчину до 16-18 градусів і подальшої цементацією цинку на залізної стружці. Очищений електроліт повертається в голову процесу.
Очищення золотовмісної електронного скрапу від міді і нерозчинних в лугах кольорових металів здійснювалася за допомогою електрохімічного вилуговування цих елементів в мідно-аміачний травильний розчин або склад на основі моноетаноламіна з одночасним виділенням порошкоподібної міді на катоді. Процес здійснювався в описаному раніше електролізері з постійним контролем убутку ваги завантаженого скрапу. При щільності струму 200 А / м 2, Т: Ж 2, постійної продувки повітря і кімнатній температурі процес закінчується за 6 год, при цьому ступінь вилучення міді, нікелю і срібла в розчин склали відповідно (в) 98, 90, 73. Залишковий вміст міді в розчині після електролізу 10 г / л. Після відмивання вилуженого скрапу від мідно-аміачного травильного розчину вага його склав 46,8 г.
Електроліт фільтрували від мідного порошку і використовували повторно. У міру накопичення в електроліті срібла і нікелю частина розчину виводиться з процесу і після відгону аміаку з нього виділяється хлорид срібла і цементується нікель. Розчин доукрепляется аммонийной сіллю, аміаком і повертається в голову процесу.
Очищення скрапу від заліза здійснювалася методом сірчанокислотного вилуговування в присутності окислювача з подальшим осадженням гідроксиду заліза.
Підготовлений таким чином матеріал (скрап) оброблявся спочатку йод-йодид містить розчином з підвищеним вмістом йоду (200 г / л KJ і 50 г / л J2), а потім в дві стадії проводилася операція доизвлечения і відмивання золота з одночасною десорбцією сорбованої на пластмассово- керамічній основі йоду шляхом обробки йод-йодідного розчинами зі зниженим вмістом йоду (200 г / л KJ і 0,1-5 г / л J2).
Продукційний розчин і отримані промивні води оброблялися електрохімічним способом в багатокамерному електролізері при різних швидкостях харчування продукційних розчином і промивними водами.
Процес здійснювали в четирьохкамерному мембранном електролізері. В першу катодний камеру вводили промивні води, виділяли золото і відновлювали відмитий йод. У сусідній анодної камері окисляли йод до концентрації 5 г / л і повертали розчин на операцію відмивання золота (анолит 1).
Продукційний розчин вводили в наступну катодний камеру, виділяли золото і відновлювали не прореагував йод до йодиду після чого розчин направляли в анодний камеру, де йодид окисляли до йоду (50 г / л). За рахунок протікання електрохімічної реакції в катодного камері відбувається подщелачивание розчину до pH 13. Частина католіта прямувала на регенерацію і потім на вилуговування (католіт 1), інша частина (католіт 2) на вилучення йоду, захопленого з нерозчинними йодидами металів-домішок, шляхом конверсії їх у гідроксиду. Отримані промивні води з йодом об'єднувалися з продукційних розчином і знову подавалися в катодний камеру електролізера.
Досліди по відмиванню йоду здійснювали наступним чином: навішення вихідної сировини (200 г) витравлюють йод-йодідного розчином складу 200 г / л KJ і 50 г / л J 2 при Ж: Т 2 і часу вилуговування 30 хв, а потім відмивали від золота розчином з вмістом йоду 5,3-5,1 г / л і сумарним вмістом J і J 2, рівним 250 г / л (анолит 1) в 2 стадії при Ж: Т 2 і часу перемішування 30 хв.
Відфільтрований відмитий від золота скрап (кек) з вологістю 20% ділили на дві рівні частини (100 г твердого). Одну частину відмивали розчином 0,1 Н KOH, другу католітом 2.
Остаточну відмивання кеку від йодиду калію проводили методом витіснення водою в дві стадії. Промивну воду направляли в електродіалізатор, на виході з якого отримували розсіл з концентрацією 120-140 г / л по йодиду калію і обессоленную воду, який спрямовується на операцію відмивання.
Результати та умови проведення експериментів представлені в табл. 1 і 2.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб вилучення металів з відходів, що включає вилуговування відходів йодідного розчинами, що містять йод, відмивання вилуженого продукту, електрохімічне виділення золота з продукционного розчину, регенерацію витравлюють розчину і використання його при вилуговування, що відрізняється тим, що перед вилуговуванням виробляють хімічну збагачення послідовним витягом з відходів важких, кольорових металів і срібла, а вилуговування ведуть в дві стадії: на першій слабокислими йодідного розчинами з підвищеною концентрацією йоду для вилучення основної маси золота, на другий зі зниженим вмістом йоду для доизвлечения золота з подальшим використанням отриманих розчинів в обороті після електрохімічного вилучення золота і одночасної генерацією необхідної кількості йоду, відмивання продукту від йодиду і зв'язаного йоду ведуть лужними розчинами з одночасною конверсією нерозчинних йодидов металів в гідроксиду, яку треба буде водної відмиванням і електродіалізним обробкою промвод, використовуваних повторно.
Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що вилуговування ведуть агітаційним методом.
Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що при відмиванні вилуженого продукту в якості лужного розчину використовують регенерований продукційний розчин.
Версія для друку
Дата публікації 04.12.2006гг
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.