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 RU2077599

СПОСІБ ВИДІЛЕННЯ СРІБЛА З ВІДХОДІВ, ЩО МІСТЯТЬ ТЯЖКІ КОЛЬОРОВІ МЕТАЛИ

Ім'я винахідника: Касік А.Г .; Лебедєва Л.П .; Шевцов В.М .; Пономарьов О.О .; Чіковані А.А.
Ім'я патентовласника: Інститут хімії та технології рідкісних елементів і мінеральної сировини Кольського наукового центру РАН
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1994.07.27

Використання: стосується вилучення срібла з пилоподібних проміжних продуктів і відходів, що містять важкі кольорові і благородні метали.

Суть винаходу: серебросодержащие відходи обробляють нейтральним (рН 6-8) розчином тіосульфату натрію з концентрацією 0,1-2,5 моль / л, переважно 0,25-1,0 моль / л, при температурі 40-80 ^{o C,} підтримуючи відношення T: Ж = 1: (1-5) протягом 10-120 хвилин. Після завершення вилуговування розчин фільтрують і з фільтрату при температурі 20-40 ^{o C} осаджують сульфідні концентрат срібла шляхом введення розчину сульфіду натрію до значення окислювально-відновного потенціалу - 450-550 мВ і співвідношення Me: S (1,2-1,8): 1, де Ме - Ag, Cu, Pb, Au. Отриманий концентрат відокремлюють від розчину, який потім використовують в якості оборотного, направляючи його на стадію вилуговування нової порції відходів. Спосіб дозволяє досягти 66-99% ступеня вилучення срібла в розчин, селективно відокремити срібло від основної частини важких кольорових і благородних металів і виділити його у вигляді 5-42% серебросодержащих концентратів без використання токсичних і агресивних реагентів і застосування спеціального корозійно-стійкого устаткування.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до галузі кольорової металургії, зокрема до гідрометалургійної переробці сировини, що містить важкі кольорові і благородні метали і може бути використано для вилучення срібла з пилоподібних проміжних продуктів і відходів.

При переpаботке бідного серебросодержащего сировини і різних відходів перевагу віддають методам, що дозволяє селективно витягувати велику частину срібла без розчинення основної маси матеріалу, для чого при вилуговування використовують розчини комплексообразователей.

Відомий спосіб отримання свинцю і срібла з відходів гідрометалургійного виробництва, що містять Pb, Ag, Fe, Zn і ряд інших важких металів [1] Спосіб включає селективне вилуговування свинцю і срібла з відходів шляхом обробки їх підкисленим розчином CaCl ₂ при 100-120 ^{o C} з подальшим виділенням металів з розчину цементацією за допомогою алюмінію. Недоліком способу є необхідність підтримки при вилуговуванні температури 100 ^{o C,} невисока ступінь вилучення срібла, а й недостатня селективність його вилучення, забруднення серебросвінецсодержащего концентрату алюмінієм і накопичення алюмінію в розчині.

Відомий спосіб вилучення срібла з пилу нікелевого виробництва шляхом обробки їх концентрованим розчином FeCl ₃ (400 г / л) [2] Спосіб забезпечує досить високу витяг, проте недоліком є те, що крім срібла (30-70%) в розчин переходить і велика частина важких кольорових металів, що перешкоджає подальшому селективного виділення срібла з розчину, що містить великий надлишок окислювача (Fe ³⁺⁾ і унеможливлює повторне використання розчинів. Крім того, при застосуванні даного способу утворюється погано фильтруемая пульпа, а процес слід вести в спеціальній апаратурі, стійкої в агресивних середовищах.

Найбільш близьким за технічною сутністю і досягається результату до пропонованого способу є спосіб виділення срібла з відходів, (включаючи леткі пилу), що містять срібло і свинець шляхом вилуговування натрієвих розчином комплексоутворювача, відділення серебросодержащего розчину від твердого залишку, осадження срібла з розчину за допомогою сульфіду натрію і відділення отриманого сульфідного концентрату срібла від залишкового розчину [3]

Відповідно до цього способом пил обробляють гарячим розчином NaCl (260 г / л) з пропущенням через розчин (або без нього) газоподібного хлору. При цьому в розчин переходить свинець, срібло, цинк і мідь. Далі з розчину, підтримуючи рН 2 і Т 50 ^{o C,} за допомогою 10% розчину сульфіду натрію, який вводиться в 1,5 кратному надлишку по відношенню до стехіометричної в розрахунку на суму Cu + Ag, осаджують сульфідні серебросодержащий концентрат. Концентрат потім фільтрують, а розчин направляють на подальшу очистку від свинцю.

Недоліками прототипу є:

• низький ступінь вилучення срібла в розчин,
• невисока селективність способу,
• необхідність використання при вилуговуванні токсичного окислювача,
• отримання після вилуговування труднофільтруемих пульп,
• неможливість повторного використання розчинів без попереднього очищення їх від кольорових металів,
• необхідність використання при проведенні процесів вилуговування і фільтрації корозійно-стійкого устаткування.

Винахід направлено на вирішення завдання підвищення ступеня і селективності вилучення срібла, поліпшення умов праці, зниження витрати реагентів і спрощення оформлення процесу.

Рішення поставленого завдання досягається тим, що в способі виділення срібла з відходів, що містять важкі кольорові метали, що включає вилуговування розчином, що містить лужний метал і комплексоутворювач, відділення серебросодержащего розчину від твердого залишку, осадження срібла розчином, що містить сульфід-іони і відділення отриманого сульфідного концентрату срібла від залишкового розчину, відповідно до винаходу вилуговування срібла проводять нейтральним (рН 6-8) розчином тіосульфату натрію з концентрацією 0,1-2,5 моль / л, переважно 0,25-1,0 моль / л, при температурі 40-80 ^o C, а осадження срібла з розчину ведуть до співвідношення Me: S, рівного (1,2-1,8): 1, де Me-Ag, Cu, Pb, Au.

При цьому вилуговування срібла здійснюють при Т: Ж 1 1-5), а осадження з розчину проводять при температурі 20-40 ^{o C,} до значення окислювально-відновного потенціалу (ОВП) 450-550 мВ. Після відділення сульфідного концентрату срібла залишковий розчин використовують в якості оборотного, повертаючи його на стадію вилуговування.

Використання для вилуговування срібла розчинів тіосульфату натрію з концентрацією <0,1 моль / л не дозволяє витягти більше 10-20% даного металу, а верхня концентраційна межа обмежений розчинністю тіосульфату при кімнатній температурі. Вибір для вилуговування срібла розчинів переважно з концентрацією Na ₂ S ₂ O ₃ 0,25-1,0 моль / л викликаний тим, що при цих умовах досягається висока селективне витяг срібла в розчин. Застосування розчинів Na ₂ S ₂ O ₃ з концентрацією 01-025 моль / л хоч і забезпечує високу селективність способу, але призводить до деякого зниження переходу срібла в розчин внаслідок низької стійкості даних розчинів. Використання для вилуговування розчинів з концентрацією> 1,0 моль / л Na ₂ S ₂ O ₃ призводить лише до незначного підвищення вилучення срібла з одночасним падінням селективності способу.

Вибір для вилуговування срібла температури в інтервалі 40-80 ^{o C} забезпечує високу витяг металу в розчин за досить невеликий проміжок часу. Проведення процесу при Т> 80 ^{o C} пов'язане з додатковими енерговитратами, які не компенсуються збільшенням вилучення срібла в розчин. Вилуговування при Т <40 ^{C призводить до зниження ступеня вилучення срібла і збільшення тривалості операцій вилуговування і фільтрації.}

Обраний інтервал Т: Ж забезпечує високу селективність при вилуговування, а й високий ступінь вилучення срібла в розчин при мінімальному витраті тіосульфату натрію. Збільшення концентрації в пульпі твердої фази більше ніж Т: Ж 1 + 1 небажано через технологічні труднощі, що виникають при перемішуванні і фільтрації занадто густих пульп.

Введення в розчин сульфід-іонів в кількості, що забезпечує виконання співвідношення Me: S (1,2-1,8): 1, де Ме Ag, Cu, Pb, Au тобто ті, які здатні переходити в розчин при тіосульфатние вилуговування матеріалів, що містять важкі кольорові і благородні метали, дозволяє проводити глибоке осадження срібла з розчину (> 99%) з наступним поверненням тіосульфатние розчину на стадію вилуговування. Причому контроль за виконанням співвідношення проводиться автоматично шляхом вимірювання ОВП, який повинен бути перед закінченням осадження рівним 450-550 мВ, щодо хлорсеребряного електрода. Завершення осадження при ОВП> -450 мВ призводить до неповного осадження срібла з розчину, а при ОВП <-550 мВ в розчині накопичується значна кількість вільних іонів S ^2-, що не дозволяє повертати розчини на стадію вилуговування.

Вибір температури осадження сульфідного концентрату 20-40 ^{o C} дозволяє проводити глибоке осадження срібла з фільтратів після відділення концентрату без додаткового нагріву розчинів.

приклад 1
У термостатований посудину, забезпечений мішалкою і гідрозатворів заливали 0,1-1 л розчину тіосульфату натрію необхідної концентрації та завантажували 100 г нікелевої анодної пилу складу, в Ni 48,8 (де Ni метал: NiO ~ 1: 1), Cu 6,5 , Fe 4,3; SiO ₂ 14,6; Pb 0,72; Zn - 0,08 і Ag 0,12.

Результати щодо впливу концентрації Na ₂ S ₂ O ₃ і температури процесу на ступінь вилучення срібла міді і свинцю в розчин і відповідно їх концентрацію в розчині при Т: Ж = 1: 5 і часу 2 години представлені в табл.1.

У табл.2 представлено вплив Т: Ж на селективність вилуговування срібла, яке проводили розчином Na ₂ S ₂ O ₃ 2,5 моль / л при Т = 80 ^{o C} і відповідно на його утримання в сульфідному концентраті, який отримували шляхом осадження розчином Na ₂ S, що містить 25 г / л S ² при Т 20 ^{o C,} додаючи розчин сульфіду до значення ОВП -550 мВ і досягнення відносини Me: S 1,2: 1.

Вплив витрати осадителя, що забезпечує величину відносини Me: S і величину ОВП, на ступінь осадження срібла в сульфідні концентрат і на ефективність повторного використання розчину після відділення концентрату при вилученні срібла зі свіжої порції пилу представлені в табл.3. Сульфідні концентрат облягали з розчину, отриманого в умовах досвіду 13 табл. 3, що містить, в г / л: Ag 0,3, Cu 1,1, Pb 0,1. Вилуговування оборотним розчином і проводили відповідно до умов досвіду N 13 прикладу 1

приклад 2
Аналогічно прикладу 1 обробляли пил складу, в Ni 31,0 (NiO >> Ni метал), Cu 9,0, Fe 4,1, SiO ₂ 19,6, Pb 0,2, Zn - 0,09 і Ag 0, 09, свіжоприготовленим і оборотним розчинами Na ₂ S ₂ O ₃ з концентрацією 0,5 мовляв / л протягом 1 години, підтримуючи Т: Ж 1: 2.

Сульфідні концентрат облягали при Т = 30 ^{o C,} додаючи розчин Na ₂ S до значення ОВП 550 мВ і Me: S 1,5: 1. Результати експериментів представлені в таблиці 4. Ступінь вилучення свинцю з пилу за прикладом 2 не перевищила 2% а його максимальний вміст в концентратах було <0,3%

приклад 3
Аналогічно прикладу 1 обробляли кеки після азотно-кислотної обробки відходів ювелірної промисловості, що містять 95% Cr ₂ O _3, 1,2% Ag і 0,5% Au розчинами Na ₂ S ₂ O ₃ протягом 10 хвилин. Потім розчин відокремлювали від твердого залишку і брали в облогу з нього при Т 25 ^{o C} шляхом додавання розчину Na ₂ S з концентрацією S ² 25 г / л до встановлення ОВП -450 мВ і відносини Me: S 1,8: 1 сереброзолотосодержащій концентрат. Розчин після відділення концентрату Ag і Au направляли на стадію вилуговування нової порції відходів.

Результати дослідів представлені в табл.5.

Приклад 4 (по прототипу найближчого аналогу). У термостатований посудину, забезпечений мішалкою і має штуцер для підведення газоподібного хлору заливали розчин NaCl 260 г / л і протягом 2 годин витравлюють при 85 ^{o C} і Т: Ж при постійній подачі хлору і підтримці рН 2 нікелеву анодний пил складу, аналогічного в прикладі 1. При цьому ступінь вилучення елементів в розчин склала: в Ag 20,8, Cu 31,8, Ni 33,1, Fe 36,0, Pb 80,7, Zn 71,2 , при осадженні срібла з отриманого розчину, що містить в г / л: Ag 0,025, Cu 2,1, Ni 15,2, Fe 1,5, Pb 0,58 і Zn 0,057 за допомогою 10% -ного розчину Na ₂ S, витрата якого склав 1,5 надлишок в порівнянні зі стехиометрическим на осадження Ag + Cu при рН 1,8-1,9 і підтримці температури 50 ^{o C} отримали концентрат складу, в Ag 0,33, Cu 36,7, Ni 4,5 , Pb 10,7.

У порівнянні з найближчим аналогом запропонований спосіб дозволяє підвищити ступінь вилучення срібла з відходів до 66-99% значно поліпшити селективність при його виділенні, отримавши більш ніж на порядок багаті по сріблу концентрати, вміст якого в них в залежності від виду вихідних відходів може досягати 5 42%

Використання справжнього способу виділення срібла в порівнянні з існуючими усуває необхідність використання токсичних і хімічно агресивних реагентів, які потребують роботи в спеціальному корозійно-стійкому обладнанні, а можливість повторного багаторазового використання тіосульфатние розчинів дозволяє істотно знизити витрати реагентів.

Таким чином, даний спосіб дозволяє ефективно переробляти різні серебросодержащие відходи на основі важких кольорових металів з виділенням з них досить багатих серебросодержащих концентратів.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб виділення срібла з відходів, що містять важкі кольорові метали, що включає вилуговування розчином, що містить лужний метал і комплексоутворювач, відділення отриманого серебросодержащего розчину від твердого залишку, осадження срібла розчином реагенту, що містить сульфід-іон, і відділення отриманого сульфідного концентрату срібла від розчину, що відрізняється тим , що вилуговування срібла проводять з використанням в якості розчину, що містить лужний метал і комплексоутворювач, розчину тіосульфату натрію з концентрацією 0,1 2,5 моль / л при 40 80 ^o с і співвідношенні Т Ж 1 + 1 5, а осадження ведуть до забезпечення співвідношення Me: S (1,2-1,8): 1, де Me срібло, мідь, свинець, золото, і значення окислювально-відновного потенціалу -450 -550 мВ.

2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що вилуговування проводять розчином тіосульфату натрію з концентрацією 0,25 1,0 моль / л.

3. Спосіб за пп.1 і 2, що відрізняється тим, що осадження проводять при 20 - 40 ^o С.

4. Спосіб за пп.1 3, що відрізняється тим, що отриманий після відділення сульфідного концентрату срібла розчин повертають на стадію вилуговування вихідного матеріалу.

Версія для друку
Дата публікації 04.12.2006гг

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