| 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 RU2164554
СПОСІБ ВИДІЛЕННЯ благородних металів ІЗ РОЗЧИНУ
Ім'я винахідника: Кишенькових злодіїв В.П .; Ігумнов М.С .; Драенков О.М .; Татаринцев О.М .; Ковальов В.В .; Клеандров В.Т .; Юрасова О.В.
Ім'я патентовласника: Кишенькових злодіїв Володимир Павлович
Адреса для листування: 125167, Москва, вул. К. Симонова, буд.4, кв.90, Клименко М.А.
Дата початку дії патенту: 2000.01.26
Винахід відноситься до кольорової металургії і може бути використано для електрохімічного вилучення благородних металів. Водний розчин після екстракційної переробки благородних металів, наприклад рафінат після екстракції платини і паладію, нейтралізують до залишкової кислотності 20-30 г / л НС1. Розчин обробляють в електролізері на плоскому титановому катоді при щільності струму 1500-2000 А / м 2 і напрузі 8-12 В. У тому, що відбувається при цьому процесі електрофлотокоагуляціі утворюються гідроксиди неблагородних металів, на яких адсорбуються органічні речовини, що знаходяться в розчині. До них відносяться екстрагентів і розчинники, наприклад ТБФ, гас, октанол і ін. Очищений розчин містить сліди неорганічних домішок і органіки. З нього беруть в облогу благородні метали на тривимірному проточному катоді з графітового матеріалу. Результат способу: можливість переробки розчинів, отриманих в результаті екстракційної переробки благородних металів, підвищення вилучення і чистоти кінцевого продукту.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до кольорової металургії і може бути використано для електрохімічного вилучення благородних металів: золота, платини, паладію, родію, іридію з розбавлених солянокислих розчинів, що утворюються при екстракційної переробки первинної і вторинної сировини і містять органічні речовини: екстрагентів і розчинники.
Переробка розчинів, отриманих в результаті екстракційної технології вилучення благородних металів, вельми актуальна і складна.
По-перше, ці розчини (рафінати, промивні розчини і т.д.) мають низьку концентрацію благородних металів.
По-друге, вони містять домішки неблагородних металів і органічні речовини - залишки екстрагентів і розріджувачів, які утворюють міцні комплекси з платиновими металами.
Відомий спосіб виділення благородних металів з розчинів, що містять органічні комплекси (патент США 4201636, С 25 С 1/20, 1980).
Спосіб передбачає регулювання pH розчину до величини ± 0,5 і видалення основної кількості лужних і амфотерних металів шляхом фільтрації. Фільтрат нагрівають до 70 o C і піддають електролізу, підтримуючи температуру на рівні 70 o C і напругу 8 В. У процесі електролізу відбувається руйнування комплексів, а платинові метали осідають у вигляді гідроксидів, які фільтрують.
Спосіб має такі недоліки: наявність двох фильтраций і осадження неблагородних домішок веде до втрат благородних металів. Самі благородні метали виходять у вигляді гідроксидів, а значить, вони можуть бути забруднені органічними сполуками і їх подальше виділення у вигляді металів багатостадійну.
Відомий і спосіб виділення благородних металів з солянокислого розчину електролізом (патент РФ 2131485, С 25 С 1/20, 10.06.1999).
Спосіб передбачає двухстадийную електрохімічний обробку розчину.
На першій стадії проводять осадження благородних металів на титановому катоді при щільності струму 200-300 А / м 2. На другій стадії осадження благородних металів з розчинів з низькою концентрацією ведуть на тривимірних проточних графітових катодах при щільності струму 20-60 А / м 2.
Недолік способу, що є найбільш близьким аналогом, полягає в тому, що вихід за струмом і витяг платинових металів, зокрема родію та іридію, дуже низькі при переробці розчинів, що утворюються в процесі екстракційного поділу платинових металів. Присутність органічних речовин: трибутилфосфату (ТБФ), гасу, октанола, нафтових сульфоніевих підстав (НСО) і ін., Що утворюють міцні комплекси з платиновими металами, істотно збільшує катодний поляризацію платинових металів (на 0,8-0,9 В) і на катоді переважно виділяється водень. Крім того, в цьому випадку не відбувається очищення від розчинених органічних речовин екстрагентів-ТБФ, НСО і ін. І органічних розчинників - гасу, октанола і ін.
Завдання винаходу - створення такого способу виділення благородних металів з розчину, в результаті якого розширяться функціональні можливості способу за рахунок переробки розчинів, отриманих при екстракційної технології вилучення благородних металів, підвищується чистота благородних металів.
Поставлена задача вирішується тим, що в способі виділення благородних металів з солянокислого розчину, що включає елктрохіміческую обробку розчину і осадження благородних металів на тривимірному проточному катоді з графітового матеріалу, обробці піддають водний розчин після екстракційної переробки благородних металів і ведуть її при катодного щільності струму 1500-2000 А / м 2 і напрузі 8-12 В.
Спосіб і відрізняється тим, що обробку розчину ведуть протягом 0,5-1,5 год, а розчин перед обробкою нейтралізують до залишкової щільності 20-30 г / л HCl.
При обробці вихідного розчину з використанням титанового катода і графітового анода при щільності струму 1500- 2000 А / м 2 і напрузі 8-12 В одночасно протікає кілька процесів:
- Електрохімічне виділення платинових металів і відновлення їх воднем, що виділяється на катоді;
- Електрохімічне окислення органічних речовин киснем і хлором, виділяються на аноді;
- Стійке піноутворення і флотація, пов'язані з інтенсивним виділенням бульбашок газу (H 2, O 2, Cl 2) і наявністю органічних речовин в розчині;
- Зміна pH розчину від 0,1 до 7,0-8,5 за рахунок електролізу води по реакції К: 2 H 2 О + 2 e = H 2 + 2 ОН -.
Подщелачивание розчину призводить до зниження стійкості комплексів платинових металів, утворення і коагуляції гідроксидів, присутніх в розчинах неблагородних металів: нікелю, заліза, свинцю і ін., На яких адсорбуються окислені на аноді органічні і неорганічні компоненти переробляються розчинів. Таким чином, при електрохімічної обробці розчину одночасно протікають електроекстракціі платинових металів і електрофлотокоагуляція, за рахунок яких і проводиться витяг органічних і неорганічних складових розчинів. Після електрохімічної обробки (1 стадія) розчин фільтрують і направляють на другу стадію: виділення благородних металів до скидних концентрацій в електролізері з тривимірними катодами з вуглецевого матеріалу з Катіонообменная мембранами. Переробляється солянокислий розчин, що містить микроколичества благородних металів, циркулює через послідовно з'єднані катодні камери. Анодні камери заповнюють розчином сірчаної кислоти з концентрацією 5-10%. Електрохімічне осадження проводять при габаритної щільності струму 20 - 60 А / м 2, швидкість циркуляції електроліту від 2,0 - 3,5 м 3 (м 2 · год).
При зменшенні концентрації соляної кислоти нижче 20 г / л в процесі попередньої нейтралізації переробляються розчинів, випадає дрібнодисперсний, погано фільтрується осад (суміш гідроксидів і органічних речовин), що ускладнює подальшу електрохімічну обробку через пасивації електродів. Підвищення концентрації кислоти більше 30 г / л призводить до зростання часу електрохімічної обробки, знижує вихід по току і витяг платинових металів.
Зниження щільності струму на першій стадії електрохімічної обробки нижче 1500 А / м 2 і напруги менше 8 В призводить до зменшення ступеня вилучення платинових металів і окислення органічних компонентів, при цьому утворюються погано фільтровані опади.
При збільшенні щільності струму вище 2000 А / м 2 і напруги вище 12 В зростає витрата електроенергії, електроліт інтенсивно розігрівається і закипає. При зменшенні на другий електрохімічної стадії щільності струму нижче 20 А / м 2 зменшується витяг шляхетних металів і їх залишкова концентрація перевищує допустимий вміст в скидних розчинах. Збільшення щільності струму більше 60 А / м 2 на другій стадії практично не впливає на показники електролізу, але збільшує витрати електроенергії.
Висока витяг платинових металів досягається за рахунок руйнування комплексів платинових металів з органічними компонентами ТБФ, НСО при нейтралізації та електрохімічної обробки (електрофлотокаогуляція, електроекстракціі), а й застосування на другій стадії тривимірних проточних катодів з вуглецевого матеріалу з високорозвиненою поверхнею.
Приклади здійснення способу наведені нижче.
приклад 1
Промисловий розчин-рафінат (10 літрів), що утворюється після екстракційної очистки від неблагородних домішок і екстракційного виділення паладію і платини, що містить, мг / л: золото - <10, срібло - 90,5, платину - 471, паладій - 2200, родій - 275, іридій - 540, нікель - 104, свинець - 24,6, залізо - 41,0;
екстрагентів: ТБФ-200, НСО-1430;
розчинники: гас -185, октанол - 28 і соляну кислоту - 68 г / л нейтралізували до кислотності 25 г / л HCl, піддавали електрохімічної обробки при щільності струму 1750 А / м 2, напрузі 10 В протягом 1 год і фільтрували утворився осад. Після першої електрохімічної обробки і фільтрації розчин містив, мг / л: золото - 2,0, срібло - 7,1, платину - 19,7, паладій - 2,5, родій - 2,6, іридій - 9,2, нікель , залізо і свинець - менше 2,5, ТБФ, октанол - <10,0, гас - 22, НСО - 45.
Потім розчин пропускали через дві послідовно з'єднані камери фільтрпрессного електролізера з тривимірним графітовим катодом, де здійснювали електроекстракціі благородних металів при габаритної щільності струму 60 А / м 2 і швидкості циркуляції електроліту 2,0 м 3 / (м 2 · год).
Після двухстадийной електрохімічної обробки з проміжною фільтрацією, розчин містив: золото, срібло, родій - <1 мг / л, паладій - 1,3 мг / л, платину - 2,9 мг / л і іридій - 3,8 мг / л, ТБФ і октанол в розчині не виявлені, гас - 12 мг / л, НСО - 36 мг / л.
Інші приклади наведені в таблиці .
Наведені приклади показують, що створений спосіб характеризується високим рівнем вилучення благородних металів з розчинів, що утворюються при екстракційному поділі платинових металів, що містять органічні речовини і очищення розчинів від неблагородних домішок. Крім того, при електрохімічної обробки істотно знижується концентрація токсичних органічних речовин ТБФ і НСО в скидних розчинах.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб виділення благородних металів з солянокислого розчину, до складу якого електрохімічний обробку розчину і осадження благородних металів на тривимірному проточному катоді з графітового матеріалу, що відрізняється тим, що обробці піддають водний розчин після екстракційної переробки благородних металів і ведуть її при катодного щільності струму 1500 - 2000 А / м 2 і напрузі 8 - 12 В.
Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що обробку розчину ведуть протягом 0,5 - 1,5 год.
Спосіб за п.1 або 2, який відрізняється тим, що перед обробкою розчин нейтралізують до залишкової кислотності 20 - 30 г / л HCL.
Версія для друку
Дата публікації 05.12.2006гг
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.