[go: up one dir, main page]

RU2065501C1 - Method for recovery of platinum metals from sulfate solutions - Google Patents

Method for recovery of platinum metals from sulfate solutions Download PDF

Info

Publication number
RU2065501C1
RU2065501C1 RU9393055214A RU93055214A RU2065501C1 RU 2065501 C1 RU2065501 C1 RU 2065501C1 RU 9393055214 A RU9393055214 A RU 9393055214A RU 93055214 A RU93055214 A RU 93055214A RU 2065501 C1 RU2065501 C1 RU 2065501C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
autoclave
solution
metals
platinum
coil
Prior art date
Application number
RU9393055214A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93055214A (en
Inventor
В.Н. Ломоносов
А.А. Пономарев
В.В. Макаров
Г.М. Скуковский
А.А. Кулакова
И.В. Четверикова
В.Д. Жидовецкий
Original Assignee
Акционерное общество Комбинат "Североникель" РАО "Норильский никель"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество Комбинат "Североникель" РАО "Норильский никель" filed Critical Акционерное общество Комбинат "Североникель" РАО "Норильский никель"
Priority to RU9393055214A priority Critical patent/RU2065501C1/en
Publication of RU93055214A publication Critical patent/RU93055214A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2065501C1 publication Critical patent/RU2065501C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy of platinum metals, particular, recovery of metals of platinum group from solutions of nickel-cobalt production. SUBSTANCE: solution is preliminarily mixed with ammonium thiocyanate in the amount of 5-10 kg/cu. m. Precipitation is conducted in coiled autoclave with solution heated up to 210 at a rate of 18-20 C/min and moved at speed of 1.1-1.3 m/min. Maintained inside the autoclave are temperature of 210-220 C and pressure of 23-25 gage atm. EFFECT: lower costs of the process with preserved high recovery grade of platinum metals due to use of inexpensive easily available complexing agent in form of ammonium thiocyanate instead of urea and prevented clogging of coiled autoclave with sediments. 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии платиновых металлов, в частности касается выделения металлов платиновой группы из растворов никель-кобальтового производства. The invention relates to the metallurgy of platinum metals, in particular, to the allocation of platinum group metals from solutions of nickel-cobalt production.

Известен способ извлечения платиновых металлов из сульфатных растворов с помощью тиомочевины (С.И. Гинзбург и др. Руководство по химическому анализу платиновых металлов и золота, М. 1965 г. стр. 122). Согласно этому способу в испытываемый кислый сульфатный раствор вводится тиомочевина, являющаяся комплексообразователем для платиновых металлов. Тиомочевинные комплексы платиновых металлов при нагреве до 210оС, разлагаются с выделением осадка сульфидов этих металлов. Для достижения нужной температуры раствор упаривают до такой степени, чтобы температура кипения его достигла 210oC, чему соответствует концентрация серной кислоты 80-85 Особенностью этого способа является то, что образование тиомочевинных комплексов происходит в среде разбавленной серной кислоты (концентрация 100-120 г/л), а разложение их в среде крепкой серной кислоты концентрации 80-85 Способ включает также операцию упаривания. Указанные особенности способа делают его малопригодным для промышленного применения. Недостатком также является и то, что тиомочевина является дефицитным, дорогостоящим импортируемым веществом.A known method for the extraction of platinum metals from sulfate solutions using thiourea (S.I. Ginzburg and others. Manual for the chemical analysis of platinum metals and gold, M. 1965, p. 122). According to this method, thiourea, which is a complexing agent for platinum metals, is introduced into the test acidic sulfate solution. Thiourea complexes of platinum metals, when heated to 210 ° C, decompose with the precipitation of sulfides of these metals. To achieve the desired temperature, the solution is evaporated to such an extent that its boiling point reaches 210 o C, which corresponds to a concentration of sulfuric acid 80-85. A feature of this method is that the formation of thiourea complexes occurs in a medium of dilute sulfuric acid (concentration of 100-120 g / l), and their decomposition in an environment of strong sulfuric acid concentration of 80-85 The method also includes the operation of evaporation. These features of the method make it unsuitable for industrial use. The disadvantage is that thiourea is a scarce, expensive imported substance.

Известен способ извлечения благородных металлов путем обработки их солей органическими серосодержащими реагентами при повышенных температурах в автоклаве (а.с. СССР N 311553). Общим между данным и предлагаемым способом является то, что процесс осаждения ведут без упаривания раствора в автоклаве. Однако опытные испытания показали, что извлечение иридия составляет только 50-55
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ извлечения платиновых металлов из сульфатных растворов, включающий осаждение сульфидов платиновых металлов серосодержащим комплексообразователем (в частности тиомочевинной) при повышенной температуре и давлении в автоклаве (книга "Металлургия благородных металлов" под общ. ред. Л. В. Чугаева, изд. 2-е, Москва, "Металлургия", 1987, стр. 404.).
There is a method of extracting precious metals by treating their salts with organic sulfur-containing reagents at elevated temperatures in an autoclave (AS USSR N 311553). A common between this and the proposed method is that the deposition process is carried out without evaporating the solution in an autoclave. However, pilot trials have shown that iridium recovery is only 50-55
The closest technical solution, selected as a prototype, is a method for the extraction of platinum metals from sulfate solutions, including the deposition of platinum sulfides of metals with a sulfur-containing complexing agent (in particular thiourea) at elevated temperature and pressure in an autoclave (book "Metallurgy of precious metals" under the general ed. L.V. Chugaeva, 2nd ed., Moscow, Metallurgy, 1987, p. 404.).

Общим с заявляемым изобретением является осаждение платиновых металлов серосодержащим комплексообразователем при повышенной температуре и давлении в автоклаве. In common with the claimed invention is the deposition of platinum metals by a sulfur-containing complexing agent at elevated temperature and pressure in an autoclave.

Однако в описании прототипа нет сведений о возможности использования в качестве комплексообразователя роданистого аммония, являющегося более доступным и дешевым веществом. Отсутствуют также данные о динамике осаждения сульфидов платиновых металлов (скорость нагрева и скорость движения раствора), несоблюдение определенных значений которых на практике приводит к частым (в среднем раз в три дня) забиваниям сечения автоклава-змеевика осадком из-за чего последний останавливают на 7 часов для разборки, чистки и последующей сборки. However, in the description of the prototype there is no information about the possibility of using rhodanum ammonium as a complexing agent, which is a more affordable and cheap substance. There is also no data on the dynamics of the deposition of platinum metal sulfides (heating rate and solution speed), the non-observance of certain values of which in practice leads to frequent (on average every three days) clogging of the cross section of the autoclave-coil with sediment due to which the latter is stopped for 7 hours for disassembly, cleaning and subsequent assembly.

Заявляемое изобретение направлено на решение следующей задачи:
1. Замена тиомочевины на более дешевый и доступный комплексообразователь (осадитель) при сохранении высокой степени извлечения платиновых металлов.
The claimed invention is aimed at solving the following problem:
1. Replacement of thiourea with a cheaper and more affordable complexing agent (precipitant) while maintaining a high degree of extraction of platinum metals.

2. Предотвращение забивания сечения автоклава-змеевика осадком сульфидов платиновых и других металлов, снижение связанных с этим эксплуатационных затрат и уменьшение времени простоя автоклава-змеевика. 2. Prevention of clogging of the cross section of the autoclave-coil with a precipitate of sulphides of platinum and other metals, reducing the associated operational costs and reducing the downtime of the autoclave-coil.

При осуществлении изобретения может быть получен следующий технический результат: комплексообразование платиновых металлов на основе роданистого аммония, предотвращение забивания сечения автоклава-змеевика осадком сульфидов платиновых и других металлов. When implementing the invention, the following technical result can be obtained: complexation of platinum metals based on rhodanum ammonium, preventing clogging of the cross section of the coil autoclave with a precipitate of sulphides of platinum and other metals.

В заявляемом изобретении сульфатный раствор платиновых металлов смешивают с роданистым аммонием в количестве 5-10 кг/м3 при атмосферном давлении. Температура исходного раствора 40oC. После смешивания раствор подают под давлением 23-25 ати в автоклав-змеевик. Начальный участок автоклава обогревается только снаружи.In the claimed invention, a sulfate solution of platinum metals is mixed with rhodanum ammonium in an amount of 5-10 kg / m 3 at atmospheric pressure. The temperature of the initial solution is 40 o C. After mixing, the solution is fed under a pressure of 23-25 MPa in an autoclave coil. The initial section of the autoclave is heated only outside.

Раствор нагревают со скоростью 18-20oC/мин. По мере нагревания при температуре 90-100oC начинают разрушаться комплексы родия и рутения с образованием осадка.The solution is heated at a rate of 18-20 o C / min. With heating at a temperature of 90-100 o C, rhodium and ruthenium complexes begin to decompose with the formation of a precipitate.

Осаждение иридия активно начинается позднее при более высоких температурах порядка 200-210oC.The precipitation of iridium begins actively later at higher temperatures of the order of 200-210 o C.

Благодаря выбранной скорости нагрева 18-20oC/мин и скорости движения раствора 1,1-1,3 м/мин, осаждения происходит равномерно по длине автоклава по мере продвижения раствора и не происходит полного заполнения сечения автоклава-змеевика осадком.Due to the selected heating rate of 18-20 o C / min and the speed of the solution 1.1-1.3 m / min, the deposition occurs uniformly along the length of the autoclave as the solution moves and the section of the coil-autoclave is not completely filled with sediment.

Для сохранения высокой степени извлечения, внутри автоклава-змеевика поддерживают температуру 210-220oC и давление 23-25 ати.To maintain a high degree of extraction, a temperature of 210-220 o C and a pressure of 23-25 MPa are maintained inside the coil autoclave.

Отличительными существенными признаками заявляемого изобретения по сравнению с прототипом являются: использование в качестве комплексообразователя роданистого аммония, расход которого поддерживают в количестве 5-10 кг/м3, раствор после подачи в автоклав-змеевик нагревают со скоростью 18-20oC/мин при скорости движения раствора 1,1-1,3 м/мин, раствор нагревают до 210oC и дальнейшее осаждение ведут при температуре 210-220oC и давлении 23-25 ати.Distinctive essential features of the claimed invention in comparison with the prototype are: the use of ammonium thiocyanate as a complexing agent, the flow rate of which is maintained in an amount of 5-10 kg / m 3 , the solution, after being fed into the autoclave coil, is heated at a speed of 18-20 o C / min at a speed the movement of the solution is 1.1-1.3 m / min, the solution is heated to 210 o C and further precipitation is carried out at a temperature of 210-220 o C and a pressure of 23-25 MPa.

На фиг.1 представлена установка для осуществления способа. Figure 1 presents the installation for implementing the method.

В таблице 1 приведены опытные данные режимных параметров процесса извлечения платиновых металлов из сульфатного раствора. Table 1 shows the experimental data of the operational parameters of the process of extraction of platinum metals from a sulfate solution.

Установка содержит емкость 1 с исходным раствором, соединенную трубопроводом 2 с входом поршневого насоса 3, выход которого связан с входом секции 4. Автоклав-змеевик состоит из десяти последовательно соединенных посредством трубопроводов секций 4-13, выполненных в виде труб из титана, причем секции 4 и 5 выполнены в виде кессонированных труб с внешним обогревом. The installation contains a container 1 with the initial solution, connected by a pipe 2 to the inlet of the piston pump 3, the output of which is connected to the input of section 4. The autoclave coil consists of ten sections 4-13 connected in series through pipelines, made in the form of pipes made of titanium, and section 4 and 5 are made in the form of coffered pipes with external heating.

На трубопроводе 2 между секциями 5 и 6 установлен патрубок 14 для подачи острого пара вовнутрь автоклава-змеевика. Кессоны секций 4 и 5 и патрубок 14 соединены между собой посредством трубопровода 15. Выход секции 13 соединен с вентилем 16. On the pipe 2 between sections 5 and 6, a pipe 14 is installed for supplying sharp steam inside the coil autoclave. The caissons of sections 4 and 5 and the pipe 14 are interconnected via a pipe 15. The output of the section 13 is connected to the valve 16.

При запуске установки сначала в течение 1 часа разогревают автоклав-змеевик через внешний и внутренний обогрев до 210oC путем подачи острого пара под давлением 27-30 ати. После этого включают насос и начинают подавать раствор в автоклав-змеевик. Одновременно устанавливают вентиль 16 в такое положение, чтобы внутри автоклава-змеевика поддерживалось давление 23-25 ати.When you start the installation, first for 1 hour, heat the autoclave coil through external and internal heating to 210 o C by supplying hot steam under a pressure of 27-30 atm. After that, turn on the pump and begin to feed the solution into the autoclave coil. At the same time, the valve 16 is installed in such a position that a pressure of 23-25 atm is maintained inside the coil autoclave.

Используют исходный раствор никелевого производства, содержащий, г/л: Ni 5-20; Сu 5-20; H2SO4 150-350; мг/л: Rh 400-900; Ru 130-270; Ir 30-80; Pt 0-10.An initial nickel production solution is used, comprising, g / l: Ni 5-20; Cu 5-20; H 2 SO 4 150-350; mg / l: Rh 400-900; Ru 130-270; Ir 30-80; Pt 0-10.

После предварительного смешения в емкости 1 исходного раствора с роданистым аммонием (расход 7,5 кг/м3) раствор подают при помощи поршневого насоса 3 по трубопроводу 2 диаметром 50 мм в секцию 4 автоклава-змеевика. Расход раствора составляет 0,7 м3/ч. Внутренний диаметр секций 4-13 равен 110 мм, длина каждой из секций 4-13 5000 мм. Для подогрева раствора вовнуть кессонов секций 5 и 4 подают пар с температурой 220-235oС. Снаружи каждая из секций 4-13 обернута теплоизоляционным материалом. Раствор проходит последовательно через секции 4-13. По мере нагревания раствора начинается процесс разрушения комплексов платиновых металлов с образованием осадка их сульфидов.After preliminary mixing in the tank 1 of the initial solution with rhodanum ammonium (flow rate 7.5 kg / m 3 ), the solution is supplied using a piston pump 3 through a pipe 2 with a diameter of 50 mm to section 4 of the autoclave-coil. The flow rate of the solution is 0.7 m 3 / h. The inner diameter of sections 4-13 is 110 mm, the length of each of the sections 4-13 is 5000 mm. To heat the solution, inward the caissons of sections 5 and 4, steam is supplied with a temperature of 220-235 o C. Outside, each of sections 4-13 is wrapped with heat-insulating material. The solution passes sequentially through sections 4-13. As the solution heats up, the process of destruction of platinum metal complexes begins with the formation of a precipitate of their sulfides.

При скорости движения раствора в автоклаве-змеевике 1,1-1,3 м/мин, раствор нагревается со скоростью 18-20oC/мин, что обеспечивает равномерное осаждение и предотвращает забивание сечения автоклава-змеевика осадком. В течение трех недель не было случаев образования пробок из осадка.When the speed of the solution in the autoclave coil 1.1-1.3 m / min, the solution is heated at a speed of 18-20 o C / min, which ensures uniform deposition and prevents clogging of the cross section of the autoclave coil with sediment. Within three weeks there were no cases of the formation of plugs from the sediment.

Для поддержания давления 23-25 ати внутри автоклава-змеевика, пар из кессона секции 5 подают через патрубок 14 вовнутрь трубопровода 2. Раствор с осажденными сульфидами платиновых металлов непрерывно выгружается через вентиль 16. To maintain a pressure of 23-25 atm inside the coil autoclave, steam from the caisson of section 5 is fed through the pipe 14 into the pipe 2. The solution with the precipitated platinum sulfides is continuously discharged through the valve 16.

В таблице 1 приведены результаты экспериментов для различных режимных параметров. Table 1 shows the experimental results for various operating parameters.

Как показывают опыты, применение роданистого аммония в качестве комплексообразователя в количестве 5-10 кг/м3 позволяет cохранить высокую степень извлечения платиновых металлов из сульфатного раствора.As experiments show, the use of thiocyanate ammonium as a complexing agent in an amount of 5-10 kg / m 3 allows you to save a high degree of extraction of platinum metals from a sulfate solution.

Установлено, что скорость движения раствора внутри автоклава-змеевика в пределах 1,1-1,3 м/мин не сказывается существенным образом на извлечение родия и рутения (опыты 1 и 5). В то же время извлечение иридия при меньшей скорости движения раствора (около 1,1 м/мин) оказывается немного выше. Изменение температуры в пределах от 210oC до 219oC также мало влияет на извлечение родия, рутения и иридия (опыты 2 и 5).It was found that the speed of the solution inside the coil autoclave within 1.1-1.3 m / min does not significantly affect the extraction of rhodium and ruthenium (experiments 1 and 5). At the same time, iridium recovery at a lower solution speed (about 1.1 m / min) is slightly higher. Changes in temperature ranging from 210 o C to 219 o C also have little effect on the extraction of rhodium, ruthenium and iridium (experiments 2 and 5).

Установление давления в автоклаве-змеевике в пределах 23-25 ати во всех опытах, также позволяет сохранить высокое извлечение платиновых металлов. The establishment of pressure in the autoclave-coil within 23-25 bar and in all experiments, also allows you to maintain high recovery of platinum metals.

Таким образом, применение роданистого аммония в качестве комплексообразователя и реализация способа позволяет сохранить высокое извлечение платиновых металлов при использовании более дешевого и доступного комплексообразователя каким является роданистый аммоний. Thus, the use of thiocyanate ammonium as a complexing agent and the implementation of the method allows you to maintain a high extraction of platinum metals when using a cheaper and more affordable complexing agent which is thiocyanate ammonium.

Заявляемый способ позволяет предотвратить забивание сечения автоклава-змеевика осадком, что позволяет уменьшить простои и повысить годовую производительность автоклава-змеевика, а также снизить эксплуатационные затраты. ТТТ1 The inventive method allows to prevent clogging of the cross section of the autoclave-coil with sediment, which reduces downtime and increase the annual productivity of the autoclave-coil, as well as reduce operating costs. TTT1

Claims (1)

Способ извлечения платиновых металлов из сульфатных растворов, включающий осаждение сульфидов платиновых металлов серосодержащим комплексообразователем при повышенной температуре и давлении в автоклаве, отличающийся тем, что в качестве серосодержащего комплексообразователя используют роданистый аммоний в количестве 5-10 кг/мЗ, а осаждение проводят в автоклаве-змеевике при нагревании раствора до 210oС со скоростью 18-20oС/мин, скорости движения раствора 1,1-1,3 м/мин и последующем поддержании температуры 210-220oС и давления 23-25 атм.A method for extracting platinum metals from sulfate solutions, including the deposition of platinum sulfides of metals with a sulfur-containing complexing agent at an elevated temperature and pressure in an autoclave, characterized in that 5–10 kg / m 3 of rhodium ammonium is used as a sulfur-containing complexing agent, and the deposition is carried out in an autoclave coil when heating the solution to 210 o With a speed of 18-20 o C / min, the speed of the solution 1.1-1.3 m / min and then maintaining a temperature of 210-220 o C and a pressure of 23-25 atm.
RU9393055214A 1993-12-10 1993-12-10 Method for recovery of platinum metals from sulfate solutions RU2065501C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9393055214A RU2065501C1 (en) 1993-12-10 1993-12-10 Method for recovery of platinum metals from sulfate solutions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9393055214A RU2065501C1 (en) 1993-12-10 1993-12-10 Method for recovery of platinum metals from sulfate solutions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93055214A RU93055214A (en) 1996-01-27
RU2065501C1 true RU2065501C1 (en) 1996-08-20

Family

ID=20150189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9393055214A RU2065501C1 (en) 1993-12-10 1993-12-10 Method for recovery of platinum metals from sulfate solutions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2065501C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494159C1 (en) * 2010-07-23 2013-09-27 Метэлз Рекавери Текнолоджи Инк. Method of noble metal extraction

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
С.И. Гинзбург и др. Руководство по химическому анализу платиновых металлов и золота, М., 1965, c. 122. Металлургия благородных металлов /Под общ. ред. Л.В. Чугаева, изд. 2-е, М., Металлургия, 1987, с. 404. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494159C1 (en) * 2010-07-23 2013-09-27 Метэлз Рекавери Текнолоджи Инк. Method of noble metal extraction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3871689T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR CARRYING OUT CHEMICAL REACTIONS IN SUPERCRITICAL CONDITIONS.
EP2131953B1 (en) Hydrothermal carbonization of biomass
DE60116861T2 (en) RECOVERY OF PLATINUM METALS FROM PLATINUM METALS CONTAINING ORGANIC COMPOSITIONS BY REACTION WITH SUPERCRITICAL WATER
WO2017198275A1 (en) A supercritical water oxidation reactor and process
WO2010069632A1 (en) Method for treating water and aqueous systems in pipelines with chlorine dioxide
RU2065501C1 (en) Method for recovery of platinum metals from sulfate solutions
EP2181785A1 (en) Device and method of granulating molten metal
WO2013143922A1 (en) Pressure regulated multi-reactor system
US20160264436A1 (en) Fluid treatment apparatus
CN110606496A (en) Method for continuously producing cyanamide
DE2710969C3 (en) Process for the preparation of an aqueous iron(III) chloride sulfate solution
DE102014108691A1 (en) Thermal hydrolysis of pomace and / or spent grains
EP2324223A2 (en) Device for continuously conditioning fed-out natural gas
DE19909725C2 (en) Apparatus and method for conveying a liquid
DE102005030230B3 (en) Device for the treatment of organic substances
CN113165901A (en) Preparation method of ammonium metatungstate
RU2202635C1 (en) Method of extraction of sludges containing platinoids from surfaces of equipment of chemical plants (versions)
EP3792223B1 (en) Method for optimised desalination of an alkaline industrial effluent with pressurised co2
DE29913370U1 (en) Plant for the treatment of solids in supercritical water
DE524355C (en) Process for the preparation of mercaptobenzothiazole
Samadov et al. TECHNOLOGY OF CHEMICAL DEHYDRATION AND HEAT CHEMICAL EMULSION OF OIL
EP1514847A2 (en) Purification of ammonium metallate solutions
KR950017756A (en) Method and apparatus for treating heavy metal using sodium alginate
EP0655416A1 (en) Process and device for degrading persistent sequestering agents in aqueous solutions
KR20160135088A (en) Process for recovery of gold using biosorbent fiber manufactured from fermentation wastes