CN103184345A

CN103184345A - 一种从熔炼铁捕集物料中除铁富集铂族金属的方法

Info

Publication number: CN103184345A
Application number: CN2013100992977A
Authority: CN
Inventors: 董海刚; 陈家林; 吴跃东; 周利民; 范兴祥; 赵家春; 李博捷; 童伟锋; 吴晓峰; 雷云; 杨海琼
Original assignee: Kunming Institute of Precious Metals
Current assignee: Kunming Institute of Precious Metals
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2013-07-03

Abstract

本发明公开了一种从熔炼铁捕集物料中除铁富集铂族金属的方法，其特征在于，将细磨的熔炼铁捕集物料，以固液比1:3～1:5的比例，加入到由稀酸及铵盐组成的混合溶液介质中，以5~10m³·min^-1·m^-3的流量往其中充气，在40~70℃温度下搅拌反应2~6h，物料中的铁发生锈蚀反应形成铁氧化物，反应结束后，再采用重选方法分离铁氧化物与铂族金属，铁以氧化物的形式除去，铁的去除率达到85%以上，铂族金属富集4~5倍。本发明能有效去除火法熔炼铁捕集铂族金属物料中的铁、富集铂族金属，流程简单，无污染，成本低，废液可返回循环使用，所得的铁氧化物可用于铂族金属火法熔炼过程的捕集剂。

Description

一种从熔炼铁捕集物料中除铁富集铂族金属的方法

技术领域

本发明涉及一种从熔炼铁捕集物料中除铁富集铂族金属的方法，特别涉及采用湿法冶金与选矿联合工艺从熔炼铁捕集物料中除铁富集铂族金属的方法。

背景技术

在铂族金属回收领域，火法熔炼金属捕集铂族金属是一种有效的回收方法。铂族金属是亲铁的，在高温下，铁能与铂族金属形成连续固溶体。一般来说，铁捕集熔炼后，所得的物料中铂族金属含量~5%，铁含量70~95%，因原料差异，铁含量略有差异。对硝酸生产中产生的含铂族金属氧化炉灰，昆明贵金属研究所和太原化肥厂，以其自身所含的铁为捕集剂，采用电弧炉还原熔炼，还原熔炼所得的含铂族金属铁合金再进行氧化精炼，当铁中的碳含量降到0.5%以下时，采用6mol/L的盐酸浸出铁，可获得含铂族金属10%~15%的铂族金属精矿。等离子熔炼从汽车尾气失效催化剂及化工催化剂中回收铂族金属是上世纪80年代出现的新技术，以铁或铁氧化物为捕集剂，通过等离子体高温熔炼，使催化剂中的铂族金属富集到金属铁相中，其中铂族金属含量为5%左右，铁含量为90%以上，再采用酸溶出铁，实现铂族金属富集。中国专利（200910094112）矿相重构从汽车尾气催化剂中提取铂族金属的方法中提到，对汽车尾气催化剂，以铁矿为捕集剂，通过添加造渣、还原剂，在电弧炉内进行还原熔炼，获得含铂族金属铁合金，再采用1~4mol/L的硫酸，以液固比4~12，选择性溶出铁，获得铂族金属精矿。此类方法，需要大量的酸去溶出铁，产生大量的酸性硫酸亚铁废液，酸耗高，废液量大，经济效益差。

C.G.Aderson提出采用亚硝酸-硫酸加压浸出技术处理火法熔炼铁捕集铂族金属物料，在50~155℃温度下，压力90磅/英寸²的高压釜中加压浸出铁，获得铂族金属富集渣，此过程中部分的钯和铑也被溶出，需采用适宜的技术回收。中国专利（01122339）从熔炼捕集料中回收铂族金属的方法中提到采用浓硫酸浸煮处理，以液固比10:3~6，温度160~250℃，浸出2~4h，使铁以硫酸亚铁的形式被溶出，获得铂族金属富集渣，然后再采用其他技术回收铂族金属。此类方法，需要高温高压处理，对设备要求高，产生大量的废酸废液，环保问题突出，同时还存在铂族金属分散问题，需要增加后续处理工序。

S.D.MCCULLOUGH等人的研究中提到，对Mintek公司的低硫铂族金属铁合金（Fe 70~85%），采用氧化吹炼技术进行除铁，通过添加CaO，SiO₂及AlO₃，于电弧炉内在1500℃的温度下，通氧气或空气进行吹炼使铁氧化进入渣相，实现铂族金属与铁的分离，铁的去除率达到80%左右。该技术存在温度高，能耗高，成本高等问题。

因此，开发一种经济、清洁的从火法熔炼铁捕集铂族金属物料中除铁富集铂族金属的方法是非常必要的。为此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是针对铂族金属资源火法熔炼铁捕集所得的物料，研究发明一种清洁无污染的湿法冶金与选矿联合工艺技术除物铁富集铂族金属物料的方法，有利于降低酸耗，减少废液排放量，降低成本，同时实现废液及铁的循环利用，改善环境。

本发明提出一种从熔炼铁捕集物料中除铁富集铂族金属的方法，将细磨的火法熔炼铁捕集物料，以固液比1:3～1:5的比例，加入到稀酸与铵盐的混合溶液中，以5~10m³·min^-1·m^-3的流量往其中充气，在40~70℃温度下搅拌反应2~6h，物料中的铁发生锈蚀反应形成铁氧化物，反应结束后，采用重选方法分离铁氧化物与铂族金属，铁的去除率达到85%以上，铂族金属富集4~5倍，实现除铁、富集铂族金属的目的。本工艺方法中采用低浓度的酸与铵盐组成的混合溶液体系使铁发生锈蚀电化学反应，生成铁氧化物；再采用传统重选技术分离铂族金属与铁氧化物，固液分离后，滤液可返回使用，铁氧化物可以返回用作铂族金属资源熔炼铁捕集过程的捕集剂，完全实现循环利用。本发明所述工艺流程简单，无废渣、废液排放，清洁无污染，成本低廉，经济效益高。

本发明的原理在于：一、熔炼铁捕集物料中的铁在由稀酸与铵盐溶液组成的介质体系中发生锈蚀电化学反应，形成比重较铂族金属小的铁氧化物。二、根据矿浆中不同物质比重的差异，采用重选的方式进行分离，使铂族金属与铁氧化物分离。

附图说明

附图为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步说明

实施例1，参见附图，称取50g细磨的火法熔炼铁捕集物料（-100mm），以固液比1:3加入到浓度为2%氯化铵溶液中，按5m³·min^-1·m^-3的流量往矿浆中通入空气，在50℃温度下搅拌4h，反应结束后，将所矿浆采用摇床进行分离，获得铂族金属精矿及铁氧化物。铁的去除率达到80%以上，铂族金属富集4倍左右；所得铁氧化物铁品位大于65%，可返回用于火法熔炼铁捕集过程的捕集剂。

实施例2，参见附图，称取50g细磨的火法熔炼铁捕集物料（-100mm），按液固比1:4加入到质量浓度为2%的盐酸与浓度为1.6%氯化铵的混合溶液中，按10m³·min^-1·m^-3的流量往矿浆中通入空气，在60℃温度下搅拌反应6h，反应结束后，将所矿浆采用摇床进行分选，获得铂族金属精矿及铁氧化物。铁的去除率达到84%以上，铂族金属富集4.5倍左右；所得铁氧化物铁品位大于65%，可返回用于火法熔炼铁捕集过程的捕集剂。

实施例3，参见附图，称取50g细磨的火法熔炼铁捕集物料（-100mm），按液固比1:5加入到质量浓度为4%的盐酸与浓度为2%氯化铵的混合溶液中，按10m³·min^-1·m^-3的流量往矿浆中通入工业氧气，在70℃温度下搅拌反应6h，反应结束后，将所矿浆采用摇床进行分选，获得铂族金属精矿及铁氧化物，铁的去除率达到86%左右，铂族金属富集4.5倍左右；所得铁氧化物铁品位大于65%，可返回用于火法熔炼铁捕集过程的捕集剂。

实施例4，参见附图，称取50g细磨的火法熔炼铁捕集物料（-100mm），按液固比1:5加入到质量浓度为4%的盐酸与浓度为2%氟化铵的混合溶液中，按10m³·min^-1·m^-3的流量往矿浆中通入空气，在70℃温度下搅拌6h，反应结束后，将所矿浆采用水力旋流器进行分选，获得铂族金属精矿及铁氧化物，铁的去除率达到87%左右，铂族金属富集5倍左右；所得铁氧化物铁品位大于65%，可返回用于火法熔炼铁捕集过程的捕集剂。

Claims

1.一种从熔炼铁捕集物料中除铁富集铂族金属的方法，其特征在于：将细磨的火法熔炼铁捕集铂族金属物料，以固液比1:3～1:5的比例，加入到由稀酸及铵盐组成的溶液介质体系中，以5～10m³·min^-1·m^-3的流量往其中充入气体，在40～70℃温度下搅拌反应2～6h，物料中的铁发生锈蚀反应形成铁氧化物，反应结束后，采用重选方法分离铁氧化物与铂族金属。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的物料为熔炼铁捕集铂族金属所得的合金物料。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的溶液介质体系中稀酸为质量浓度为0～4%盐酸或硫酸，铵盐为浓度为1～2%氯化铵或氟化铵。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的气体为空气、富氧空气或氧气中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的重选方式为摇床或水力旋流器分选。