RU2673590C1 - Способ получения концентрата драгоценных металлов из продуктов переработки руды и вторичного сырья - Google Patents
Способ получения концентрата драгоценных металлов из продуктов переработки руды и вторичного сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2673590C1 RU2673590C1 RU2017124948A RU2017124948A RU2673590C1 RU 2673590 C1 RU2673590 C1 RU 2673590C1 RU 2017124948 A RU2017124948 A RU 2017124948A RU 2017124948 A RU2017124948 A RU 2017124948A RU 2673590 C1 RU2673590 C1 RU 2673590C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- concentrate
- matte
- sulfur
- ratio
- Prior art date
Links
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 216
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 99
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 69
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 63
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 56
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 56
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 49
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 26
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical compound [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 5
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 38
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 29
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 26
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 24
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- -1 platinum metals Chemical class 0.000 claims description 22
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 12
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 11
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 241000256856 Vespidae Species 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 11
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 40
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 31
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 17
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 15
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 10
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 10
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 9
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 8
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 6
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000005486 sulfidation Methods 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 3
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 2
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 2
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- HPNSNYBUADCFDR-UHFFFAOYSA-N chromafenozide Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C(=O)N(NC(=O)C=2C(=C3CCCOC3=CC=2)C)C(C)(C)C)=C1 HPNSNYBUADCFDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LWUVWAREOOAHDW-UHFFFAOYSA-N lead silver Chemical compound [Ag].[Pb] LWUVWAREOOAHDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N lead(II) oxide Inorganic materials [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- VRRFSFYSLSPWQY-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenecobalt Chemical class [Co]=S VRRFSFYSLSPWQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению концентрата драгоценных металлов из продуктов переработки руды. Продукты переработки измельчают. Шихту готовят из гидроксида натрия, буры и кварцевого песка в соотношении по массе 1:(0-0,6):(0,3-0,9):(0-0,3). Необходимое количество серы и никеля или их соединений рассчитывают с учетом их содержания в перерабатываемых исходных продуктах и обеспечением получения никелевого штейна с соотношением серы к никелю от 0,34 до 0,38 и массой не менее 3% от суммарной массы флюсов и упомянутых продуктов. Шихту плавят при температуре от 1000°C до 1300°C с получением никелевого штейна. Штейн измельчают до частиц размером менее чем 0,08 мм, затем выщелачивают в соляной кислоте при температуре от 75°C до 100°C в течение от 15 до 120 мин с получением концентрата ДМ. Выделяющийся при выщелачивании сероводород подают в раствор щелочи для абсорбции, этим раствором осаждают никель в растворе выщелачивания после отделения концентрата ДМ и нейтрализации до рН 7-8. Осадок сульфида никеля отфильтровывают, в фильтрате осаждают никель в виде гидроксида. Никельсодержащие осадки сушат и используют в качестве компонентов шихты. Способ позволяет получить концентрат с содержанием драгоценных металлов до 40-60% с извлечением 97,0-99,6% ценных компонентов. 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 6 пр.
Description
Изобретение относится к способам получения концентрата драгоценных металлов (ДМ) из продуктов переработки руды, например шламов никелевого производства и металлизированной фракции разделения файнштейна, пыли электрофильтров, гравиоконцентрата, а также вторичного сырья, например катализаторов, с использованием коллектирующей плавки на никелевый штейн и его солянокислого выщелачивания. В предлагаемом изобретении продукты переработки руды и вторичное сырье, содержащие ДМ, далее называют продуктами.
Концентраты ДМ производят, в основном, на предприятиях цветной металлургии переработкой руд. В то же время, важным вторичным сырьем для получения концентратов ДМ являются отработанные катализаторы, в частности автомобильные, для переработки которых используют различные способы.
Известен способ, основанный на растворении катализаторов в смеси соляной кислоты и пероксида водорода (Патент РФ №2116362). Недостатками этого способа являются неполное разложение катализаторов и низкое извлечение ДМ.
Известен способ получения концентрата ДМ из отработанных катализаторов с использованием спекания со щелочью с последующим водным выщелачиванием спека и получением концентрата ДМ обработкой твердого остатка в растворе соляной или серной кислоты (Патент РФ №2140999). Недостатком известного способа является его применимость только к катализаторам на основе оксида алюминия.
Также известен способ извлечения ДМ и рения из отработанных катализаторов на носителях из оксида алюминия (Патент РФ №2525022). Способ включает окислительный обжиг катализатора, выщелачивание огарка и выделение рения из раствора. ДМ остаются в нерастворимом остатке, который после фильтрования и сушки шихтуют с флюсами и плавят на металлический, предпочтительно медный, коллектор. При необходимости добавляют буру, известь, кварцевый песок. Шлак сливают, на коллектор загружают очередную порцию шихты. Массы компонентов плавки рассчитывают таким образом, чтобы концентрация ДМ в коллекторе достигла 10÷20%. Недостатками способа являются высокий расход электроэнергии и неблагоприятные условия коллектирования ДМ из-за нахождения коллектора в нижнем слое расплава, а не в его объеме. В этих условиях ДМ могут коллектироваться металлом только за счет диффузии через поверхность раздела с
1
жидким флюсом, что приводит к потерям ДМ со шлаком (Ф. Бимиш. Аналитическая химия благородных металлов. М., Мир, 1969, ч. 1, с. 247).
Известен способ пробирного определения золота в рудах и продуктах их переработки (Патент РФ №2288288), включающий плавку шихты из пробы исходного продукта с глетом, содой, бурой и мукой с получением свинцового сплава. В шихту вводят гидроксид натрия или калия при составе шихты на 10 г пробы: 20-50 г гидроксида натрия или калия, 2-20 г буры, 1-10 г соды, 15-30 г глета, 1-3 г муки, и плавку проводят в металлических тиглях в течение 10-30 мин при температуре 600-800°C. Недостатками способа являются высокие расходы реагентов на плавку и затраты при выделении золота из свинцового сплава.
Известен способ (Патент РФ №2316606) переработки сульфидных концентратов, содержащих свинец, цветные и благородные металлы, включающий смешивание концентрата с карбонатом натрия, карбонатом кальция и углеродистым восстановителем, плавку смеси с получением штейна и шлака, разделение и охлаждение продуктов плавки, отличающийся тем, что при смешивании в смесь дополнительно вводят продукт на основе оксида железа, плавку ведут с получением металлического сплава на основе свинца, штейн охлаждают со скоростью 10÷20 градусов в час, охлажденный штейн выщелачивают в воде с получением пульпы, нерастворимый осадок измельчают в пульпе до частиц размером 95÷97% класса - 0,074 мм (здесь и далее размер частиц со знаком «минус»), корректируют пульпу по кислотности до pH 3,0÷6,5. Затем проводят флотацию путем введения в пульпу сульфгидрильного собирателя и вспенивателя с выделением свинца и благородных металлов в пенный продукт - флотационный концентрат, а хвосты флотации обогащают методом гравитации с получением свинцово-серебряного гравитационного концентрата, флотационный и гравитационный концентраты объединяют и плавят совместно с исходным концентратом. Недостатком способа является сложность проведения технологического процесса и его многостадийность.
Известен способ (Патент РФ №2484154) переработки отходов, содержащих цветные и платиновые металлы, включающий шихтовку отходов с флюсом, плавку шихты, разделение продуктов плавки на шлак и сплав, содержащий медь и платиновые металлы. В качестве флюса используют гидроксид натрия, шихтовку проводят с медью при содержании меди 80-30 вес. %, флюса 10-35 вес. % и отходов 10-35 вес. %, плавку ведут при температуре 1100-1200°C в течение 10-20 мин, полученный сплав подвергают электрохимическому растворению в растворе сульфата меди, а полученный при этом шлам, содержащий платиновые металлы, обрабатывают в растворе серной кислоты для
очистки от примесей. Недостатком способа является большая масса медного коллектора, сложность и длительность последующего выделения из него платиновых металлов.
Кроме того, известен способ получения концентрата ДМ из техногенных продуктов с коллектированием ДМ в штейн (Автореферат диссертации Ковалева В.Н. Разработка технологии концентрирования благородных металлов из техногенных отходов переработки сульфидных медно-никелевых руд. Санкт-Петербургский Государственный горный университет, 2011). Способ предусматривает плавку флотационного сульфидного концентрата, полученного из техногенных продуктов, в электропечи при температуре 1600°C в присутствии восстановителя с получением металлизированного штейна, содержащего 300-500 г/т суммы платины, палладия, золота. Выход штейна 60-70% от массы исходного концентрата. Последующее сульфатизационное вскрытие измельченного до частиц размером -0,044 мм штейна при 200°C в течение 6 час и прокаливание кека обеспечивает получение концентрата с суммарным содержанием платины, палладия, золота до 1,5% (выход концентрата до 5%). Недостатками известного способа являются:
- высокие энергоемкость процесса и трудозатраты, обусловленные температурой плавки, тонким измельчением штейна, низким коэффициентом концентрирования ДМ при плавке, большой массой растворяемого коллектора;
- необходимость сорбционного выделения родия, рутения, иридия, серебра из раствора, вызванная их частичным растворением при высокотемпературном выщелачивании в серной кислоте;
- низкая концентрация ДМ в концентрате.
При переработке продуктов, содержащих ДМ, используют различные способы обогащения, в частности, высокотемпературную коллектирующую плавку, позволяющую оптимизировать процесс получения концентрата ДМ из различных продуктов, а именно: совместить в одном процессе разложение всех компонентов продукта, удалить нежелательные компоненты в виде шлака, коллектировать ДМ в небольшом по массе коллекторе. По совокупности свойств наиболее эффективным коллектором ДМ, полученным пирометаллургическим способом, является никелевый штейн, основу которого составляет сульфид никеля, позволяющий свести многообразие перерабатываемых продуктов к однотипной матрице, основная масса которой легко выщелачивается соляной кислотой с выделением концентрата ДМ. Кроме того, никелевый штейн количественно коллектирует платину, палладий, родий, рутений, иридий, осмий, золото и серебро, имеет низкую температуру плавления и легко измельчается.
При плавке на штейн используют шихту различного химического и компонентного состава. От состава шихты зависят не только температура плавки, твердость штейна,
полнота коллектирования ДМ, но также скорость и полнота выщелачивания матричных элементов штейна в соляной кислоте, что является очень важным фактором эффективного извлечения ДМ из продуктов (И.Ф. Худяков, А.И. Тихонов, В.И. Деев, С.С. Набойченко. Металлургия меди, никеля и кобальта. М., Металлургия, 1977, ч. 2, с. 46), (Патент РФ №2211252).
Наиболее близким способом, принятым за ближайший аналог, является способ получения концентрата ДМ, разработанный компанией «Фальконбридж», (И.Ф. Худяков, А.И. Тихонов, В.И. Деев, С.С. Набойченко. Металлургия меди, никеля и кобальта. М., Металлургия, 1977, ч. 2, с. 189 - 191). Способ предусматривает плавку флотационного концентрата, полученного из сульфидной медно-никелевой руды, в электропечи при температуре 1600°C-1700°C с получением штейна. Состав шихты: концентрат, восстановитель (уголь), кварцевый песок в различных соотношениях. Штейн перерабатывают в конверторах для удаления железа в виде шлака с получением файнштейна. Файнштейн измельчают до частиц размером -0,044 мм и выщелачивают в три стадии в соляной кислоте, нагретой до 65-70°C в течение 11-12 час. Выделяющийся при растворении газ, состоящий из смеси водорода, сероводорода и паров кислоты, направляют в орошаемый скруббер для улавливания соляной кислоты, затем дожигают и перерабатывают на сжиженный сернистый ангидрид, в который извлекают до 68% серы от содержания ее в файнштейне. В указанных условиях в кислоте растворяются сульфиды никеля, железа и кобальта, в нерастворимом остатке остаются медь и ДМ. Раствор экстракцией очищают от железа и кобальта, извлекают никель высокой чистоты. Нерастворимый остаток обжигают, выщелачивают, фильтруют, получают концентрат ДМ и раствор, из которого электролизом выделяют медь. Недостатками способа являются многостадийность и сложность технологического процесса, а именно: переработка штейна на файнштейн, тонкое измельчение файнштейна и его трехстадийное выщелачивание, получение концентрата ДМ с дополнительными операциями обжига, выщелачивания и фильтрования; сложная переработка выделяющихся токсичных, взрывоопасных, агрессивных газов, низкое извлечение серы и большое количество оборудования.
Предлагаемый способ получения концентрата ДМ из различных продуктов, включающий коллектирующую плавку на никелевый штейн, его селективное выщелачивание с получением концентрата ДМ, предусматривающий технологичный и низкозатратный способ возврата в технологический процесс продуктов выщелачивания штейна (сероводород и хлорид никеля), является экономичным, эффективным и технически простым, так как все указанные процессы по отдельности известны, достаточно изучены, и, в том или ином виде, применяются в промышленности.
Задачей изобретения является создание способа, обеспечивающего эффективность и экологичность получения концентрата ДМ из продуктов переработки руд и вторичного сырья.
Техническим результатом изобретения является предлагаемый эффективный и экологичный способ комплексного извлечения ДМ из различных продуктов с получением концентрата, содержащего не менее 40% ДМ, а также сокращающий продолжительность процесса переработки.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения концентрата драгоценных металлов (ДМ) из продуктов руды и вторичного сырья, включающем измельчение исходных продуктов переработки, приготовление шихты путем смешивания измельченных исходных продуктов с флюсом, никелем и серой или их соединениями, образующими коллектор, плавку шихты на никелевый штейн, его измельчение и выщелачивание в кислоте с получением концентрата ДМ, сероводорода и раствора выщелачивания, содержащего никель с последующим их разделением, в отличие от ближайшего аналога приготовление шихты осуществляют с использованием в качестве флюса гидроксида натрия, буры и кварцевого песка в соотношении по массе 1:(0-0,6):(0,3-0,9):(0-0,3) соответственно, при этом необходимое количество серы и никеля или их соединений рассчитывают с учетом их содержания в перерабатываемых исходных продуктах и обеспечением получения никелевого штейна с соотношением серы к никелю от 0,34 до 0,38 и массой не менее 3% от суммарной массы флюсов и упомянутых продуктов, затем проводят плавку шихты при температуре от 1000°C до 1300°C с получением никелевого штейна, после чего штейн измельчают до частиц размером менее, чем 0,08 мм с последующим выщелачиванием в соляной кислоте при температуре от 75°C до 100°C в течение от 15 до 120 мин с получением готового продукта в виде концентрата ДМ, выделяющийся при выщелачивании сероводород под собственным давлением подают в раствор щелочи для абсорбции, этим раствором осаждают никель в растворе выщелачивания после отделения концентрата ДМ и нейтрализации до рН 7-8, осадок сульфида никеля отфильтровывают, в фильтрате осаждают никель в виде гидроксида, никельсодержащие осадки сушат и используют в качестве компонентов шихты.
В способе для продуктов переработки, содержащих в качестве драгоценных металлов платиновые металлы, соотношение серы к никелю в шихте устанавливают таким, чтобы в полученном штейне соотношение серы к никелю составляло 0,36-0,38.
Также в способе для продуктов переработки, содержащих в качестве драгоценных металлов золото и серебро, соотношение серы к никелю в шихте устанавливают таким, чтобы в полученном штейне соотношение серы к никелю составляло 0,34-0,36.
Также в способе для продуктов переработки, содержащих золото, серебро и платиновые металлы, соотношение серы к никелю в шихте устанавливают таким, чтобы в полученном штейне соотношение серы к никелю составляло 0,36.
Кроме того, в способе плавку шихты проводят в индукционной печи в керамическом тигле, помещенном в металлический полый цилиндр, используемый в качестве нагревателя.
Способ осуществляют следующим образом.
На первой, пирометаллургической стадии проводят измельчение компонентов шихты, смешивают их в необходимом соотношении и проводят коллектирующую плавку с образованием никелевого штейна и шлака. Никелевый штейн, основу которого составляет сульфид никеля, является одним из лучших коллекторов ДМ, т.к. обеспечивает высокое извлечение всех 8 драгоценных металлов, имеет низкую температуру плавления, не лимитирующую температуру плавки, легко измельчается и выщелачивается различными кислотами. Кроме того, корректируя состав шихты, из различных по составу продуктов получают коллектор, имеющий достаточно унифицированный состав, что облегчает последующую его переработку.
Окисленные и сульфидные продукты измельчают до частиц размером не более 0,5 мм, металлизированные - до 3,0 мм, в качестве основного флюса используют гидроксид натрия NaOH, в качестве кислых флюсов - буру Na2B4O7, кварцевый песок в соотношении (по массе) - продукт : гидроксид натрия : бура : песок - 1 : (0÷0,6) или (0÷1,2) : (0,3÷0,9) : (0÷0,3). Необходимое количество никеля, серы или их соединений рассчитывают с учетом их содержания в продукте, обеспечивающем получение никелевого штейна с определенным соотношением серы к никелю и массой не менее 3% от массы шихты. Использование компонентов шихты в указанных выше соотношениях позволяет получить никелевый штейн с определенными свойствами: он коллектирует 97-99,6% ДМ, хорошо отделяется от шлака легко измельчается, быстро выщелачивается соляной кислотой. Соотношение компонентов шихты нижеуказанных границ значений приводит к получению «вязкого» шлака и снижению извлечения ДМ. Соотношение компонентов шихты выше указанных границ значений приводит к неоправданно высокому расходу реагентов. При размере частиц окисленных или сульфидных продуктов более, чем 0,5 мм, металлических - более, чем 3 мм, снижается извлечение ДМ. При более тонком измельчении повышаются трудозатраты на подготовку продуктов к плавке.
В зависимости от соотношения S/Ni в шихте изменяется соотношение серы к никелю в полученном штейне. Переход золота и серебра в шлак незначителен при недостатке в шихте серы для образования сульфида никеля состава Ni3S2. При избытке серы по сравнению
с количеством, необходимым для полного сульфидирования никеля до сульфида Ni3S2, потери золота и серебра возрастают примерно пропорционально увеличению соотношения S/Ni в шихте. Переход никеля в шлак практически постоянен при избытке серы в шихте, начиная от соотношения S/Ni, обеспечивающего полное сульфидирование никеля до Ni3S2 и увеличивается при снижении этого соотношения.
Для продуктов, содержащих только платиновые металлы, соотношение серы к никелю в шихте устанавливают таким, чтобы в полученном штейне соотношение серы к никелю составляло 0,36-0,38. При более низком соотношении увеличивается переход никеля в шлак, при более высоком - нерационально используются реагенты.
Для продуктов, содержащих только золото и серебро, соотношение серы к никелю в шихте устанавливают таким, чтобы в полученном штейне соотношение серы к никелю составляло 0,34-0,36. Более низкое соотношение не улучшает извлечение золота и серебра, но увеличивает переход никеля в шлак. При более высоком соотношении возрастают потери золота и серебра со шлаком.
Для продуктов, содержащих золото, серебро и платиновые металлы, соотношение серы к никелю в шихте устанавливают таким, чтобы в полученном штейне соотношение серы к никелю было близко к Ni3S2. При таком соотношении переход всех ценных компонентов в шлак минимален.
Шихту плавят в керамическом тигле в печи любого типа. Плавку проводят при температуре от 1000 до 1300°C в течение 25-45 мин, сливают расплав для охлаждения или добавляют следующие порции шихты и продолжают плавку с промежуточным сливом только шлака.
Использование легкоплавких флюсов и указанного коллектора позволяет снизить температуру и время плавки шихты до 1000°C и 25-45 мин соответственно, что экономит электроэнергию, увеличивает срок службы огнеупорных материалов и сокращает продолжительность процесса.
Второй этап - выщелачивание штейна в соляной кислоте. Никелевый штейн, полученный в выше указанных условиях, хорошо отделяется от шлака, легко измельчается и выщелачивается соляной кислотой, что позволяет за одну стадию получить концентрат ДМ высокого качества. При выщелачивании штейна никель и медь, составляющие его основу, а также примеси неблагородных металлов переходят в раствор. ДМ (кроме серебра) остаются в нерастворимом остатке - концентрате ДМ. Серебро на 95-99% переходит в раствор, из которого может быть извлечено известными методами.
Для ускорения выщелачивания штейн измельчают до частиц размером -0,08 мм и используют нагретую от 75°C до 100°C соляную кислоту, что позволяет за время от 15 до
120 мин получить нерастворимый остаток - концентрат ДМ, который отделяют от раствора выщелачивания известными способами.
Качество концентрата ДМ, полученного переработкой медьсодержащих продуктов, улучшается за счет практически полного перевода в раствор не только никеля, но и меди, при условии ее содержания в штейне не более чем в эвтектике Ni3S2-Cu2S.
При выщелачивании никелевого штейна, помимо готового продукта - концентрата ДМ, образуются раствор выщелачивания, содержащий ценный компонент - никель, и сероводород, утилизация которых позволяет повысить экономические показатели технологического процесса и исключить загрязнение атмосферного воздуха.
Поставленная задача решается абсорбцией сероводорода, образующегося при выщелачивании штейна, поглотительным раствором щелочи с образованием сульфида натрия и осаждения им из раствора выщелачивания штейна (после выделения концентрата ДМ) сульфида никеля, фильтрованием раствора для разделения осадка сульфида никеля и фильтрата, осаждением из фильтрата остаточного никеля в виде его гидроксида, прокаливания объединенных никельсодержащих осадков и возвращения их в производственный цикл. Таким образом, единственными отходами производства являются шлак - сплав оксидов металлов и раствор хлорида натрия.
Выщелачивание штейна проводят в герметичном реакторе, который связан газопроводом с резервуаром, заполненным 20÷30% раствором гидроксида натрия в количестве, необходимом для полного поглощения сероводорода. По мере накопления в реакторе выделяющегося при выщелачивании сероводорода его давление возрастает, и он с концентрацией, близкой к 100%, по газоходу поступает в нижнюю часть резервуара с поглотительным раствором с образованием в нем сульфида натрия. Эффективность очистки отходящего газа обусловлена высокой концентрацией сероводорода и тем, что для увеличения площади взаимодействия газ диспергируют в поглотительный раствор через отверстия диаметром 1-3 мкм. Никель осаждают, смешивая фильтрат после отделения концентрата ДМ, нейтрализованный до рН 7-8, и использованный абсорбент. Образующегося сульфида натрия достаточно для осаждения примерно 2/3 никеля, содержащегося в фильтрате, поэтому осадок сульфида никеля фильтруют, в фильтрат после его отделения добавляют раствор щелочи для осаждения никеля в виде его гидроксида, осадок гидроксида никеля фильтруют.
Никельсодержащие осадки объединяют, сушат при температуре от 120 до 400°C и возвращают в технологический процесс в качестве компонента шихты.
Операции абсорбции сероводорода, а также осаждения сульфида и гидроксида никеля не влияют на полноту извлечения ДМ, поэтому в опытах не описаны.
Таким образом, совокупность заявляемых признаков позволяет в предлагаемом изобретении достичь заявляемого технического результата, а именно: создать эффективный и экологичный способ комплексного извлечения ДМ из различных продуктов с получением концентрата, содержащего не менее 40% ДМ, а также сократить продолжительность процесса переработки.
Соответствие критерию «изобретательский уровень» доказывается следующим образом.
Для выщелачивания никелевого штейна используют различные способы, в том числе, технологичное и эффективное выщелачивание соляной кислотой, при этом происходит выделение сероводорода, который необходимо утилизировать.
Известен способ селективной очистки пирогаза от сероводорода и двуокиси углерода, имеющий схожий с заявляемым способом признак, а именно: поглощение сероводорода абсорбцией (Патент РФ №2515300). В известном способе абсорбцию сероводорода осуществляют водным раствором бикарбоната натрия, который подается принудительно в регенератор для последующей регенерации отработанного при поглощении сероводорода раствора.
В другом известном способе абсорбции сероводорода поглотителем (Патент РФ №2245897), в качестве поглотителя используют водные растворы или суспензии гидроксидов или оксидов щелочных или щелочноземельных металлов. Для повышения эффективности поглощение проводят в вихревых камерах с вращающимся газожидкостным слоем при последовательном противоточном принудительном пропускании подлежащего очистке газа и поглотителя.
Недостатки известных рассмотренных способов поглощения сероводорода связаны, в первую очередь, с разбавлением газа, содержащего сероводород, воздухом в сотни и тысячи раз до взрывобезопасной концентрации перед принудительной подачей в системы очистки, что приводит к снижению скорости реакции его поглощения. Для интенсификации процесса поглощения газа используют конструктивно сложное оборудование (камеры с вращающимся газожидкостным слоем), увеличивают время контакта газа с поглотителем, что приводит к усложнению и возрастанию габаритов оборудования, следовательно - к удорожанию процесса. В отличие от известных способов, в заявляемом способе выделившийся при выщелачивании сероводород под собственным давлением с концентрацией, близкой к 100% поступает в поглотительный раствор щелочи. Такая концентрация сероводорода является не взрывоопасной, при этом повышается скорость и эффективность его поглощения, а поступление сероводорода под
собственным давлением в раствор щелочи позволяет упростить применяемое для абсорбции оборудование.
Плавку шихты можно проводить в печи любого типа, например, в индукционной, обеспечивающей требуемую температуру. В индукционных печах применяют два основных способа нагрева. Нагрев электропроводного продукта может производиться токами, индуктированными в самом нагреваемом объекте. Для неэлектропроводных продуктов используют теплопередачу от нагревателя, в котором возбуждаются индуктированные токи. Предлагаемая шихта является неэлектропроводной. В таком случае плавку ведут в электропроводящем, обычно содержащем углерод, тигле, являющимся нагревателем. Недостатки такого способа вызваны наличием углерода, который может при высоких температурах реагировать с компонентами шихты с образованием нежелательных соединений и вызывать науглероживание продуктов плавки. Кроме того, графитизированные тигли дороги. В данной работе, кроме обычной плавки в керамических тиглях в тигельных печах с силитовыми нагревателями, применили плавку в индукционных печах в керамических тиглях, которые помещали в стальной полый цилиндр, изолированный от атмосферного воздуха футеровкой. Стоимость такого нагревателя многократно ниже графитизированных нагревателей. Кроме того, исключается химическое взаимодействие компонентов шихты с углеродом и эффект науглероживания шихты и тигля.
Таким образом, заявляемый способ отличается от известных аналогов. Указанные отличия обеспечивают достижение указанного технического результата, что свидетельствует о соответствии заявляемого способа критерию «изобретательский уровень».
Способ иллюстрируется примерами.
Пример 1.
Продукт - катализатор автомобильный отработанный.
Химический состав, %: SiO2 - 36,9; Al2O3 - 29,5; СаО - 3,1; Fe - 1,4; ZrO2 - 6,9; Pb - 0,28; Pt - 0,084; Pd - 0,168; Rh - 0,023. Гранулометрический состав: -1,0 мм. Флюсы - гидроксид натрия, бура. Коллекторообразующие: оксид никеля, сера.
Плавку шихты, содержащую 30 кг катализатора, гидроксид натрия, буру, оксид никеля и серу выполняли в керамическом тигле при температуре 1250-1300°C, загружая ее частями. Каждые 30-40 мин добавляли новую порцию шихты. По окончании плавки расплав выливали в стальную изложницу для охлаждения. Штейн отделяли от шлака, измельчали до частиц размером -0,08 мм, растворяли в горячей разбавленной соляной кислоте 3 часа, фильтровали под вакуумом через фторопластовый фильтр с получением нерастворимого
остатка - концентрата ДМ. Выделяющийся при растворении штейна сероводород улавливали 30% раствором гидроксида натрия. Фильтрат нейтрализовали до рН 4-7, добавляли в него поглотительный раствор, полученный осадок отфильтровывали. В фильтрате после осаждения сульфида никеля осаждали остаточный никель, добавляя 30% раствор гидроксида натрия, осадок отфильтровывали. Полученные никельсодержащие осадки сушили при 120-400°C и возвращали в производственный цикл как коллекторообразующие компоненты шихты.
Получено: штейн - 4,95 кг; шлак - 69,0 кг; концентрат -0,179 кг. Содержание в шлаке, г/т: Pt - 13,6; Pd - 15,1; Rh - 4,0. Содержание в концентрате суммы ДМ -45,00%. Извлечение в концентрат, %: Pt - 96,3; Pd - 97,9; Rh - 96,0
Пример 2.
Продукт и его химический состав как в примере 1. Гранулометрический состав -0,5 мм. Флюсы - гидроксид натрия, бура. Коллекторообразующие, как в примере 1. Условия концентрирования, как в примере 1, за исключением температуры плавки -1200-1250°C.
Получено: штейн - 5,03 кг; шлак - 67,1 кг; концентрат - 0,175 кг. Содержание в шлаке, г/т: Pt - 7,3; Pd - 9,3; Rh - 2,2. Содержание в концентрате суммы ДМ - 46,6%. Извлечение в концентрат, %: Pt - 98,1; Pd - 98,8; Rh - 97,9.
Пример 3. Продукт - шлам никелевый
Химический состав, %: Cu - 23,8; Ni - 26,0; Со - 1,28; Fe - 13,0; Pb - 0,12; Sb - 0,036; As - 0,40; Se - 0,19; Te - 0.14; S общ - 12,9; Si - 0.39; Ca<0.1; Pt - 0.43; Pd - 1,99; Rh - 0,071; Ru - 0,021; Ir - 0,0086; Os - 0,0072; Au - 0,049; Ag - 0,17. Гранулометрический состав: -0,074 мм.
Флюсы - гидроксид натрия, бура, песок. Коллекторообразующие: оксид никеля, сера.
Плавку шихты, содержащую 10 г шлама, гидроксид натрия, буру, песок, оксид никеля и серу выполняли в керамическом тигле при температуре 1050-1100°C в течение 45 мин. Расплав выливали в стальную изложницу для охлаждения. Штейн отделяли от шлака, измельчали до частиц размером -0,08 мм, навеску 5 г растворяли в горячей разбавленной соляной кислоте 30 мин, фильтровали под вакуумом через фторопластовый фильтр. Полученный нерастворимый остаток - концентрат ДМ сушили при 105°C.
Получено: штейн - 16,94 г; шлак - 21,5 г; концентрат -0,379 г. Потери со шлаком составили, % отн: Pt - 0,11; Pd - 0,13; Rh - 0,10; Ru - 0,30; Ir - 0,28; Os - 0,26; Au - 0,26; Ag - 0,34. Потери платиновых металлов и золота с фильтратом < 0,2% отн. Содержание в концентрате суммы платиновых металлов и золота -54,51%, серебра - 0,67%.
Пример 4.
Продукт - гравитационный концентрат
Химический состав, %: Cu - 1.45; Ni - 1,2; Fe - 21,9; S - 9,2; SiO2 - 33,6; Al2O3 - 6,5; CaO - 2,1; MgO -10,9; г/т: Pt - 355; Pd - 200; Au - 23,8; Ag - 36.
Флюсы - гидроксид натрия, бура. Коллекторообразующие: оксид никеля.
Шихту, содержащую 200 г гравитационного концентрата, гидроксид натрия, буру, оксид никеля плавили в керамическом тигле при 1050-1100°C в течение 45 мин. Далее, как в примере 3, но растворяли весь штейн 120 мин.
Получено: штейн - 75,0 г; шлак - 401 г; концентрат ДМ - 0,286 г. Потери со шлаком составили, % отн: Pt - 0,25; Pd - 0,20; Au - 0,58; Ag - 0,45. Потери платиновых металлов и золота с фильтратом < 0,2% отн. Содержание в концентрате суммы платиновых металлов и золота -40,36%, серебра - 0,13%.
Пример 5.
Продукт - концентрат никелевый от разделения файнштейна.
Химический состав, %: Cu - 5.0; Ni - 67,2; Fe-2,7; S - 22,3; г/т: Pt - 18; Pd - 90,8; Rh - 1,92; Ru - 0.90; Ir - 0.34; Au - 2,7; Ag - 65.
Флюсы - гидроксид натрия, бура, песок. Коллекторообразующие: сера.
Шихту, содержащую 50 г никелевого концентрата, гидроксид натрия, буру, песок, серу плавили в керамическом тигле при 1000-1050°C в течение 45 мин. Далее, как в примере 4, но растворяли весь штейн 90 мин.
Получено: штейн - 49,4 г; шлак - 34 г; концентрат - 0, 0138 г.
Потери со шлаком составили, % отн: Pt - 0,14; Pd - 0,18; Rh - 0.35; Ru - 0.42 Ir - 0.38 Au - 0,42; Ag - 0,45. Потери платиновых металлов и золота с фильтратом < 0,2% отн. Содержание в концентрате суммы платиновых металлов и золота -41.5%, серебра - 0.8%.
Пример 6.
Продукт - магнитная фракция файнштейна.
Химический состав, %: Cu - 18,7; Ni - 63,3; Со - 2.2; Fe - 8,8; S- 5,5; г/т: Pt-360; Pd - 1660; Rh - 57; Ru - 17; Ir - 6.6; Au - 337; Ag - 75.
Флюсы - гидроксид натрия, бура, песок. Коллекторообразующие: оксид никеля, сера. Шихту, содержащую 50 г магнитной фракции, гидроксид натрия, буру, песок, оксид никеля, серу плавили в керамическом тигле при 1000-1050°C в течение 45 мин. Далее, как в примере 5.
Получено: штейн - 67,6 г; шлак - 38 г; концентрат - 0, 222 г.
Потери со шлаком составили, % отн: Pt - 0,30; Pd - 0,28; Rh - 0,48; Ru - 0,50; Ir - 0,52 Au - 0,52; Ag - 0,61. Потери платиновых металлов и золота с фильтратом < 0,2% отн. Содержание в концентрате суммы платиновых металлов и золота - 47,9%, серебра - 0,1%.
Пример 7. Продукт - платиновый концентрат.
Химический состав, %: Pt - 12,3; Pd - 46,9; Rh - 0,50; Ru - 0,21; Ir - 0,075 Au - 3,05; Ag - 13,43. Флюсы - гидроксид натрия, бура, песок. Коллекторообразующие: оксид никеля, сера.
Готовили шихту, содержащую постоянное количество флюсов, оксида никеля, платинового концентрата и переменное количество серы. Концентрат использовали в качестве «добавки», содержащей ДМ. Отношение серы к никелю в шихте в опытах изменяли от 0,32 до 0,70. Шихту плавили в керамическом тигле при 1050-1100°C в течение 45 мин. По результатам химического анализа рассчитывали переход в шлаки ДМ и никеля.
В зависимости от соотношения серы к никелю (S/Ni) в шихте изменялось соотношение серы к никелю в полученном штейне (рис. 1). Переход в шлак платины, палладия, родия, рутения, иридия, осмия был незначительным и составил в среднем 0,4±0,2% отн. вне зависимости от отношения серы к никелю(S/Ni) в шихте и состава штейна. Переход золота и серебра в шлак был в пределах 0,4±0,1% и 1,1±0,2% отн. соответственно при недостатке в шихте серы для образования сульфида никеля Ni3S2. При полном сульфидировании никеля потери золота и серебра начинали существенно возрастать пропорционально увеличению соотношения S/Ni в шихте (рис. 2 и 3). Переход никеля в шлак был практически постоянным при увеличении избытка серы в шихте, начиная от соотношения S/Ni, обеспечивающего полное сульфидирование никеля до Ni3S2 и увеличивался при снижении этого соотношения (рис 4). Для продуктов, содержащих только платиновые металлы, соотношение серы к никелю в шихте устанавливают таким, чтобы в полученном штейне соотношение серы к никелю составляло 0,36-0,38. При более низком соотношении увеличивается переход никеля в шлак, при более высоком -нерационально используются реагенты.
Для продуктов, содержащих только золото и серебро, соотношение серы к никелю в шихте устанавливают таким, чтобы в полученном штейне соотношение серы к никелю составляло 0,34-0,36. Более низкое соотношение не улучшает извлечение золота и серебра, но увеличивает переход никеля в шлак. При более высоком соотношении возрастают потери золота и серебра со шлаком.
Для продуктов, содержащих золото, серебро и платиновые металлы, соотношение серы к никелю в шихте устанавливают таким, чтобы в полученном штейне соотношение серы к никелю было близко к Ni3S2 (0,36). При таком соотношении переход всех ценных компонентов в шлак минимален.
При использовании заявляемого способа получения концентрата ДМ из продуктов переработки руды и вторичного сырья достигается, по сравнению с известными
техническими решениями, комплексное извлечение ДМ из различных продуктов с получением концентрата, содержащего не менее 40% ДМ, а также сокращается продолжительность процесса переработки.
Claims (5)
1. Способ получения концентрата драгоценных металлов (ДМ) из продуктов переработки руды и вторичного сырья, включающий измельчение исходных продуктов переработки, приготовление шихты путем смешивания измельченных исходных продуктов с флюсом, никелем и серой или их соединениями, образующими коллектор, плавку шихты на никелевый штейн, его измельчение и выщелачивание в кислоте с получением концентрата ДМ, сероводорода и раствора выщелачивания, содержащего никель, с последующим их разделением, отличающийся тем, что приготовление шихты осуществляют с использованием в качестве флюса гидроксида натрия, буры и кварцевого песка в соотношении по массе 1:(0-0,6):(0,3-0,9):(0-0,3) соответственно, при этом необходимое количество серы и никеля или их соединений рассчитывают с учетом их содержания в перерабатываемых исходных продуктах и обеспечением получения никелевого штейна с соотношением серы к никелю от 0,34 до 0,38 и массой не менее 3% от суммарной массы флюсов и упомянутых продуктов, затем проводят плавку шихты при температуре от 1000°C до 1300°C с получением никелевого штейна, после чего штейн измельчают до частиц размером менее чем 0,08 мм с последующим выщелачиванием в соляной кислоте при температуре от 75°C до 100°C в течение от 15 до 120 мин с получением готового продукта в виде концентрата ДМ, выделяющийся при выщелачивании сероводород под собственным давлением подают в раствор щелочи для абсорбции, этим раствором осаждают никель в растворе выщелачивания после отделения концентрата ДМ и нейтрализации до рН 7-8, осадок сульфида никеля отфильтровывают, в фильтрате осаждают никель в виде гидроксида, никельсодержащие осадки сушат и используют в качестве компонентов шихты.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для продуктов переработки, содержащих в качестве драгоценных металлов платиновые металлы, соотношение серы к никелю в шихте устанавливают таким, чтобы в полученном штейне соотношение серы к никелю составляло 0,36-0,38.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для продуктов переработки, содержащих в качестве драгоценных металлов золото и серебро, соотношение серы к никелю в шихте устанавливают таким, чтобы в полученном штейне соотношение серы к никелю составляло 0,34-0,36.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для продуктов переработки, содержащих золото, серебро и платиновые металлы, соотношение серы к никелю в шихте устанавливают таким, чтобы в полученном штейне соотношение серы к никелю составляло 0,36.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что плавку шихты проводят в индукционной печи в керамическом тигле, помещенном в металлический полый цилиндр, используемый в качестве нагревателя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017124948A RU2673590C1 (ru) | 2017-07-12 | 2017-07-12 | Способ получения концентрата драгоценных металлов из продуктов переработки руды и вторичного сырья |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017124948A RU2673590C1 (ru) | 2017-07-12 | 2017-07-12 | Способ получения концентрата драгоценных металлов из продуктов переработки руды и вторичного сырья |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2673590C1 true RU2673590C1 (ru) | 2018-11-28 |
Family
ID=64603532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017124948A RU2673590C1 (ru) | 2017-07-12 | 2017-07-12 | Способ получения концентрата драгоценных металлов из продуктов переработки руды и вторичного сырья |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2673590C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2745389C1 (ru) * | 2020-08-06 | 2021-03-24 | Публичное акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель" | Способ переработки медьсодержащих материалов с выделением концентрата драгоценных металлов |
CN116516148A (zh) * | 2023-06-29 | 2023-08-01 | 矿冶科技集团有限公司 | 一种钼镍矿生产钼酸及高冰镍的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2164255C2 (ru) * | 1999-02-04 | 2001-03-20 | ОАО "Красноярский завод цветных металлов" | Способ извлечения благородных металлов из продуктов, содержащих хлорид серебра, металлы платиновой группы и золото |
RU2164538C1 (ru) * | 2000-06-15 | 2001-03-27 | Открытое акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания" | Способ переработки материалов, содержащих платиновые металлы и углеродистый восстановитель |
JP2005113253A (ja) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | Dowa Mining Co Ltd | 白金族金属回収法 |
RU2564187C2 (ru) * | 2013-12-25 | 2015-09-27 | Открытое акционерное общество "Приокский завод цветных металлов" | Способ извлечения платиновых металлов из отработанных катализаторов на носителях из оксида алюминия |
-
2017
- 2017-07-12 RU RU2017124948A patent/RU2673590C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2164255C2 (ru) * | 1999-02-04 | 2001-03-20 | ОАО "Красноярский завод цветных металлов" | Способ извлечения благородных металлов из продуктов, содержащих хлорид серебра, металлы платиновой группы и золото |
RU2164538C1 (ru) * | 2000-06-15 | 2001-03-27 | Открытое акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания" | Способ переработки материалов, содержащих платиновые металлы и углеродистый восстановитель |
JP2005113253A (ja) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | Dowa Mining Co Ltd | 白金族金属回収法 |
RU2564187C2 (ru) * | 2013-12-25 | 2015-09-27 | Открытое акционерное общество "Приокский завод цветных металлов" | Способ извлечения платиновых металлов из отработанных катализаторов на носителях из оксида алюминия |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ХУДЯКОВ И.Ф. и др. Металлургия меди, никеля и кобальта. М., Металлургия, 1977, ч. 2. с. 189-191. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2745389C1 (ru) * | 2020-08-06 | 2021-03-24 | Публичное акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель" | Способ переработки медьсодержащих материалов с выделением концентрата драгоценных металлов |
WO2022031191A1 (ru) * | 2020-08-06 | 2022-02-10 | Публичное акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель" | Способ переработки медьсодержащих материалов с выделением концентрата драгоценных металлов |
CN116516148A (zh) * | 2023-06-29 | 2023-08-01 | 矿冶科技集团有限公司 | 一种钼镍矿生产钼酸及高冰镍的方法 |
CN116516148B (zh) * | 2023-06-29 | 2023-10-17 | 矿冶科技集团有限公司 | 一种镍钼矿生产钼酸及高冰镍的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2933448C (en) | A process for extracting noble metals from anode slime | |
Hait et al. | Processing of copper electrorefining anode slime: a review | |
CN101509077B (zh) | 矿相重构从汽车催化剂中提取铂钯铑的方法 | |
CN111575489B (zh) | 一种火法处理废汽车尾气催化剂的方法 | |
CN102534226A (zh) | 熔炼富集-湿法分离工艺从失效汽车催化剂中提取贵金属的方法 | |
CN105886770A (zh) | 一种贵金属二次资源高效富集的方法 | |
CN105861851A (zh) | 一种铂族金属二次资源高效富集的方法 | |
CN102534244A (zh) | 一种从低品位贵金属物料中富集贵金属的方法 | |
CN112695200B (zh) | 一种从铜阳极泥中回收硒、金和银的方法 | |
CN101519725A (zh) | 湿-火联合法从汽车催化剂中提取贵金属的方法 | |
CN105886771A (zh) | 一种铁粉和铁矿混合还原熔炼高效捕集铂族金属的方法 | |
CN105543479B (zh) | 一种铋冰铜的综合回收方法 | |
CN111575483A (zh) | 一种从铜阳极泥中分离硒碲砷铜铅银及富集金的方法 | |
CN105886768A (zh) | 一种从电子废料中高效富集贵金属的方法 | |
CN103555933A (zh) | 一种从镍钼矿中提取钼和镍及富集贵金属的方法 | |
RU2673590C1 (ru) | Способ получения концентрата драгоценных металлов из продуктов переработки руды и вторичного сырья | |
JP2007505999A (ja) | 陽極汚泥の処理方法 | |
CN111519026A (zh) | 一种浸出二次包裹金赤铁矿的方法 | |
CN106282568A (zh) | 一种从失效汽车尾气催化剂金属载体中富集铂族金属的方法 | |
CN113846222A (zh) | 一种铜阳极泥中有价金属的回收方法 | |
CN106756085B (zh) | 一种铂精矿的冶炼方法 | |
CN104388980A (zh) | 一种从难处理金矿中提金的方法 | |
CN101403041A (zh) | 一种脱除难处理金精矿中砷硫元素的方法 | |
Randhawa et al. | Characteristics and processing of copper refinery anode slime | |
Mirzanova et al. | Technology for processing industrial waste containing non-ferrous metals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200713 |