метод за извличане на сребро от утайки

Изобретението се отнася до областта на хидрометалургичната обработка на утайки, например електролизна утайка от медно-никелово производство. Методът за извличане на сребро от утайки включва обработка на утайката с окислител в кисела среда с прехвърляне на среброто в разтвор. Преди обработката утайката се редуцира до превръщане на среброто и платиноидите в метални прахове и обработката се извършва в среда със сулфамова киселина. Като окислител се използва водороден пероксид или калиев или амониев персулфат и обработката се извършва с нагряване. Техническият резултат е получаването на селективни и концентрирани в сребърни разтвори. Методът дава възможност за отделяне и пречистване на среброто от някои неблагородни метали, както и свързаните с тях метали от платинена група и златото, както и да се използват химически и екологично чисти технологии и евтини реактиви. 1 wp f-ly, 2 таб.

Изобретението се отнася до областта на хидрометалургичната обработка на сребро както от първични суровини - електролизни утайки, например, медно-никелово производство, така и до извличане на сребро от вторични материали, като отпадъци от фотографската индустрия, а именно обработка на метални черно или оксиди, съдържащи сребро. В същото време има отделяне и пречистване на среброто от някои неблагородни метали, както и придружаващите метали от платинена група и злато.

В рафиниращата практика на среброто са широко представени методи за излужването му с разтвори на определени минерални киселини. Най-често използваните киселини са окислители - азотна или сярна с различни концентрации. Получените прости сребърни съединения на тези силни минерални киселини се различават рязко по разтворимост. Разтворимостта на сребърен нитрат (AgNO3) при 25 ° C е 253,9 g на 100 g H2O, а сребърният сулфат (Ag2SO4) е само 0,86 g [Киргинцев А.Н., Трушников Л.И., Лаврентьева В.Г. Разтворимост на неорганични вещества във вода. Директория. - L.: Химия, 1972]. Независимо от това, това позволява да се извърши основната операция по рафиниране - прехвърляне на метално сребро в разтворимо състояние. Последващите етапи на пречистване се извършват, като се използват известни утаяващи или електролитни методи.

Въпреки широкия диапазон на концентрация на азотна киселина (HNO3), при който настъпва бързо разтваряне на среброто (често без нагряване на разтворите), този етап има значителен недостатък, свързан с образуването на вредни за околната среда и трудни за улавяне азотни оксиди (NO и NO2 ). Освен това, поради проявата на силни окислителни свойства, HNO3 разтваря голям брой други химични елементи, включително платина, които значително замърсяват целевото сребро и изискват допълнителни операции за неговото пречистване.

Операцията на сулфатизация, извършена с разтвори на сярна киселина (Н2SO4) с различни концентрации, което също води до образуването на прост бинарен сребърен сулфат, се използва широко за прехвърляне на Ag в разтвор. Тъй като утайката за електролиза, съдържаща сребро, винаги съдържа платиноиди, основното условие за нейното използване трябва да бъде пълното отсъствие на метали от платинена група (PGM) в разтвор. В повечето случаи това условие не е постигнато, тъй като за много платинени метали, особено в силно дисперсно състояние, H2SO 4 действа като добър окислител. Продуктите от PGM обработка, особено под формата на черни, разтвори на сярна киселина са сулфатни комплексни съединения с неопределен състав от полимерна природа [SI Ginzburg, NA Ezerskaya и др. Аналитична химия на платинени метали. М.: Наука, 1972]. Допълнителни недостатъци на тази техника трябва да включват повтаряемостта на тази операция въпреки високата концентрация на използвания Н 2SO4, високата температура на процеса - 110-220 ° С, както и практическите трудности при по-нататъшната работа с нейните решения [В. И. Баркин. Изследване на индустриалния процес на сулфатизация на утайки, съдържащи платина. // Цвят. метали. - 1977.- №12. - С.12-13.].

По този начин, методите за извличане на сребро, широко представени в патентната литература чрез първична обработка на различни материали, съдържащи го с разтвори на окислителни киселини, азотна или сярна, водят до образуването на прости сребърни соли с аниона на съответния киселинен остатък. Тези методи се характеризират с многоетапните химически операции за по-нататъшното му изолиране и пречистване. Последните изискват доста сложен хардуерен и технологичен дизайн, който влияе върху ефективността на процеса като цяло.

Най-близък до заявения е метод за излугване на сребро със смеси от течна неокислителна киселина с газообразен окислител, като солна киселина (HCl) с хлор [М.А.Меретуков, А.М. Орлов. Металургия на благородни метали. // Металургия, М.: 1991. С.356-357]. Самата солна киселина съдържа следи от елементарен хлор, които се определят от нейната чистота. За да се увеличи концентрацията му, се използва въвеждането на окислители, които могат лесно да окисляват хлоридните йони до хлор, например разтвор на водороден пероксид (Н 2О2) или натриев хипохлорит (NaClO). Въпреки възможността за пълно превръщане на среброто в разтвор на солна киселина под формата на сложен анион от типа [Ag Cl 2], всички платинени метали и други замърсители също са способни на реакции на хидрохлориране (хлориране). В резултат на това по-нататъшното извличане на сребро също се превръща в цикъл от добре познати, но трудоемки и енергоемки процедури, свързани с неговото изолиране и пречистване.

Целта на настоящото изобретение, чието решение е насочено към провеждане на основния процес на излугване, който ще засегне само среброто, присъстващо в металната смес.

Техническият резултат на задачата е да се получат селективни и концентрирани разтвори за сребро.

Техническият резултат се постига чрез метод за извличане на сребро от утайки, включително обработка с окислител в кисела среда с прехвърляне на среброто в разтвор, докато преди обработката утайката се редуцира до превръщане на среброто и платиноидите в метални прахове и обработка се извършва в среда на сулфамова киселина, както и от факта, че се използва окислител, водороден пероксид или калиев или амониев персулфат и обработката се извършва при нагряване.

В резултат отличителните черти на изобретението са: преди обработката утайката се редуцира до превръщане на среброто и платиноидите в метални прахове, обработката на утайки в сулфаминова киселина при нагряване, използването на водороден прекис или калиев или амониев персулфат като окислител.

За да се извлече селективно среброто, е необходимо да се избере киселина, която би дала сол с висока разтворимост с него и в същото време няма окислителна способност. Сулфамовата (NH2SO3H) киселина притежава такива свойства. Тази киселина е незапалим, невзривоопасен, нелетлив, нехигроскопичен, бял кристален прах без мирис. Във воден разтвор това е доста силна киселина с рКа = 0,87 и висока разтворимост, която варира от 12,8 до 31,9% в температурния диапазон от 0 до 80 ° С и не притежава окислителни свойства. Полученият разтвор на сребърен сулфамат (NH2SO3 Ag)

дава разтвор с концентрация 86 g/L при стайна температура, което е с порядък по-висока от разтворимостта на Ag2 SO4.

Притежавайки нисък окислителен потенциал, тези съединения са способни да окисляват само фино диспергиран рутениев прах, който практически никога не е включен в състава на разглежданите материали. Имайте предвид, че употребата на H2O2 е нежелана поради прекомерното му потребление поради каталитично разлагане на повърхността на фино диспергирани метали.

Съгласно изобретението селективното разтваряне на среброто в NH2SO3H се получава само ако е под формата на метално черно или оксид. В много материали среброто е част от многобройни сплави с платинени метали, като компонент на твърди разтвори, минерали, различни съединения с неблагородни елементи и др.

Нашите експериментални данни, получени при работа с утайки, които се образуват по време на електролизата на среброто, показват, че освен сребро, значително количество паладий може да премине в разтвора. Причината за това може да бъде възможната координация на паладий с азотсъдържащи киселинни групи. Следователно първият предварителен етап от целия процес като цяло е редукцията на сребро и придружаващите го платиноиди до силно диспергирани метални прахове. Тези реакции се провеждат по известни методи, като се използва широк спектър от редуктори в газообразно или течно състояние. След такова приготвяне концентрацията на паладий в разтвора е под границата на неговото откриване чрез атомно-абсорбционен метод (Съставът на веществото на електролизната утайка.
.