Научная статья на тему 'Исследование повышения степени извлечения и чистоты аффинированного палладиевого порошка из сбросных растворов'

Исследование повышения степени извлечения и чистоты аффинированного палладиевого порошка из сбросных растворов Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
178
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПАЛЛАДИЙ / ОГАРОК / ХЛОРИД АММОНИЯ / СБРОСНОЙ ЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ РАСТВОР / ПАЛЛАДИЕВЫЙ ПОРОШОК / СЕЛЕКТИВНЫЕ ОСАЖДЕНИЯ / ЦАРСКО-ВОДОЧНОЕ РАСТВОРЕНИЕ / ФИЛЬТРАЦИЯ / ПРОМЫВКА / ПРОКАЛКА / PALLADIUM / CALCINE / AMMONIUM CHLORIDE / WASTE ELECTROLYTE SOLUTION / PALLADIUM POWDER / SELECTIVE PRECIPITATION / AQUA REGIA DISSOLUTION / FILTRATION / WASHING / CALCINING

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Хасанов Абдурашид Солиевич, Вохидов Бахриддин Рахмидинович, Хамидов Рустам Абдугафурович, Сирожов Талант Толипович, Мамараимов Гайрат Фарход Угли

The possibility of selectively extracting palladium from spent electrolyte from the GaSRW (Gold and Silver Refining Workshop) of the MMP (copper smelter) of AGMK JSC (platinum group metal concentrate (PGM)) the residue of copper electrolyte sludge after gold and silver have been extracted. A brief overview of palladium deposition methods and a dissolution method, a reduction method and selective methods for the purification of palladium from various impurities are presented. According to the research, it was determined that the optimal reagent for the deposition of palladium and other PGM from spent solutions is advisable to choose a thiourea solution. It was found that in the process of recovery of palladium the most effective reducing agent is a solution of hydrazine. Found that the solubility of metallic palladium and platinum aqua-regia dissolution is the best way to extract PGM, which other dissolution methods do not give high solubility. Nevertheless, a combination of special technologies for the selective deposition and purification of a palladium solution has been determined: initially selective deposition of platinum with ammonium chloride by means of extraction of an additional metal; selective sedimentation of impurities of Fe, Cu, Ni, etc. using ammonium hydroxide; the final stages of the deposition of palladium with hydrochloric acid to obtain chlorine palladosamine (CPZ-palladosamine). Developed a deep hydrometallurgical purification of the obtained powdered palladium with treatment with formic and citric acid. As a result of laboratory tests, the possibility of selective isolation of purified palladium powder with a mass fraction of palladium of at least 99,50-99,90% was shown. In this case, the through extraction of palladium from waste solutions is 82-85%.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Хасанов Абдурашид Солиевич, Вохидов Бахриддин Рахмидинович, Хамидов Рустам Абдугафурович, Сирожов Талант Толипович, Мамараимов Гайрат Фарход Угли

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

RESEARCH INCREASING THE DEGREE OF EXTRACTION AND PURITY OF AFFINED PALLADIUM POWDER FROM DISCHARGE SOLUTIONS

The possibility of selectively extracting palladium from spent electrolyte from the GaSRW (Gold and Silver Refining Workshop) of the MMP (copper smelter) of AGMK JSC (platinum group metal concentrate (PGM)) the residue of copper electrolyte sludge after gold and silver have been extracted. A brief overview of palladium deposition methods and a dissolution method, a reduction method and selective methods for the purification of palladium from various impurities are presented. According to the research, it was determined that the optimal reagent for the deposition of palladium and other PGM from spent solutions is advisable to choose a thiourea solution. It was found that in the process of recovery of palladium the most effective reducing agent is a solution of hydrazine. Found that the solubility of metallic palladium and platinum aqua-regia dissolution is the best way to extract PGM, which other dissolution methods do not give high solubility. Nevertheless, a combination of special technologies for the selective deposition and purification of a palladium solution has been determined: initially selective deposition of platinum with ammonium chloride by means of extraction of an additional metal; selective sedimentation of impurities of Fe, Cu, Ni, etc. using ammonium hydroxide; the final stages of the deposition of palladium with hydrochloric acid to obtain chlorine palladosamine (CPZ-palladosamine). Developed a deep hydrometallurgical purification of the obtained powdered palladium with treatment with formic and citric acid. As a result of laboratory tests, the possibility of selective isolation of purified palladium powder with a mass fraction of palladium of at least 99,50-99,90% was shown. In this case, the through extraction of palladium from waste solutions is 82-85%.

Текст научной работы на тему «Исследование повышения степени извлечения и чистоты аффинированного палладиевого порошка из сбросных растворов»

МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЫШЕНИЯ СТЕПЕНИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ И ЧИСТОТЫ АФФИНИРОВАННОГО ПАЛЛАДИЕВОГО ПОРОШКА ИЗ СБРОСНЫХ РАСТВОРОВ

Хасанов Абдурашид Солиевич

д-р техн. наук, проф., зам. главного инженера по науке АО «АГМК» (Алмалыкскый горно-металлургический комбинат),

Узбекистан г. Алмалык

Вохидов Бахриддин Рахмидинович

докторант, ст. преподаватель кафедры «Металлургия» Навоийского государственного горного института,

Узбекистан, г. Навои E-mail: golf.8 7@mail. ru

Хамидов Рустам Абдугафурович

ассистент кафедры «Металлургия» Навоийского государственного горного института,

Узбекистан, г. Навои

Сирожов Талант Толипович

ассистент кафедры «Металлургия» Навоийского государственного горного института,

Узбекистан, г. Навои

Мамараимов Гайрат Фарход угли

ассистент кафедры «Металлургия» Навоийского государственного горного института,

Узбекистан, г. Навои

Хужамов Умиджон Умаркулович

ассистент кафедры «Металлургия» Навоийского государственного горного института,

Узбекистан, г. Навои

RESEARCH INCREASING THE DEGREE OF EXTRACTION AND PURITY OF AFFINED PALLADIUM POWDER FROM DISCHARGE SOLUTIONS

Abdurashid Khasanov

Doctor of Technical Sciences, Deputy Chief Engineer for Science of JSC «AGMK»

(Almalyk Mining and Metallurgical Combine), Uzbekistan, Almalyk

Bakhriddin Vokhidov

PhD student at NGGI, a senior lecturer in the «Metallurgy» department of the Navoi State Mining Institute,

Uzbekistan, Navoi

Rustam Khamidov

Assistant of the Department of «Metallurgy» of the Navoi State Mining Institute,

Uzbekistan, Navoi

Talant Sirojhov

Assistant of the Department of «Metallurgy» of the Navoi State Mining Institute,

Uzbekistan, Navoi

Библиографическое описание: Исследование повышения степени извлечения и чистоты аффинированного палладиевого порошка из сбросных растворов // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. Хасанов А.С. [и др.]. 2019. № 9(66). URL: http://7universum. com/ru/tech/archive/item/7817

A A UNIVERSUM:

№ 9 (66)_m ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_сентябрь. 2019 г.

Gairat Mamaraimov

Assistant of the Department of «Metallurgy» of the Navoi State Mining Institute,

Uzbekistan, Navoi

Umidjhon Khujamov

Assistant of the Department of «Metallurgy» of the Navoi State Mining Institute,

Uzbekistan, Navoi

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается возможность селективного выделения палладия из отработанного электролита ЦАЗиС (цеха аффинажа золота и серебра) МПЗ (медеплавильного завода) АО «АГМК» - остатка медного электролитного шлама после извлечения золота и серебра. В работе приведен краткий обзор методов осаждения палладия, а также уделено внимание способам растворения, восстановления палладия и его очистки из различных растворов. На основе изучения данной тематики и анализа результатов проведенных исследований авторы пришли к выводу, что в качестве оптимального реагента для осаждения палладия и других МПГ из отработанных растворов целесообразно выбрать тиомочевинный раствор. Также было выявлено, что в процессе восстановления палладия наиболее эффективным восстановителем является раствор гидразина. Установлено, что растворимости металлического палладия и платины царско-водочного растворение, как лучший способ для извлечения МПГ, показали высокого степень извлечения. Тем не менее определена и проработана специальная комбинированная технология селективного осаждения и очистки палладиевого раствора: сначала cелективное осаждение платины хлоридом аммония с попутным извлечением дополнительного металла; далее селективное осаждение примесей Fe, Cu, Ni и др. с применением гидроокисей аммония; и в заключение осаждение палладия соляной кислотой с получением хлорпалладозамина (ХПЗ-палладозамин). Разработана глубокая гидрометаллургическая очистка полученного порошкообразного палладия с обработкой муравьиной и лимонной кислотой. В результате анализа лабораторных испытаний выявлена возможность селективного выделения очищенного палладиевого порошка с массовой долей палладия не менее 99,50-99,90%. При этом сквозное извлечение палладия из сбросных отработанных растворов составляет 82-85%.

ABSTRACT

The possibility of selectively extracting palladium from spent electrolyte from the GaSRW (Gold and Silver Refining Workshop) of the MMP (copper smelter) of AGMK JSC (platinum group metal concentrate (PGM)) - the residue of copper electrolyte sludge after gold and silver have been extracted. A brief overview of palladium deposition methods and a dissolution method, a reduction method and selective methods for the purification of palladium from various impurities are presented. According to the research, it was determined that the optimal reagent for the deposition of palladium and other PGM from spent solutions is advisable to choose a thiourea solution. It was found that in the process of recovery of palladium the most effective reducing agent is a solution of hydrazine. Found that the solubility of metallic palladium and platinum aqua-regia dissolution is the best way to extract PGM, which other dissolution methods do not give high solubility. Nevertheless, a combination of special technologies for the selective deposition and purification of a palladium solution has been determined: initially selective deposition of platinum with ammonium chloride by means of extraction of an additional metal; selective sedimentation of impurities of Fe, Cu, Ni, etc. using ammonium hydroxide; the final stages of the deposition of palladium with hydrochloric acid to obtain chlorine palladosamine (CPZ-palladosamine). Developed a deep hydro metallurgical purification of the obtained powdered palladium with treatment with formic and citric acid. As a result of laboratory tests, the possibility of selective isolation of purified palladium powder with a mass fraction of palladium of at least 99,50-99,90% was shown. In this case, the through extraction of palladium from waste solutions is 82-85%.

Ключевые слова: палладий, огарок, хлорид аммония, сбросной электролитный раствор, палладиевый порошок, селективные осаждения, царско-водочное растворение, фильтрация, промывка, прокалка.

Keywords: palladium, calcine, ammonium chloride, waste electrolyte solution, palladium powder, selective precipitation, aqua regia dissolution, filtration, washing, calcining.

В Узбекистане уровень потребления редких металлов, характеризующий степень промышленного развития страны, невысок. Но по количеству запасов ряда редких металлов (рения, селена, теллура, индия и других) Узбекистан входит в первую десятку ведущих стран мира и в первую тройку стран СНГ. Эти запасы обусловлены крупными медно-порфировыми и полиметаллическими месторождениями, в которых редкие металлы, особенно платиноиды, являются попутными. Для многих попутных компонентов (1п, Se,

Te, Re, V и платиноиды) и др. сырьевая обеспеченность достаточна, и основные проблемы связаны с совершенствованием технологий их получения с высокой экономической эффективностью.

В Республике Узбекистан палладий получает АО «Навоийский ГМК» в виде аффинированного порошка. С 1991 года в АО «Алмалыкский ГМК» также начали частично извлекать палладий с массовой долей 70-80% в порошке. Исходный сбросной раствор ЦАЗиС (цех аффинажа золота и серебро) содержит палладия от 40

до 200 мг/л, азотной кислоты - 150 мг/л и Аи, Ag -меньше 50 мг/л. В ходе исследования была разработана совершенно новая инновационная технологическая схема, которая не имеет аналогов в странах СНГ, состоящая из 17 операций и с продолжительностью цикла 2426 часов. При этом рентабельное извлечение получается из растворов с содержанием палладия 50 мг на 1 литр с извлечением палладия более 84% (против 5565% по предыдущей схеме). В результате получается аффинированный палладий в порошке с массовой до-

лей палладия свыше 99,5%. Во-первых, важно учитывать выбор осадителя палладия из сбросных растворов. Известно несколько способов выделения палладия из растворов, в том числе с использованием процесса осаждения, однако, как правило, при этом используются хлоридные, фторидные, тиомочевинные или роданидо-вые растворы. Металлический палладий хорошо растворяется в растворах азотной кислоты, поэтому его выделение из таких растворов путем осаждения в виде металла встречает серьезные трудности.

Рисунок 1. Технологическая схема извлечения аффинированного палладиевого порошка из отработанных

электролитов

Лабораторные опыты провели с несколькими реагентами и в разных концентрациях палладия в растворах (50-150мг/л), изучен расход реагента при осаждении. В результате проведенных лабораторных

опытов нашли степень извлечения палладия в осадок. Данные опытов показаны в таблице.

Таблица 1.

Результаты опытов осаждения палладия реагентом тиомочевинным в разных концентрациях Pd в

растворе

№ Pd в растворе, мг/л Расход тиомочевины, г Pd в остаточном растворе, мг/л Pd в остатке, % £ извлечение в осадок, %

1 50 2 3-7 8 78

2 50 3 4-8 8,4 81

3 75 4 11-12 12 82

4 75 4,3 10 13 83

5 87 5 13 18 86

6 87 5,3 11 19 88

7 105 6 17 19 91

8 105 6,2 15 19,5 92

9 127 7 20 21 94

10 127 7,5 18 22,2 96

На основе результатов исследования определен других МПГ - целесообразно выбрать оптимальный реагент для осаждения палладия и тиомочевинный раствор.

Рисунок 2. Зависимость степени осаждения палладия от концентрации Pd в отработанном электролите

и расход тиомочевинного раствора

Процесс осаждения палладио-тиомочевинного комплекса производится в титановом реакторе при включенной мешалке в течение 15-30 минут.

Время отстоя тиомочевинного комплекса составляет до 24 И [2].

ра(Шз)2 + 8С(КН2)2 = [Р^сск^ькшзь

Из лабораторных опытов видно, что если концентрация палладия в отработанном электролите больше, тогда расход тиомочевины для осаждения тоже увеличивается, а палладий больше осаждается в осадке, в результате чего происходит увеличение степени извлечения палладия из осадка.

Выявлено, что на осаждение палладия также влияет концентрация тиомочевинного раствора и продолжительность процесса. Высокие

концентрации тиомочевинного раствора (70-90 г/л) вызывают 96-98% осаждения палладия и других ценных компонентов. Таким образом, процесс завершается за 25-30 мин [8].

В результате образованный палладио-тиомочевинный комплекс остается на дне реактора до следущего поступления раствора. После накопления Тм в количестве 1500-2000 г по палладию осадок фильтруется через нутч-фильтр, промывается дистиллированной водой до рН - 5, подсушивается под вакуумом, после чего подсушенный кек подвергается процессу обжига.

A UNIVERSUM:

№ 9 (66)_ЛД ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_сентябрь. 2019 г.

Таблица 2.

Результаты опытов осаждения палладия тиомочевинным раствором в течение различного времени

№ Время осаждения, мин Концентрация тиомочевинного раствора, г/л Максимальное извлечение в осадок Е, %

С=40 г/л С=50 г/л С=60 г/л С=70 г/л С=80 г/л С=90 г/л

1 T=10 мин 50 60 65 70 75 80 80

2 T=15 мин 56 62 70 74 80 86 86

3 T=20 мин 60 64 73 80 84 90 90

4 T=25 мин 62 70 75 82 86 94 94

5 T=30 мин 75 85 90 93 95 96 96

6 Т=30 мин 75 85 90 93 95 96 96

100 80

ЕЁ Ei_____^----- W 8в-- — И -— . ---- 56 50 90 _________ ___ 94 - - ---jr^^; .,--BD г Е5 7S— г/л -С-50 г/л -С=60 г/л ■ С-70 г/л

№ 40 60 62

-с=ао г/л -С=ЭО г/л

70 0

МЛ мин Т=15 чин Т=10 мик t=;s мин т=:0 ИНН

Рисунок 3. Зависимость степени осаждения ценного компонента от продолжительности процесса и

концентрации тиомочевинной раствора

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Порядок выполнения работы. Опыты окисли- 6000С. При высоких температурах удаляются органи-тельного обжига проводятся при температуре 300- ческие соединения, углеродсодержащие газы, влажность, окиси азота и серы [3].

Таблица 3.

Результаты опытов обжига палладийсодержащих кеков для определения оптимального режима Т=300-

600°С

№ T обжига, 0С Масса огарка, г (исх. масса пробы 50 г). Степень растворимости Pd в царско-водочном растворении

1 300 43 70

2 300 42 71

3 350 41 73

4 350 40 72,5

5 400 40 80,1

6 400 39 81,5

7 450 37 84

8 450 35 85

9 500 27 88

10 525 26 89

11 550 25 94

12 550 24 96

13 600 25 95

14 600 25 95

• 7universum.com

АиМ1УЕК5иМ:

/т ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Лабораторным экспериментом определено, что высокотемпературный обжиг способствует полному разложению палладия до металлического состояния и вскрывает поверхность металлов, в результате чего повышается степень растворения палладия в царско-водочном растворении. Это можно увидеть на кривой графика. Палладио-тиомочевинный комплекс поступает в обжиговую печь на сушку с последующим обжигом в течение 3-4 часов при температуре 300-500-6000С. При обжиге осадок палладия разлагается при следущих реакциях [4].

сентябрь, 2019 г.

[ра(8ссын2)2](да3)2 ^ рао * РЮ2 + 8Ш2+2802 + 2С02 + 4 Н2О

Задачей настоящей работы является полное разложение полупродукта с вскрыванием поверхности частиц, изучение влияния температуры и состава газовой фазы на характер обжига без снижения производительности агрегата. Конец обжига определяется по прекращению газовыделения. После обжига черновой палладиевый продукт подвергается измельчению через истиратель, и производится процесс истирания.

Рисунок 4. Влияние температуры обжига на степень растворения палладия в царской водке

Выявлено, что в процессе восстановления палладия наиболее эффективными восстановителями являются гидразин и сульфаминовая кислота [1].

Таблица 4.

Результаты опытов осаждения палладия с гидразином для определения оптимального режима

№ Время осаждения, мин Расход гидразина, г Pd в остаточном растворе, мг/л Pd в остатке, % £ извлечение в остатке, %

1 20 100 20-22 16 70

2 30 140 20-21 20 74

3 60 160 18-20 26 76

4 90 180 16-18 28 80

5 120 200 14-16 30 84

6 150 250 10-14 32 88

7 180 300 11-12 34 92

8 210 350 8-10 36 94

9 240 400 4-6 40 96

10 240 400 4-6 40 96

После этого раствор перемешивают при подогреве до температуры 60-800С в течение 2-4

часов, отделяют выделившийся осадок металлического палладия и проводят анализ концентрации оставшегося в растворе палладия.

100

Э 2 4

&0 S =t 7 ев Ч 4 ев с g 60 s Ш 5 о s S В 4

7 О 4 ^■140 16C

200 -250

--- 300

г X О Е g 20 350 адо

20 min 30 min Б0 min ЭО min 120 mil 150 m 'n 180 mil 210 m "г 240 m il

Рисунок 5. Зависимость степени восстановления Pd от продолжительности процесса и расхода

гидразина на 1 кг палладиевого продукта

Экспериментально установлено, что с увеличением времени процесса возрастает расход раствора солянокислого гидразина при одновременном росте степени восстановления палладия в металлическом состоянии [7].

рао * рао2+№Н4=ра * рао+N2 + Н2О 2Ра * рао+№Н4=4ра + N2+2Н2о

После окончания процесса восстановления палладиевый полупродукт хорошо отмывается дистиллированной водой от остатков гидразина и ставится на подсушивание при температуре 100-1100С. Благодаря отмывке палладия дистиллированной водой он целиком очищается от лишних веществ, из которых при сушке полностью удаляется влага.

Таблица 5.

Результаты опытов царско-водочного растворения при разной продолжительности времени и концентрации для определения оптимального режима

№ Время, min Расход царской водки на 100 г Pd, г/л Концентрация Pd в растворе g/dm3 CTeneHb растворения металлов

EPd, % EPt, %

1 30 0,5 60 62,56 54,56

2 45 0,75 80 71,84 61,28

3 60 1 100 76,89 64,66

4 75 1,25 120 81,86 67,69

5 90 1,5 140 92,96 72,81

6 105 1,75 160 96,35 76,47

7 120 2 200 99,00 80,12

8 150 2,20 200 99,00 80,12

Металлический палладий с примесями растворяется в царской водке. По старой схеме палладий несколько раз растворяли азотными кислотами, но это не привело к ожидаемому результату, поэтому провели несколько опытов по растворимости металлического палладия в царской водке по следующим технологическим схемам.

С увеличением продолжительности степень растворимости металлов повышается, так как царско-во-дочное выщелачивание ра и р! связано с кинетикой растворимости. Из диаграммы видно, что степень растворения ра выше, чем степень растворимости р!.

Это объясняется тем, что общие извлечения палладия выше, чем у платины. Также основным параметром, влияющим на растворимость, является концентрация раствора и расход царской водки. Экспериментально определено, что при увеличении времени царско-водочного растворения повышается расход раствора, в результате чего концентрация палладия в растворе, соответственно, увеличивается и составляет 200 g/dm3 при 120 минутах продолжительности процесса с расходом реагента 2 л на 100 гр палладиевого продукта.

Рисунок 6. Зависимость продолжительности процесса и расхода царской водки от степени

растворимости МПГ

На основе полученных результатов определен оптимальный режим царско-водочного растворения палладиевого продукта, результаты внесены в таблицу 5, и на кривой графика показан рост растворимости металлов-платиноидов группы, в частности платины и палладия.

Подсушенный палладиевый продукт маленькими порциями засыпается в подогретую емкость V 0,05 m3 со смесью концентрированной азотной и соляной кислоты, расход царской водки составляет 2 л на 100 г Pd порошка. Растворение производится при постоянном подогреве в течение 1-2 часов [5].

Попутными извлечениями из раствора предполагается извлекать платину. С этой целью выбран именно селективный осадитель хлорида аммония, который осаждает из раствора только платину, при этом палладий остается в растворе. Раствор обрабатывается в малом количестве хлорида аммония, и процесс ведется в реакторе при механическом перемешивании по следующим реакциям.

ърюе] + 21Ж4а = |(мн4)2^а6 ]+ 2иа

Экспериментально установлено, что при повышении продолжительности процесса больше расходуется раствора хлорида аммония, но при этом увеличивается степень селективного осаждения платины [2].

Результаты данных опытов - основание для промышленного внедрения, они показывают, что тетрах-лорпалладиевая кислота является раствором, гек-сахлороплатинат (IV) аммония становится осадком, который без особого усилия точно отделяет палладий от платины.

Н2^си] + 21Ж4а = |(мн4Ь^а4]+ 2иа

К полученному раствору постепенно прибавляется соляная кислота, при этом выпадает светло-желтый кристаллический осадок транс-дихлородиам-минпалладия (II), или палладозоамин:

^(N^4] С12+ 2ИС1 = ^СМНэЬСЪ] + 21Ж4а.

Таблица 6.

Результаты опытов осаждения палладия для определения оптимального режима. Т=120 min

№ Время осаждения, мин Расход соляной кислоты 100 г Pd, л Концентрация HCl, % Pd в остатке, % Извлечение Pd в остатке (ХПЗ), %

1 10 0,20 30 40 51,8

2 15 0,25 40 50 62,9

3 20 0,50 45 60 71,4

4 25 0,75 50 70 86,7

5 30 1,0 65 80 96,8

6 40 1,25 65 65 80

Для этого разработана специальная технология селективного осаждения. Экспериментально определено, что количество соляной кислоты не должно быть очень большим, т. к. палладозоамин может снова перейти в раствор.

^(КНэЬСЪ] + 2ИС1 = (№4)2^04]

По результатам опытов определен оптимальный режим осаждения палладия в солянокислом растворе: расход HCl составляет 1 л на 100 г порошка палладия, среда осаждения pH=1-2.

Если продолжительность процесса

увеличивается до 40 минут, тогда расход соляной

кислоты увеличивается до 1,25 л, что приводит к тому, что осажденный палладий постепенно начинает снова растворяться в соляной кислоте.

Рисунок 7. Зависимость степени осаждения Pd от продолжительности процесса и расхода соляной

кислоты на 1 г палладиевого продукта

Из кривой графика виден оптимальный режим продолжительности - 30 минут, расход реагента соляной кислоты - 1 л для осаждения 100 г палладия. Продолжение процесса приводит к снижению осаждения палладия и повышению расхода соляной кислоты.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

После осаждение образовавшихся палладозо-амин поступают на процессе прокаливания при температуре 600-900°С и разлагаются до металлического состоянии следующими реакциями [1].

[ра^3ьсъ] ^ ра + 2НС1Т + щ + 2Н2Т

Лабораторный опыты провели обжиговый печи в различных температурах с целью определению оптимального режима прокалки. Прокаливание вещества ведут, постепенно повышая температуру, и во избежание потерь тигли закрывают крышкой.

Таблица 7.

Результаты опытов прокалки осадок Pd (ХПЗ) для определения оптимального режима Т=400-900°С

№ T прокалки, 0С Масса порошка, г (исх. масса пробы 100 г). Продолжительность прокалки, мин Степень чистоты Pd порошка, %

1 400 98 10 88,81

2 450 97,5 15 90,14

3 500 97 20 95,51

4 550 96 25 98,53

5 600 95 30 98,83

6 650 94,5 35 98,93

7 700 94 40 98,94

8 750 93 45 99,38

9 800 92 50 99,53

10 850 91 55 99,85

11 900 90 60 99,94

12 900 90 60 99,90

13 950 91 65 99,88

14 950 91 70 99,83

Лабораторные опыты проводили при разных температурах. Экспериментом определено, что высокотемпературный обжиг приводит к полному разложению палладия до металлического состояния

и образуется чистейший порошок, но в результате увеличения времени обжига и температуры при охлаждении возникает окисление металлического

4» 7universum.com

UNIVERSUM:

ТЕХ

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

палладия, которое приводит к ухудшению качества порошка. 2ра + о2 = 2рао

Для восстановления оксида палладия применяется муравьиная кислота с расходом реагента 200 мл на 100 г ра порошка.

2рао + нсоон=ра + ТСО2 + Н2о.

В полученном порошке в очень малом количестве содержатся рЬ, 8п и другие примеси

сентябрь, 2019 г.

металлов. Для очистки от примесей обрабатываем лимонной кислотой (расход лимонной кислоты 200 мл на 100 г ра порошка), после этого порошок промываем в дистиллированной воде и сушим продукт, в результате чего образуется чистейший ра порошок.

100

температура прокалки

Рисунок 8. Зависимость температуры прокалки от степени чистоты палладия

По разработанной технологии провели опытно -промышленное испытание в цехе аффинажа золота и серебра МПЗ АО «АГМК», в результате чистота получаемого палладиевого порошка составляется 99,90%.

По итогам данной работы можно сделать следующие выводы:

• на основе проведенного исследования разработана упрощенная технология извлечения аффинированного палладиевого порошка;

• определен оптимальный реагентный режим растворения платиновых металлов царско-водочным способом;

• установлен режим селективного осаждения платины хлоридом аммонием с попутними извлечениями платины и удаление примесное металлы с последующими осаждениями Fe, Cu, Ni с применением реагента гидроокиси аммония;

• разработана глубокая гидрометаллургическая очистка полученного порошкообразного палладия с обработкой муравьиной и лимонной кислотой;

• по исследуемой технологии достигнуто получение очищенного палладиевого порошка с массовой долей палладия не менее 99,50-99,90%;

• разработана новая технологическая схема переработки отработанных электролитов с получением готового продукта.

Список литературы:

1. Исследование технологии извлечения палладия из отработанных электролитов / А.С. Хасанов, Б.Р. Вохидов, С.У. Рустамов и др. // Научно-методический журнал «Достижения науки и образования». - 2019. - № 7 (48). -С. 5-7.

2. Котляр Ю.А., Меретуков М.А., Стрижко Л.С. Металлургия благородных металлов // Руда и металлы. -2005. - Т. 1. - С. 253-263.

3. Металлургия благородных металлов / И.Н. Масленицкий, Л.В. Чугаев, В.Ф. Борбат и др. - М.: Металлургия, 1987. - С. 410, 411, 414-416.

4. Хасанов А.С., Вохидов Б.Р. Кайта ишлатилган электролитдан соф палладий кукунини ажратиб олиш усулини илмий таджик этиш // «Фан ва Таравдиёт» ГУП Композицион материаллар илмий-техникавий ва амалий журнали. - 2019. - № 2. - С. 63-66.

UNIVERSUM:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

5. Хасанов А.С., Вохидов Б.Р. Узбекистан шароитида ванадий ва палладий ажратиб олишнинг технологик жараёнарини таджик килиш // Композицион материаллар Илмий-техникавий ва амалий журнали. - 2019. -№ 2. - С. 56-59.

6. Хурсанов А.Х., Хасанов А.С., Б.Р. Вохидов // Разработка технологии получения аффинированного паллади-евого порошка из отработанных электролитов // Горный вестник Узбекистана. - 2019. - № 1 (76). - С. 58-61.

7. Khasanov A.S., Vohidov B.R. The scientific ехр1апайоп of the technologies to get pure palladium powder from recycled electrolytes. The 3rd Binational Workshop between Korea (KIRAM) - Uzbekistan (AMMC) on Rare Metals. (Chirchik 2019).

8. Vokhidov B.R., Norov A.F., Pulatova SH.B., Arabboyev F.A., Ochilova M.B., Kholmurodov F.F. Научное обоснование технологии получения чистого порошка палладия из техногенных электролитов. XI International correspondence scientific specialized conference. BOSTON (USA). JUNE 10-11, 2019 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.