CC BY
15©Бекмуратов Б.Т., Умаралиев И.С., Курбанов Б.Т., Усманкулов О.Н., Шоназаров М.И., Акмалов М.Л.
К ВОПРОСУ ИЗВЛЕЧЕНИЕ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ АО "АГМК"
Бекмуратов Б.Т. - начальник ВВО АО "Алмалыкский горно металлургический комбинат", Умаралиев И.С. - сотрудник АО "Алмалыкский горно металлургический комбинат", Курбанов Б.Т. - сотрудник АО "Алмалыкский горно металлургический комбинат", Усманкулов О.Н. - начальник лаборатории АО "Алмалыкский горно металлургический комбинат", Шоназаров М.И. - ассистент кафедры «Металлургия» Навоийского государственного горно-технологического университета, Акмалов М.Л. -сотрудник АО "Алмалыкский горно металлургический комбинат"
Аннотация. В работе определена эффективность методов селективного извлечения платины, палладия и золота, и серебра, а также уделено внимание способам двухстадийного растворения,
восстановления платиновых металлов и методы их очистки от различных примесей. На основе изучения данной тематики и анализа результатов, проведенных методами растворениями, подходящих по каждому металлу отдельно с исследований авторы пришли выводу, что в качестве оптимальную технологию разработана комплексный способ извлечение золота, серебро, платины и палладия с применением селективными одновременными сочетаниями гидрометаллургии и пирометаллургическими технологиями.
Ключевые слова: платины, палладий, шлаки плавки цеха аффинажа, трех стадийное растворение, селективная осаждения, царское-водочное растворение, промывка от примесей, прокалка.
Abstract. The paper determines the effectiveness of methods for the selective extraction of platinum, palladium and gold and silver, and also pays attention to the methods of two-stage dissolution, reduction of platinum metals and methods for their purification from various impurities. Based on the study of this topic and the analysis of the results of the studies, the authors came to the conclusion that an integrated method for the extraction of gold, silver, platinum and palladium using selective methods of dissolution, suitable for each metal separately with simultaneous combinations of hydrometallurgy and pyrometallurgical technologies, has been developed as an optimal technology.
Key words: platinum, palladium, refinery slag, three-stage dissolution, selective precipitation, aqua regia dissolution, washing to remove impurities, calcination.
Введение. Сегодня в условиях Узбекистана отсутствует комплексная технология
переработки техногенных отходов и извлечения редких и драгоценных металлов в условиях АО «АГМК» с небольшими количествами редких металлов. Наличие в АО «АГМК» техногенных отходов, содержащих платину, палладий и родий, указывает на то, что завод может управлять производственной отраслью, перерабатывая отходов в течение нескольких лет без переработки руды [1]. В данной статье рассматривается технология извлечения платины и палладия из шлаков плавки полученных в цеху аффинажа золота и серебра (ЦАЗИС АО «АГМК»). В работе определена эффективность методов селективного выщелачивание платины и палладия, а также
уделено внимание способам растворения, восстановления платиновых металлов и методам их очистки из различных примесей. Разработана химическая комплексная технология извлечения платины и палладия с многоступенчатыми процессами рафинирование [2].
Методы исследования и результаты. Для изучения фазового состава исходного шлака, полученного из плавки ЦАЗиС были анализированы пробы на сканирующем электронном микроскопе JSM-IT200 (см. на рис.1.) [3].
Рис.1. Изображение шлака ЦАЗиС электронном микроскопе JSM-IT200 110 кратном размере (по платину).
Из снимки СЭМ видно, что драгоценные металлы в основном находятся в окисленном состояние, вместе в качестве примесных соидинений так как при расплавлении железо имеющихся высокое сростко к кислороду окисленном виде переходит в фазе шлака.
При этом палладий и платина обнаружена не во всех частицах. Изучаемом пробе, содержание платины в отдельных частицах составляет соответственно, Pt 0,11% и соответственно при примесах встречается железа, серы и арсенопирита, обясняещие на минерал железа арсенопирита. Далее провели анализ EDS для изучения полной карты поверхности (рис.2.).
Этим методом определяется в какой части пробы находится составляющие элементы [4]. Рисунок 3. утверждает, что проба в основном содержит кислород, а там, где есть кислород, просвечивает сигналы Fe и Si. Сигналы палладия и кислорода очень близки, поэтому картины L-линии палладия и K-линии кислороды почти одинаково.
□
Рис.2. Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ-ЭДХ) марки Zeiss EVOMA 10/Aztee Energy Advanced X-Act, Zeiss SMT LTD/Oxford Instruments
Энергетическое разрешение
энергодисперционного спектрометра составляет 130 эВ. Но разница между La-линии палладия и Ka-линии кислорода почти составляет 14 эВ. Поэтому при анализах энергодисперционного спектрометра показывает палладий и кислорода в одном пике (см.рис.3).
3 i
Map_002_wtiotespectnjm
«
* Iii
о
m
Рис.3. Общий элементный анализ всей поверхности пробы шлака (ЭДС Снимок соединение палладия с килородом)
Дальнейшие опыты направлены на исследование технологии извлечение платиноидов из шлака. С этой целью выбрано первоначальное дробление шлака с ситовым анализом, полученный над решёточный продукт возвращается на процессе дроблению, а под решёточный продукт поступает на процессе измельчение. Полученный готовый класс измельчённого шлака поступает на первой стадии азотнокислого выщелачивание для селективного растворения серебро и палладия, не растворённый часть кека разделяются с помощью фильтрацией. Раствор серебро и палладия поступает на селективное осаждению серебро с применением солянокислом растворе и полученный осадок хлорид серебро направляется на извлечение серебра. Палладий содержащий раствор направляется на осаждение палладия с применением тиомочевинным раствором и полученный осадок очищается от примеси и получается чистейшего порошка палладия по инструкции [5].
Кек после азотнокислое выщелачивание содержать составе нерастворенного платины и золота, его разделяют фильтрацией, и её перед царско-водочное выщелачиванием продукт обжигаются при температуре 300-3500С для раскрытия поверхности металлов. Химизм процессов царско-водочное растворение приведено реакциях 1-2:
Au + HNOз + 3HCl = AuClз + NO + 2H2O (1) 3Р + 4HNO3 + 18НС1 = 3Н2[РТСУ + 4NO + 8H2O (2)
С целью удаления не растворенного частья продукта производится процесса фильтрация, удаляется кек и направляется на участок металлургического цеха МПЗ, а ценные компоненты находится в растворе. Из растворов отдельно осаждается золота и направляются на аффинажному цеху, а оставщихся платины сохраняется в растворе, которые дальнейщими направляется на селективные осаждение платины и очистки от примесив, технологическая схема приведено в рисунке 2. По описываемом технологии разработано опытная
технологическая схема переработка шлаков плавки в условиях ЦАЗИС МПЗ АО «АГМК» и проведено серии опытов по комплексное извлечение благородных и платановых металлов [6].
3Н2PtCl6 + 2NH4Cl = ^Н^РТС^ + 2НС1 (3) Для селективного выделение платины, раствор обрабатывают малом количество хлорида аммония с целью разделения платины от палладий содержащего раствора, процесс производится в реакторе при механическом перемешивании [7].
Осажденной платина разделяют от раствора через фильтрацию и осадок идет на дальнейшему переработку (комплекс платины прокаливаем, обрабатываем азотнокислым раствором, промываем и получим чистейшего
платинового порошка смотрите таблица 2.), раствор содержащую палладий идет на нейтрализации и осаждения раствора от примеси [8].
Согласно результатам, полученным экспериментальным путём, видно, из раствора соляной кислотой осаждают нерастворимый хлорпалладозамин: Расход НС1 составляет 1л на ЮОгр порошке палладия [9].
Рс1 (ЫН3)4С12 + 2НС1 = Рс1 (1ЧН3)2С12 + 2ЫН4С!
(4)
После фильтрации и промывки хлорпалладозамин прокаливают при
повышенных температурах и разлагают для получения металлического палладия [10].
РастЬор на получше Р/ и Рй Рис.4. Предлагаемая технологическая схема переработка шлаков плавки аффинажа с
извлечением благородных металлов.
Таблица 1. Результаты химического анализа царско-водочного выщелачивание шлаков плавки.
№ Способ Определяемые элементы, мг/л
пробы растворение Au Pd Pt Ag
11 Р-р ЦВ 20 82 11 70
12 Р-р ЦВ 6 23 5 20
13 Р-р ЦВ 6 14 7 24
14 Р-р ЦВ 9 810 4 13
15 Р-р ЦВ 12 1000 5 18
16 Р-р ЦВ 424 21 21 81
17 Р-р Н1\Ю3 2 3 2 10
W
Journal of Advances in A (fxN _ METALLURGY AND
Engineering Technology Vol.3(7) 2022 m \Jtv m MINERAL PROCESSING
18 Р-р HNO3 2 10 3 21
19 Р-р ЦВ 35 28 12 46
20 Р-р ЦВ 20 10 21 81
21 Р-р ЦВ 6 64 18 21
22 Р-р ЦВ 12 13 8 16
После прокалка палладиевый порошок подвергается ручному истиранию.
Восстановление муравийной и лимоновый кислотами, отмывка и сушка: Полученным состав порошке в очен малом количестве содержиться Pb, Sn и другие примесии металлов. Для очистки от примеси обрабатываем лимонном кислате и после удаления примесей порошок отмываем дистиллирированной водой и сушим продукта и образуется чистейщего Pd порошок [11].
Pd(NH3)2Cl2 ^ Pd + 2HClt + + (5)
В результате обширных исследований, включающих ряд опытов и экспериментов, была разработана новая технологическая схема [12]. Таблица 2 - Результаты химического анализа,
Преимуществами рекомендуемой технологии являются: высокая чистота получаемого палладиевого и платинового порошка меньшими энергетическими затратами, высокая
производительность, экономия реагентов и высокая степень извлечения благородных металлов. Способ пригоден и с экологической точки зрения, так как образующиеся кислые фильтраты нейтрализуются раствором щелочи или щелочными фильтратами, полученными при восстановлении палладия до металла муравьиной кислотой или солянокислым гидразином [13].
полученного платинового и палладиевого порошке.
Название Содержание элементов, %
Pt Pd Rh Ir Ru Au Pb Fe Si Sn Al
Pt порошок 99,98 0,01 0,001 2 0,0002 0,001 8 0,00 2 0,00 2 0,001 2 <0,00 2 <0,0001 0,002
Содержание элементов, %
Sb Ag Mg Zn Cu Ni Mn Cr Co Ca
0,002 0,002 0,000 3 <0,000 1 0,001 0,00 1 0,00 1 0,001 0,001 0,005
Pd порошок Содержание элементов, %
Pd Pt Rh Ir Ru Au Pb Fe Si Sn Al
99,94 0,0022 0,031 0 0,0003 0,003 9 0,003 2 <0,0001 0,005 5 <0,000 1 <0,000 1 0,000 3
Содержание элементов, %
Sb Ag Mg Zn Cu Ni Mn Cr Co Ca
0,002 2 <0,000 1 0,000 1 <0,000 1 0,005 0 0,001 2 0,0001 0,000 6 0,0005 0,0004
В лабораторных условиях проведены несколько экспериментов по извлечении палладиевого и платинового порошка из концентратов ЧРУ в МПЗ АО «АГМК» Опыты провели в разных концентрациях растворителя для определения оптимального режима технологического цикла. Результаты опытов представлены в таблице 1 и результаты полученных чистых металлов приведено в таблице 2. Внедрение данной технологии даст несомненный экономический эффект благодаря дополнительному извлечению ценных компонентов и улучшит экологическую обстановку в местах скопления техногенных отходов.
^^ Список использованных литературы:
ГО
[1]. Шарипов Х.Т., Борбат В.Ф., Даминова Ш.Ш., Кадирова З.Ч. Химия и технология платиновых металлов: Монография. -Ташкент.: 2018г.-С.14-28.
[2]. Хурсанов А.Х., Хасанов А.С., Вохидов Б.Р. Разработка технологии получения аффинированного палладиевого порошка из отработанных электролитов // Горный вестник Узбекистана 2019г. №1 (76) C.58-61.
[3]. Вохидов Б.Р. Исследование повышения степени извлечения аффинированного палладиевого порошка из сбросных растворов // Литье и Металлургия. 2020 г. №1 -C.78-86.
[4]. А.С. Хасанов, Б.Р. Вохидов, Р.А. Хамидов Исследование повышение степень извлечения и чистоты аффинированного палладиевого порошка из сбросных растворов // Universum: Технические науки. 2019. №9 - C.20-30.
[5]. Вохидов Б.Р., Хасанов А.С. Creation of technology for the extraction of palladium from waste electrolytes by aqua regia leaching // «Integrated innovative development of Zarafshan region: achievements, challenges and prospects». International conference on (Uzbekistan 26-28 October 2019y.) c. Navoi, 2019y.-P.35-39.
[6]. Вохидов Б.Р. Разработка технологии получения платиновых металлов из техногенных отходов. // Научно-методический журнал Евразийский союз ученых (ЕСУ): Москва, 2020. Июнь №6(75). C.38-46.
[7]. Вохидов Б.Р., Хасанов А.С. Исследование и разработка технологии извлечения металлов платиновых групп из техногенного сырья АО «АГМК» // Металлургия цветных, редких и благородных металлов: тезисы докл. XIV Международная научно-практическая конференция (Красноярск 6-9 Сентября 2021 г.) -Красноярск, 2021. - С.29-32.
[8]. Хурсанов А.Х., Хасанов А.С., Абдукадиров А.А., Вохидов Б.Р. Технология платиноидов: Монография. -Ташкент: "Му^аррир", 2021 г.-С.29-33.
[9]. Хасанов А.С., Вохидов Б.Р., Мамараимов Г.Ф. Изучение возможности извлечения ванадия из техногенных отходов // Научно-технический
журнал. Ферганский политехнический институт. 2020г. №3. Том 24. С.97-102.
[10]. Хасанов А.С., Вохидов Б.Р. Исследование технологии очистка аффинированного палладиевого порошка полученных из отходов «АГМК» // «Ресурсо - и энергосберегающие, экологически безвредные компазиционные и нанокомпазиционные материалы» тезисы докл. Республиканская научно - техническая конференция. Ташкент 2019 г. С.324-326.
[11]. Хасанов А.С., Вохидов Б.Р. ^айта ишлатилган электролитдан соф палладий кукунини ажратиб олиш усулини илмий таджик этиш // Научно-техническая журнал Композиционные материалы при ГУП «Фан ва Тараккиёт». Ташкент 2019г. №2. С.63-66.
[12]. Вохидов Б.Р. Development and improvement of technology for extraction of precious metals from technogenic raw materials // Universum: Технические науки. 2021. №12(93), C.11-15.
[13].Хасанов А.С., Вохидов Б.Р. ^айта ишлатилган электролитдан соф палладий кукунини ажратиб олиш усулини илмий тадкик этиш // Композиционные материалы. Ташкент, 2019 - №2. C.63-66.
W 3
