Спосіб переробки платиновмісних матеріалів

M .KJ1.О П T TT г^С ft -1 , С-ІГ- fw- uQ L 1/ cu Т7 ІГПТ7Т ІП'^ Т ^ Т7ТТЛ ттгт тгіГЛ А ТП vtTTrfV МЛ ТСО Т Л 7T7D Винахід, що пропонується, належить до гідрометалургії благородних металів і може бути використаний у афінажному виробництві металів платинової групи (МПГ). Відомо, ЇДО платинові метали практично нерозчинні у кислотах внаслідок їх схильності до пасивації [13. Відомі способи розчинення металів платинової групи та їх спла вів не дозволяють одержувати високу швидкість розчинення без засто сування трудомістких високотемпературних методів [S3. Відомий спосіб розчинення платиноідів під впливом змінного струму частотою 50 Гц., густиною 1,5 А/дм2 у електроліті, який вмішує хлорводневу кислоту та 1,0% азотної кислоти. При концентрації платини у розчині 1,0 г/л процес припиняли і здійснювали катодне осадження платини при постійному струмі, густиною 1,0 А/дмг тривалістю ЗО хвилин СЗЗ. Проте відомий спосіб розчинення не дозволяє прискорити процес травлення через те, що при додаванні азотної кислоти у хлорводневу утворюється "царська водка", яка прискорює процес розкладення кислоти при нагріві, що ускладнює процес травлення. Розв'язати це запитання за допомогою змінного струму також не вдається із-за неповної активації поверхні металу. Це обумовлюється тим, що при зміні сили струму від малих значень до великих необхідно прикладати до ячейки різницю потенціалів більшу , ніж при оберненному ході змінювання сили струму. Мабуть, що у результаті цьго, пасивація відбувається при усіх випробуваних амплітудах змінного струму і ступінь її залежить БІД режиму електролізу. Задачою винаходу є інтенсифікація процесу травлення платиновмістнкх матеріалів, що дозволить ефективно переводити сплави платинових металів у розчин з поолідуючим добуванням їх у чистому вигляді . Технічний результат досягається тим, що відзнакою від відомого способу, який включає електрохімічне розчинення платиновмістних мате ріалів під дією змінного струму частотою 50 Гц у електроліті, який вміщує хлорводневу кислоту та 1,0 % азотної кислоти, пропонується попередня термообробка платиновмістних матеріалів у розплаві сірко вмістних солей лужних та лужноземельних металів при температурі не нижче 350 °С. Другою відзнакою є те, що електрохімічне травлення проводять під вплинем ПОСТІЙНОГО струму.* густиною 12,0-14,0 А/дм . Третьою відзнакою є те, що електрохімічне травлення ведуть у електроліті, який вмішує хлорводневу кислоту та 0,3 - 0,5% хлоралу. Термообробка платиновмістних матеріалів у розплаві сірковмістних солей лужних та лужноземельних металів забезпечує утворення на повер хні металу комплексних сполучень, які розчиняються у кислотах, що полегшує травлення під вплином постійного струму у електроліті . Принциповою відзнакою пропонуємого процесу електрохімічного травлення від впкористуємого є те, що при використовуванні попередньої термообробки у розплаві сірковмістних солей лужних та лужноземельних мета лів досягається поЕна активація поверхні металу у результаті чого , прискорюється процес розчинення металів у електроліті,основою якого є хлорводнева кислота, яка служить для створення необхідної кислотності розчину та наявності іонів хлору для отримування хлорметан ів у процесі травлення. Додаток хлоралу уводиться для поповнення розчину іонами хлору для стабілізації роботи електроліту. П р и к л а д 1: зразки площиною 0,5 дм2, які вміщують 90% платини та 10% родію у вигляді сплаву, електрохімічно розчиняли під дією постійного струму густиною 1 - 1 4 А/дм2 у електроліті, який вміщує хлорводневу кислоту, переводячи платину та родій у розчин По мірі . скупчування платини у розчині до 10 г/л, процес припиняли та проводили розділення платиноїдів з послідовним виділенням платини та родію по відомим методикам. Результати досліду приведені у табл.1. Таблиця 1 Залежність швидкості розчинення платиновмістного сплаву від густини струму Густина струму., А/дм2 1,0 3,5 8,2 10,0 12,0 14,0 Швидкість розчинення сплаву, г/дмй.год 0,6 1,28 2,6 3,9 4,2 4,0 П р и к л а д 2: зразки площиною 0,5 дм^, які вміщують 90% платини та 10% родію у вигляді сплаву термообробили у розплаві сірковмі стних лужних металів при температурі 250 - 500 °С за збігом ЗО хвилин. промили дистильованою водою та електрохімічно розчинили під дією постійного струму густиною 12,0 А/дм2 у електроліті., який вміщує хлорводневу кислоту, переводячи платину та родій у розчин. По мірі скупчування платини у розчині до 10 г/л, процес припиняли та проводили розділення з послідовним виділенням платини та родію по відомим методикам. Результати досліду приведені у табл.2. Таблиця 2 Термічна обробка сплаву у розплаві оірковміотних солей лужних та лужноземельних металів при температурі 250-500 °С Температура розплаву,°С 250 300 350 400 450 500 Швидкість розчинення сплаву, г/дм^.год 4,2 15,0 17,4 17,1 16,9 16,0 Фізична властивість сірковмістних солей лужних металів нижче температури плавлення розплав розплав розплав розплаь розплав Як видно з таблиці, оптимальною температурою термообробки платиновмістних матеріалів, що забезпечує максимальну швидкість розчинення сплаву, є 350 °С. П р и к л а д 3: зразки площиною 0,5 дм£, які вміщують 90% платини та 10% родію у вигляді сплаву термообробили у розплаві сірковмі стних лужних металів при температурі 350 °С за збігом 10 - 40 хвилин, промили дистильованою водою та електрохімічно розчинили під дією постійного струму густиною 12,0 А/дм2 у електроліті, який вміщує хлорводневу кислоту, переводячи платину та родій у розчин. По мірі скупчування платини у розчині до 10 г/л, процес припиняли та проводили розділення з послідовним виділенням платини та родію по відомим ме тодикам. Результати досліду приведені у табл.З. 4 Таблиця З Залежність швидкості розчинення сплаву у електроліті від тривалості термообробки Тривалість термообробки, Швидкість розчинення сплаву, ХВ. 10 6 u9 , 2 17 4 П р и к л а д 4: зразки площиною 0,5 дм , які вміщують 90% , 3 платини та 10% родію у вигляді сплаву термообробили у 10 SO ЗО 40 розплаві сірковмі-стних лужних металів при температурі 350 °С за збігом 30 хвилин, промили дистильованою водою та електрохімічно розчинили під дією постійного струму густиною 12,0 А/дм2 у електроліті, який вміщує хлорводне-ву кислоту та хлорал у кількості 0,2 - 0,8%, переводячи платину та родій у розчин. По мірі скупчування платини у розчині до 10 г/л, процес припиняли та проводили розділення з послідовним виділенням платини та родію по відомим методикам . Результати досліду приведені у табл.4. Таблиця 4 Залежність швидкості розчинення сплаву від вмісту додатку Вміст хлоралу, % 0 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 Швидкість розчинення сплаву, г/дм2.год 17,4 18,3 19,6 20,3 19,9 18,0 14,8 . КЛ. ь г^ПТППТ'О ттг-іпт7Г)г\'г.ьг тл- ттттл т*тугцпо> * Т '"lyLJT'TV МАТЛОТ A Винахід, що пропонується, належить до гідрометалургії благородних металів і може бути використаний у афінажному виробництві металів платинової групи (МПГ). Відомо, що платинові метали практично нерозчинні у кислотах внаслідок їх схильності до пасивації СІ]. Відомі способи розчинення металів платинової" групи та їх сплавів не дозволяють одержувати високу швидкість розчинення без засто сування трудомістких високотемпературних методів [23. Відомий спосіб розчинення платиноїдів під впливом змінного струму частотою 50 Гц, густиною 1,5 А/дм2 у електроліті який вмішує , хлорводневу кислоту та 1,0% азотної кислоти. При концентрації платини у розчині 1,0 г/л процес припиняли і здійснювали катодне осадження платини при постійному струмі, густиною 1,0 А/дм2 тривалістю 30 хвилин [3]. Проте відомий спосіб розчинення не дозволяє прискорити процес травлення через те, що при додаванні азотної кислоти у хлорводнеЕу утворюється "царська водка", яка прискорює процес розкладення кислоти при нагріві., що ускладнює процес травлення. Розв'язати це запитання за допомогою змінного струму також не вдається із-за неповної активації поверхні металу . Це обумовлюється тим, ідо при зміні сили струму БІД малих значень до великих необхідно прикладати до ячейки різницю потенціалів більшу , ніж при оберненному ході змінювання сили струму Мабуть, що у резуль. таті цьго, паоивація відбувається при усіх випробуваних амплітудач змінного струму і ступінь її залежить від режиму електролізу. Задачею винаходу є інтенсифікація процесу травлення платиновмістних матеріалів, що дозволить ефективно переводити сплави платинових металів у розчин з послі дуючим добуванням "їх у чистому вигляді. Технічний результат досягається тим, що відзнакою від ЕІДОМОГО способу, який включає електрохімічне розчинення платиновмістних мате ріалів під дією змінного струму частотою 50 Гц у електроліті, який вміщує хлорводневу кислоту та 1,0 % азотної кислоти, пропонується попередня термообробка платиновміотних матеріалів у розплаві сірко вмістних солей лужних та лужноземельних металів при температурі не нижче 350 °С. Другою Еідзнакою є те, що електрохімічне травлення проводять під зплином постійного струму, густиною 12,0-14,0 А/дм . Третьою Еідзнакою є те, що електрохімічне травлення ведуть у електроліті, який вміщує хлорводневу кислоту та 0,3 - 055% хлоралу. Термообробка платиновмістних матеріалів у розплаві сірковмістних солей лужних та лужноземельних металів забезпечує утворення на поверхні металу комплексних сполучень які розчиняються у кислотах, що , полегшує травлення під вплином постійного струму у електроліті . Принциповою відзнакою пропонуємого процесу електрохімічного травлення від використуємого є те, що при використовуванні попередньої термообробки у розплаві сірковмістних солей лужних та лужноземельних металів досягається повна активація поверхні металу у результаті чого , прискорюється процес розчинення металів у електроліті,основою якого є хлорЕоднева кислота, яка служить для створення необхідної кислотності розчину та наявності іонів хлору для отримування хлорметанів у процесі травлення. Додаток хлоралу уводиться для поповнення розчину іонами хлору для стабілізації роботи електроліту. П р и к л а д 1: зразки площиною 0,5 дм2, які вміщують 90% платини та 10% родію у вигляді сплаву, електрохімічно розчиняли під дією постійного струму густиною 1 - 14 А/дм2 у електроліті, який вміщує хлорводневу кислоту, переводячи платину та родій у розчин. По мірі скупчування платини у розчині до 10 г/'л, процес припиняли та проводили розділення платиноїдів з послідовним виділенням платини та родію по відомим методикам. Результати досліду приведені у таблЛ. Таблиця 1 Залежність швидкості розчинення платиновмістного сплаву від густини струму Густина струму, А/дм2 Швидкість розчинення сплаву, г/дм2.год 1,0 3,5 0,6 1,28 10,0 12,0 14,0 3,9 4,2 4,0 П р и к л а д 2: зразки площиною 0,5 дм2, які вмішують 90% платини та 10% родію у вигляді сплаву термообробили у розплаві сірковмістних лужних металіЕ при температурі 250 - 500 °С за збігом ЗО хвилин, промили дистильованою водою та електрохімічно розчинили під дією пос г тійного струму густиною 12,0 А/дм у електроліті, який вмішує хлорводневу кислоту, переводячи платину та родій у роэчин. По мірі скупчування платини у розчині до 10 г/л, процес припиняли тз проводили розділення з послідовним виділенням платини та родію по відомим мето дикам. Результати досліду приведені у табл.2. Таблиця 2 Термічна обробка сплаву у розплаві оірковмістних оолей лужних та лужноземельних метанів при температурі 250-500 °С Температура розплаву,°С 250 300 350 400 450 500 Швидкість розчинення Фізична властивість сірковміотсплаву, г/дм2,год них оолей лужних металів 4,2 15,0 17,4 1?,1 16,9 16,0 нижче температури плавлення розплав розплав розплав розплав розплав Як видно з таблиці, оптимальною температурою термообробки платиновмістних матеріалів, що забезпечує максимальну швидкість розчинення сплаву, є 350 °С. П р и к л а д 3: зразки площиною 0,5 дмг, які вмішують 90% платини та 10% родію у вигляді сплаву термообробили у розплаві сірковмі стних лужних металів при температурі 350 °С за збігом 10 - 40 хвилин, промили дистильованою водою та електрохімічно розчинили під дією пос 2 тійного струму густиною 12,0 А/дм у електроліті, який вміщує хлорводневу кислоту, переводячи платину та родій у розчин. По мірі скупчування платини у розчині до 10 г/л, процес припиняли та проводили розділення з послідовним виділенням платини та родію пс відомим ме тодикам. Результати досліду приведені у табл.З. Таблиця З Залежність швидкості розчинення сплаву у електроліті від тривалості термообробки Тривалість термообробки. ХВ. 10 20 ЗО 40 Швидкість розчинення сплаву, Г/ДМ2.ГОД 10,61 14,9 17,4 17,3 П р и к л а д 4: зразки площиною 0,5 дм2, які вміщують 90% платини та 10% родію у вигляді сплаву термообробили у розплаві сірковмістних лужних металів при температурі 350 °С за збігом ЗО хвилин, промили дистильованою водою та електрохімічно розчинили під дією постійного струму густиною 1S,O А/дм2 у електроліті, який вміщує хлорводневу кислоту та хлорал у кількості 0,2 - 0,8%, переводячи платину та родій у розчин. По мірі скупчування платини у розчині до 10 г/л, процес припиняли та проводили розділення з послідовним виділенням платини та родію по відомим методикам Результати досліду приведені у . табл.4. Таблиця 4 Залежність швидкості розчинення сплаву від вмісту додатку Вміст хлоралу, % 0 0,2 0,3 0,4 0,5 0,5 0,8 Швидкість розчинення сплаву, г/дм2.год 17 18 , 19 , 20 , 19 , IS, 4 3 6 3 9 0 14 8 , Таблиця Порівняльні результати Спосіб Концентрація Концентрація Густина Температура Швидкість НСІ, г/л НСІ з додатком струму, термообробки розчинення хлоралу,г/л А/дм2 сплаву,°С сплаву, Г/ДМ2.ГОД Прототип 200 Пропонуємий 200 з термообробкою Пропонуємий 200 з термообробкою 1,5 0,4 12,0 12,0 10,1 35 0 17,4 350 20,3 Як видно з таблиці, електрохімічне розчинення платиновмістних матеріалів у розчині хлорводневої кислоти з додатком хлоралу , з попередньою термообробкою у розплаві оірковмістних лужних металів значно інтенсифікує процес травлення в порівнянні з прототипом . використання пропонуємого способу переробки платиновмістних матеріалів забезпечує в порівнянні в відомим способом такі переваги: а) можливість досягнення за допомогою попередньої термообробки платиновмістних матеріалів у розплаві сірковмістних солей лужних та лужноземельних металів при температурі не нижче 350 °С повної актиції поверхні металу, що обумовлює прискорення розчинення цих мета лів у електроліті; б) використовування електрохімічного травлення під вплином пос тійного струму, густиною 12,0 - 14,0 А/дм2; в) прискорення розчинення платиновмістних матеріалів у електро літі у присутності стабілізуючого додатку хлоралу в кількості 0,3 -0,5%.