从铂钯精矿中氯化浸出Au_Pt_Pd

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实验结果与讨论
盐酸酸度对浸出率的影响 实验条件: 干精矿 50 g, 液 固 比 3∶ 1 , 反 应 时间 5
h, 反 应温度 90℃ , 氧化 剂 用 量 15 g。 周 期 长; ② 氯 气 是 一 种有 毒气体, 具有 很 强 的 腐蚀 性, 对环 境 污染 大, 对人 体 危害也极大, 从而导致其管理 要 求 严 格, 给生产带来 很大不便。因此, 作 者 在 实验中 选 择 氯 酸 钠 NaClO3 做氧化剂。 应
2012 年 2 月 第 33 卷第 1 期
贵金属 Precious Metals
Feb. 2012 Vol. 33 , No. 1
Pt 、 Pd 从铂钯精 矿 中 氯 化 浸出 Au、
* 赵家春,汪云华 ,王靖坤,吴晓峰,昝林寒,李博捷,范兴祥
*
( 昆明贵金属研究所 稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明 650106 )
其他条件固定的前提下, 随着 温度 的 增 加, 浸出率增 ; 80℃ 加 在 附近几乎所有的金铂钯都被浸 出。 所以, 在该条件下最佳浸出温度为 80℃ 。 2. 4 反应时间对浸出率的影响 实验条件: 干精矿 50 g, 盐 酸酸 度 5 mol / L, 液固 比 4∶ 1 , 反应温度 80℃ , 氧化 剂 用 量 15 g。 实验结 果 如图 4 所示。
要: 针对铜阳极泥处理过程中 生产 的 铂 钯精矿, 以 氯 酸 钠 为氧化剂, 采 用 湿 法 氯 化 浸 出, 使 金、 铂、 钯等贵金属以氯配合物进入溶液。研究了浸出的最佳工艺 条件。 结 果表 明, 金、 铂、 钯的浸出率 摘 均达到 99% 以上。 关键词: 冶金技术; 金; 铂; 钯; 铜阳极泥; 浸出 中图分类号: TF83 文献标识码: A 文章编号: 1004 - 0676 ( 2012 ) 01 - 0045 - 04
Abstract: Gold,platinum,palladium and other precious metals were leached out as chlorine complexes by chloridizing leaching with NaClO3 as oxidizer from platinum and palladium concentrate. The optimization condition of the leaching technology was investigated in detail. The results show that the leaching rate of gold,platinum and palladium is over 99% . Key words: metallurgy; gold; platinum; palladium; copper anode slime; leaching 铜阳极 泥 是 铜 电 解 精 炼 过 程 中 产出 的 一 种 副 产品, 一般含有 大 量 的有 价 金属, 特 别 是金、 银、 铂、 钯、 钌、 铑等贵金属, 使铜阳极泥的 价 值 倍增, 是提取 贵金属及其它有价金属的重要原 料。 由于 近 年 来 铂 族金属出口大 国 俄罗斯 出 口 量 减 少, 而 铂 族 金属的 应用范围又不断扩大, 如在电子工业、 汽车 废 气 净 化 催化剂等方面的应用不断上升, 供 给 缺 口 不断 扩 大, [1 ] 价格不断攀升 , 从 而 使人 们 更 加 关 注 铜 阳 极 泥 的 处理和贵金属的回收。 研究提出的 方 法、 工 艺 甚 多, 各 具 特 点, 以火法 为主。随着环保 意 识 和 经 济 意 识 的 增 强, 人 们 越来 越 清楚地认识到火法工艺存在着许多不足, 如 对环 境污染大、 对人 体有 危 害, 生 产 周 期 长, 资 金 积压 严 重等。因此, 研究可以 替代 火 法 工 艺 的湿 法 工 艺 日 益得到重视。湿法工艺具有: 劳动 条 件 好, 环 境 污染 小; 金属直收率高; 生产周期短, 资 金 周 转 快 等 优 点。 本文重点研究了湿法处理铂钯精矿 的第 一 个 重要 环 节 - 从铂钯精矿中氯化浸出贵金属。
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实验原料
实验采用某冶炼厂铜阳极泥处 理过 程 中所 生 产 的铂钯精矿, 其主要化学成分见表 1 。
*
: “973 计划” 收稿日期: 2011 - 04 - 14 基金项目 资助项目( 2010CB735501001 ) 。 第一作者简介: 赵家春, 男, 工程硕士, 主要研究方向为贵金属冶金。E - mail: zhaojiachun@ ipm. com. cn * 通讯联系人: 汪云华, 男, 博士, 高级工程师, 硕士生导师, 从事贵金属冶金及新能源材料的研究。E - mail: pkwyh@ 163. com
Chloridizing Leaching of Au,Pt and Pd from Platinum and Palladium Concentrate
ZHAO Jiachun,WANG Yunhua * ,WANG Jingkun,WU Xiaofeng,ZAN Linhan,LI Bojie,FAN Xingxiang
比 4∶ 1 , 反应时间 5 h, 氧化剂用量 15 g。实验结果如 图 3 所示。
比 4∶ 1 , 反 应温度 80℃ , 时间 4 h。 氧化 剂 用 量 以实 验用干精 矿 的 质量 百 分 比计。 实验 结 果 如 图 5 所 示。
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贵 金 属
第 33 卷
表 1 铂钯精矿的主要化学成分 / %( 质量分数) Tab. 1 Main composition of platinum and palladium concentrate / % ( mass fraction)
元素 含量 Au 5. 43 Pt 7. 63 Pd 49. 72 Rh 0. 032 Ir 0. 021 Ru 0. 14 Ag 0. 43 Cu 0. 049 Pb 0. 08 Se 2. 22 Te 8. 09 Sb 0. 005 Bi 20. 3
Fig. 2
图 2 液固比对浸出率的影响 Effect of solid - liquid ratio on the leaching rate Fig. 4
从图 2 可看出: 在其他 条 件 固 定 的 前 提下, 随着 液固比的 增大, 浸 出 率 增 加; 当 液 固 比 接 近 4 ∶ 1 时, 几乎所有的金 铂 钯 都 被浸 出。 所以, 在 该 条 件 下最 佳液固比为 4∶ 1 。 2. 3 浸出温度对浸出率的影响 实验条件: 干精矿 50 g, 盐酸酸度 5 mol / L, 液固
第 1 期
Pt、 Pd 赵 家 春 等: 从 铂 钯 精 矿 中 氯 化 浸 出 Au、
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佳酸度为 5 mol / L。 2. 2 液固比对浸出率的影响 实验条件: 干精矿 50 g, 盐酸酸度 5 mol / L, 反应 时间 5 h, 反应温度 90℃ , 氧化 剂 用 量 15 g。 实验结 果如图 2 所示。
的要求加入 盐 酸, 然 后开 启 加 热和 搅拌 装 置; 随 后, 将称量好的 铂 钯 精 矿 用 药勺 缓慢 加入 烧 杯, 在达到 预定温度之前加完; 当达到 预 定温度 时, 分 批 加入 要 求数量的氯酸钠, 控 制 在 1 h 内 加 完; 实验 过 程 中由 于水分不断 蒸 发要 按 液 固 比 补 加水; 当 氯 化 反 应 达 到要求的时间后, 停止加 热和 搅拌; 过 滤, 洗涤滤 渣,
图 4 时间对浸出率的影响 Effect of duration on the leaching rate
从图 4 可看 出: 反 应 时间 对 浸 出 率 有 显 著 地 影 响, 在其他条 件 固 定 的 前 提下, 随着 时间 的 增 加, 浸 出率增加; 当浸出 4 h 左右, 几乎 所有的金 铂 钯 都 被 浸出。所以, 在该条件下最佳浸出时间为 4 h。 2. 5 氧化剂用量对浸出率的影响 实验条件: 干精矿 50 g, 盐 酸酸 度 5 mol / L, 液固
( State Key Laboratory of Advanced Technologies for Comprehensive Utilization of Platinum Metals, Kunming Institute of Precious Metals,Kunming 650106 ,China)
[3 ] 由于在生产实践 中 氯 气 存 在如下 弊病 : ① 氯 气在水中溶解度很小, 且随着 温度 的 升高 而降低, 从 [2 ]
取样送分析, 在 分析数 据 基础 上计 算 浸 出 率。 浸 出 率高说明氯化反应效果好。 根据已有经验, 在氯化 浸 出 铂 钯 精 矿 过 程 中, 影 响因素主要有: 盐酸酸度、 液 固 比、 反 应 时间、 反 应温 度、 氧化剂用量、 搅拌强度 及 干精 矿 粒 度。 由于 干精 矿已在厂家 经 过 200 目 筛 分, 同 时 考虑 到 实验室的 实际情况, 将 盐 酸 酸 度、 液 固 比、 反 应 时 间、 反应温 度、 氧化剂用量作为考察因素, 搅拌 强度和 干精 矿 粒 度不作为考察因素。
图 1 酸度对浸出率的影响 Fig. 1 Effect of acidity on the leaching rate 在 NaClO3 ﹢ HCl 水溶液浸出过程 中, 盐 酸 的作 用有 2 个: 一是和 NaClO3 作用 生 成氧化 性 极 强 的新 Cl] , 生态[ 进而将金、 铂、 钯 等 贵金属氧化 浸 出; 二 是 使原料中的银尽可能少的进入浸出液。 从图 1 可看出: 在其他 条 件 固 定 的 前 提下, 随着 酸度的 增 加, 浸 出 率 增 加, 这是由于随 着 酸 度 的 增 [ H +] Cl] 加, 浓度增加, 促进了新生态[ 的 生 成, 从而 加速了金、 铂、 钯的 浸 出; 当 酸 度 增 加至 5 mol / L 时, 几乎所有的金 铂 钯 都 被浸 出。 所以, 在 该 条 件 下最