Использование: касается очистки серебра от примесей платиновых металлов. Суть: перед выделением оксида серебра в азотнокислый раствор серебра вводят нитрит натрия при нагревании и перемешивании до pH 3,0 — 3,5. Выпавший осадок нитрита серебра отделяют, промывают и обрабатывают раствором гидроксида натрия до pH пульпы 11,5 — 12,5.
Полученный осадок оксида серебра высушивают и прокаливают с получением металлического серебра. Маточный раствор от осаждения оксида серебра используют для осаждения нитрита серебра. 1 табл.
Формула изобретения
СПОСОБ ОЧИСТКИ СЕРЕБРА преимущественно от примесей благородных металлов, включающий растворение серебросодержащего материала в азотной кислоте, выделение оксида серебра раствором гидроксида натрия, высушивание и прокаливание осадка с получением металлического серебра, отличающийся тем, что перед выделением оксида серебра азотно-кислый раствор при перемешивании и нагревании обрабатывают нитритом до pH 3,0 3,5, отделяют от раствора фильтрованием выделившуюся соль нитрита серебра и подвергают обработке ее раствором гидроксида натрия до pH пульпы 11,5 12,5.
Сто грамм серебра Чистка от примесей
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к металлургии цветных, редких и рассеянных элементов, в частности, к производству благородных металлов.
Известен способ электролитического рафинирования серебра [1] по которому получают серебро высокой чистоты, очищая его от примесей неблагородных и благородных металлов. Способ включает проведение электролиза в три цикла. Электролит для первого цикла готовят растворением в азотной кислоте металла пробы 999,9. В качестве анодов берут той же чистоты аффинированное серебро.
Катодное серебро первого цикла плавят, оно служит для приготовления анодов и электролита второго цикла. Электролит для второго цикла готовя растворением полученного серебра в НNO 3 . Полученный раствор упаривают до образования кристаллов солей, их отделяют от маточного раствора, плавят при 300 о С. Расплав сливают в воду, перемешивают, отстаивают. Раствор отфильтровывают и используют в качестве электролита, аноды второго цикла серебро от первого цикла. Аноды и раствор для третьего цикла готовят из серебра второго цикла. Полученный в третьем цикле катодный осадок плавят.
Недостатками способа являются высокие затраты и длительность технологического цикла.
Известен способ извлечения палладия, золота и серебра [2] Он включает растворение материала в царской водке, отделение серебра в виде AgCl, высушивание и прокаливание последнего с Na 2 CO 3 при 850 о С с получением губчатого серебра, его растворение в HNO 3 , выделение Ag 2 O раствором NaOH, высушивание и прокаливание осадка при 400 о С с получением губчатого серебра высокой чистоты.
Способ принят за прототип.
Поставленная цель достигается тем, что перед выделением Ag 2 O в азотнокислый раствор серебра вводят нитрит натрия при нагревании и перемешивании до рН 3,0-3,5, выпавший осадок AgNO 2 отделяют, промывают и обрабатывают раствором NaOH до рН пульпы 11,5-12,5, маточный раствор от осаждения Ag 2 O используют для осаждения нитрита серебра.
Как быстро очистить, мелкие серебряные контакты от металла.
Сущность предлагаемого способа заключается в том, что при введении в азотнокислый раствор серебра нитрита натрия образуется малорастворимая кристаллическая соль нитрит серебра:
Ag + + NO 3 — + Na + + NO 2 —
AgNO 2 + Na + + No 3 — . (1)
Примеси же металлов до рН 3,0-3,5 остаются в растворе, причем платиновые металлы и медь в виде устойчивых комплексных нитритов. Гидролиз полученного осадка в водном растворе NaOH до рН 11,5-12,5 приводит к количественному превращению нитрита в оксид серебра:
2AgNO 2 + 2Na + + 2OH —
Ag 2 O + 2Na + + 2NO 2 — + H 2 O. (2)
После отделения оксида фильтрат содержит NaNO 2 с небольшим избытком NaOH, который направляют в голову процесса на осаждение AgNO 2 .
Соблюдение величины рН при обработке осадка AgNO 2 щелочью, равное 11,5-12,5 необходимо для полного превращения AgNO 2 в Ag 2 O при минимальном избытке NaOH. При увеличении рН выше 12,5, помимо непроизводительного расхода NaOH, его избыток негативно сказывается на выходе аффинированного серебра при повторном использовании этого раствора для осаждения AgNO 2 . Поскольку в этом случае достижение требуемой величины рН раствора происходит за счет нейтрализации избытком NaOH и при рН 3,0-3,5 в растворе недостает NaNO 2 для выделения AgNO 2 . Так, если рН гидролиза 13,0, то при использовании щелочного раствора NaNO 2 в следующем цикле для осаждения AgNO 2 выход аффинированного серебра составляет 62,1% Снижение рН гидролиза ведет к неполному превращению AgNO 2 в Ag 2 O и соответственно переходу только части ионов NO 2 — в раствор. В итоге падает эффективность рецикла NaNO 2 , и часть связанного азота теряется в виде токсичных оксидов азота при прокаливании смеси AgNO 2 и Ag 2 O.
П р и м е р 1 (по прототипу). Навеску (90,28 г) технического серебра, содержащего по данным спектрального анализа (СА) 99,68% Ag и следующие примеси, 0,08 Pt, 0,16 Pd, 0,017 Rh (Сумма МПГ 0,257), 0,009 Au, 0,02 Te, 0,002 Sb, 0,013 Pb, 0,016 Cu, растворяют в азотной кислоте (1:1) при нагревании и перемешивании. Объем раствора 120 мл. Аликвотные части (20,00 мл) этого раствора обрабатывают гидроксидом натрия до величины рН 6-11. После охлаждение выпавшие осадки оксида серебра отфильтровывают, анализируют спектраль- ным методом. Ниже в таблице представлены эффективность извлечения Е и количество примесей в осадках серебра в зави- симости от рН осаждения Ag 2 O.
П р и м е р 2. Навеску 9,21 г серебра, содержащую по данным спектрального анализа (СА) 99,70% Ag и следующие примеси, Pt 0,050, Pd 0,125, Rh 0,018, Au 0,008, Te 0,05, Sb 0,001, Sn 0,001, Pb 0,023, Bi 0,003, Cu 0,018, Fe 0,001, Co 0,001, растворяют в азотной кислоте (1:1) при нагревании и перемешивании. В полученный горячий раствор, объемом 50,0 мл (рН нач. -0,25), при перемешивании вводят раствор NaNO 2 (500 г/л) до рН 3,0. Смесь охлаждают, фильтруют.
Осадок нитрита серебра на фильтре промывают дистиллированной водой, затем переносят в стакан и обрабатывают раствором NaOH (1:9) до рН 11,5. Образовавшийся осадок Ag 2 O отфильтровывают, промывают водой, сушат и прокаливают до металлического серебра. Масса аффинированного серебра составила 7,66 г (выход 83,4%) по данным СА он содержал 99,98% Ag и следующие примеси, 0,006 Pt, 0,0005 Pd, 0,0003 Rh (Сумма МПГ 0,0068), 0,006 Te, 0,002 Cu, 0,002 Bi, 0,0008 Fe.
П р и м е р 3. Навеску (10,40 г) технического серебра, содержащую по данным спектрального анализа (СА) 99,51% Ag и следующие примеси, Pt 0,077, Pd 0,15, Rh 0,021 (Сумма МПГ 0,248), Au 0,014, Те 0,03, Pb 0,009, Cu 0,15, Fе 0,04, растворяют в азотной кислоте (1:1) при нагревании и перемешивании. В полученный горячий раствор, объемом 50,0 мл (рН нач.-0,10), при перемешивании вводят раствор NaNO 2 (500 г/л) до рН 3,5. Смесь охлаждают, фильтруют.
Осадок нитрита серебра на фильтре промывают дистиллированной водой, затем переносят в стакан и обрабатывают раствором NaOH (1:9) до рН 12,5. Образовавшийся осадок Ag 2 O отфильтровывают, промывают водой, сушат и прокаливают до металли- ческого серебра. Масса аффинированного серебра составила 9,51 г (выход 91,90% ). По данным СА он содержал 99,99% Ag и следующие примеси, 0,0005 Rh (Сумма МПГ 0,0005), 0,002 Te, 0,003 Pb, 0,0004 Fe.
Содержание серебра во всех примерах (1-3) приведено по разности между 100 и суммой определяемых примесей по ОСТ 48-78-83. В сумму примесей входили: золото, платина, палладий, родий, железо, свинец, висмут, сурьма, теллур, цинк, медь и никель.
Источник: www.freepatent.ru
Гидролитическая очистка серебряного электролита
ОАО «Уралэлектромедь» и Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина (УрФУ):
ООО «УГМК-Холдинг» и Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина (УрФУ):
Н. А. Волкова, нач. отдела экологического обеспечения проектов, доцент, каф. металлургии тяжелых металлов (УрФУ)
А. Б. Лебедь, нач. исследовательского центра
А. В. Усольцев, нач. лаб. гидрометаллургических процессов и обогащения, г. Екатеринбург
Получение золота и серебра высокой чистоты возможно только при надежной системе вывода примесей на всех стадиях процесса аффинажа. Разработаны условия и приемы более глубокой очистки серебряного электролита, которая осуществляется в две стадии: сорбция металлов платиновой группы на ионообменных смолах и гидролитическое осаждение меди и теллура.
Для очистки серебросодержащего электролита от цветных металлов и теллура применены методы равномерного и строго дозированного гидролиза растворов и использованы флокулянты, что позволило увеличить извлечение серебра в готовую продукцию, а также повысить качество товарного серебра. Методы электронной микроскопии и микроанализа были использованы для идентификации фазового состава шламов после выщелачивания серебряно-золотого сплава азотной кислотой.
Методами рентгеноспектрального микроанализа установлено, что проба золотистого шлама состоит из селенита серебра (Ag2SeО3), мелкокристаллического металлического золота и небольшого количества металлического серебра. С целью вывода селена из технологической схемы разработан и используется в производственных условиях метод щелочной обработки шлама.
Вывод селена на начальной стадии аффинажа серебряно-золотого сплава благоприятно влияет на процесс азотнокислого кондиционирования, увеличивая извлечение в раствор серебра и металлов платиновой группы. К тому же предотвращается выделение диоксида селена в воздух рабочей зоны при плавке золотого шлама на гранулы и повышается качество серебра в слитках за счет исключения загрязнения катодного серебра селеном вследствие его циркуляции при аффинаже серебряно-золотого сплава. Совершенствование технологии аффинажа драгоценных металлов в части увеличения эффективности вывода примесей из циркуляции растворов и твердых промпродуктов позволяет вовлекать в переработку разнообразное сырье, включая бедное по содержанию золота и серебра, в том числе содержащие драгоценные металлы концентраты и отходы. Принятые технологические решения позволяют стабильно выпускать готовую продукцию аффинажа только высших марок.
1. Котляр Ю. А., Меретуков М. А., Стрижко Л. С. Металлургия благородных металлов. — М. : Руда и металлы, 2005. Т. 1. С. 431.
2. Масленицкий И. Н., Чугаев Л. В., Борбат В. Ф. Металлургия благородных металлов. — М. : Металлургия, 1987. — 432 с.
3. Меретуков М. А., Орлов А. М. Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт. —М., 1991. С. 343.
4. Карпухин А. И. Кислотно-солевой аффинаж золота и серебра. — Иркутск : ОАО «Иргиредмет», 2003. С. 190.
5. Плеханов К. А., Набойченко С. С. и др. Производство аффинированного золота и серебра на ОАО «Уралэлектромедь» // Цветные металлы. 1999. № 5. С. 27–29.
6. Баймаков Ю. В., Журин А. И. Электролиз в гидрометаллургии. — М. : Металлургиздат, 1963. — 616 с.
7. Пат. 2111272 РФ. Способ выделения платиновых металлов / Скороходов В. И., Волкова Н. А., Мастюгин С. А., Лебедь А. Б. ; опубл. 20.05.98, Бюл. № 14.
8. Усольцев А. В., Лебедь А. Б., Буслаева Т. М., Скороходов В. И. Пути снижения содержания платины в серебре марки СрА-1. : сб. тез. докл. XIX Междунар. Черняевской конф. по химии, аналитике и технологии платиновых металлов в двух частях. — Новосибирск, 2010. Ч. 2. С. 82.
9. Кудрявцев А. А. Химия и технология селена и теллура. — М. : Металлургия, 1968. — 339 с.
10. Грейвер Т. Н., Зайцева И. Г., Косовер В. М. Селен и теллур. — М. : Металлургия, 1977. — 296 с.
Источник: rudmet.ru
Очистка электролита
При электролитическом рафинировании металлических анодов, обычно содержащих (% мас): 89-91 Ni; 4-5 Cu; 1,2-1,5 Co; 2,5-3,5 Fe 0,6-1 S; 0,3 C, а также микропримеси — Pb, Zn, As на уровне тысячных долей процентов и металлы платиновой группы, целевой реакцией является окисление никеля.
Вследствие высокой поляризуемости никеля, потенциал анодного растворения находится в пределах 0,16-0,20В, поэтому большая часть металлических примесей за исключением МПГ окисляются совместно с никелем по реакции Mei – ne ® Me n + и переходят в раствор.
Сера в анодах содержится в виде сульфидов никеля и меди и в начальный период растворения не окисляется, образуя основную массу шлама. К завершению анодной компании корка шлама на поверхности анодов сдвигает потенциал анода до величин, достаточных для окисления сульфидов по реакциям:
NiS – 2e ® Ni 2+ + S 0
NiS + 4OH — — 8e ® NiSO4 + 4H +
| Состав анолита никель кобальт медь железо сульфат-ион хлор-ион натрий кислотность борная кислота свинец цинк рН Температура | г/дм 3 г/дм 3 г/дм 3 г/дм 3 г/дм 3 г/дм 3 г/дм 3 г/дм 3 г/дм 3 мг/дм 3 мг/дм 3 лог. ед. о С | 75,4 0,4 0,6 0,6 91,4 62,5 24,0 0,20 4-6 0,5-2,0 0,15 2,3-2,5 70-75 |
2.2.1. Очистка электролита от железа
На переделе производится очистка анолита от ионов железа, которое окисляется кислородом воздуха из двухвалентного состояния до трехвалентного с последующим гидролизом (осаждением) трехвалентного железа:
Нейтрализации выделяющейся при гидролизе кислоты в раствор подается карбонат никеля:
Для создания условий, обеспечивающих осаждение трехвалентного железа в виде гидроокиси, рН раствора поддерживается путем подачи в него пульпы карбоната никеля на уровне 3,8-4,0.
Воздух для окисления ионов железа и перемешивания пульпы подается в реактора (пачуки).
Осадок гидроокиси железа формируется при последовательном прохождении раствора через пять пачуков. После четвертого пачука пульпа подогревается в электроподогревателе до 68-72 о С. Фильтрация пульпы (отделение твердого от раствора) происходит на свечевых фильтрах ПКФ-80. В качестве фильтрующего материала используются керамические элементы.
Фильтрат свечевых фильтров направляется на медеочистку, а пульпа железистого кека на репульпацию железистых кеков для растворения избытка карбоната..
Фильтрат свечевых фильтров направляется на медеочистку, а пульпа железистого кека на репульпацию железистых кеков.
2.2.2. Очистка электролита от меди
Очистка электролита от меди производится никелевым порошком с высокоразвитой поверхностью по обменной реакции:
Процесс ведется в цементаторах кипящего слоя в две стадии по противоточной схеме. Первоначальная очистка от меди ведется частично сработавшимся никелевым порошком на второй стадии очистки (цементной медью); окончательная очистка — никелевым порошком.
Перешедшее в раствор при растворении никелевого порошка железо осаждается вместе с кобальтом на переделе кобальтоочистки.
Основные условия протекания реакции осаждения: температура 65-70 о С,, рН = 3,0-3,4.
Электролит после очистки от меди проходит контрольную фильтрацию на свечевых фильтрах, фильтрат поступает на кобальтоочистку, а пульпа выгрузки свечевых фильтров на передел доработки цементной меди. Цементная медь из цементатора 1 стадии после промывки направляется на дальнейшую переработку в медное производство.
2.2.3. Очистка электролита от кобальта
На кобальтоочистке происходит очистка электролита от кобальта (окончательная очистка от железа и меди). Очистка от кобальта и железа ведется окислением ионов металлов газообразным хлором до трехвалентного состояния с последующим гидролизом:
Для нейтрализации выделяющейся при гидролизе кислоты в раствор подается карбонат никеля:
Для создания условий, обеспечивающих осаждение трехвалентного кобальта в виде гидроокиси, рН раствора поддерживается путем подачи в него пульпы «чистого» карбоната никеля на уровне 3,7-4,0.
Из-за высокой концентрации никеля относительно кобальта (75 кг/м 3 Ni и 0,4 кг/м 3 Со) и близких физико-химических свойств одновременно по аналогии с указанными реакциями происходит реакция соосаждения никеля. При этом соотношение Ni/Co в образующемся кеке колеблется от 1,2 до 1,5.
Отделение гидроокисей кобальта и никеля от электролита ведется на свечевых фильтрах.
На операции очистки от кобальта электролит очищается от свинца других микропримесей. Полученный после кобальточистки католит имеет следующий состав
Таблица 2
| Состав католита никель кобальт медь железо сульфат-ион хлор-ион натрий кислотность борная кислота свинец цинк | г/дм 3 мг/дм 3 мг/дм 3 мг/дм 3 г/дм 3 г/дм 3 г/дм 3 г/дм 3 г/дм 3 мг/дм 3 мг/дм 3 | 0,8 89,0 61,1 23,5 0,5 4,0-6,0 0,06-0,15 0,15 |
При использовании сульфат – хлоридных электролитов наиболее важным определить соотношение концентрации сульфата и хлорида никеля в электролите.
Источник: studopedia.su