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电解提取贵金属的方法与流程

1124   编辑:中冶有色技术网   来源:刘彦良;刘晓云  
2023-09-25 15:08:59
一种电解提取贵金属的方法与流程

目前对于金、银、钯、铂、铑、钌、锇、铱等含有八种贵金属的矿石在富集提取贵金属时大部分还处在浮选、重选阶段,存在污染性,处理效率低,贵金属富集提取效果不理想,回收率差等问题。

该项技术方法成功突破了已有的技术环境限制,对于含有金、银、钯、铂、铑、钌、锇、铱八种贵金属的矿石,无论是品位高的富矿还是品位低的贫矿,都能够可以进行高效、高质量的处理富集,在技术实验的实践中,显著的提高了矿石中贵金属的富集比例。

该项技术是一种对于含有金、银、钯、铂、铑、钌、锇、铱八种贵金属元素矿石的无毒、无污染、循环利用的提取方法,在对矿石中的贵金属造液处理后,电解液泛液没有强酸性和强碱性,电解液ph值保持7或微酸性,且泛液无需排放,完全循环处理,可以最大化的节省处理贵金属提取成本与提高经济价值和保护环境。

背景技术:

矿石湿法冶金方法由来已久,大多数皆以氰化进行堆浸和火法、重选等进行富集,但随着国家科技的发展和技术方向的进步,对于冶金的环保也越来越严格,急需一套完善的技术方案改善湿法冶金方面的技术和环保难题,既合乎国家的环保政策,又可节省矿山企业的冶炼成本,提高回收率,提高贵金属提取物含量,并且对于含量低的贵金属贫矿也可以使其以最低的成本获得更高的经济效益。

矿石中贵金属的的含量均匀不等,根据克拉克值,八种贵金属中,其中金在地壳中的含量约0.0011ppm、铂在地壳中的含量约0.003ppm、钯在地壳中的含量约0.0006ppm,贵金属均匀的分布在土壤之中。贵金属以单质状态存在于矿石中,但由于贵金属单质颗粒可以无限小,而且可以被贱金属包裹,如果要得到贵金属的高度富集,需要将矿石颗粒磨碎到无限小才有可能将矿石中的金银和铂族贵金属提炼出来,且矿石研磨至无穷小,研磨设备价格高昂且处理量小,在处理时仍旧不可能将贵金属几乎完全提炼出来,造成了贵金属资源浪费。由于目前对于铂族贵金属的提取没有有效的特殊提取剂,大部分含有钯、铂等铂族贵金属提炼时污染性强,而且无法有效提取贵金属,技术较为落后。

在该项技术出来前,在矿石湿法冶金处理中除去金、银,对于钯、铂、铑、钌、锇、铱贵金属都没有好方法进行提炼处理,而该项技术的出现,可以完美的突破矿石中无法富集提炼处理铂族贵金属的限制,该项技术方法通过电解方法完成,可以将矿石中含有的铂族贵金属元素几乎全部处理出来。

技术实现要素:

为实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:

(1)技术领域:

本方法属于湿法冶金范围,对八种贵金属有作用。贵金属除了金银可用氰化法,对于钯铂铑钌锇铱,基本没有合适的提取剂。本方法,使用食盐做电解液,用高压脉冲电源进行电解,对矿石中的贵金属进行造液,使贵金属中以氯金酸钠、氯钯酸钠、氯铂酸钠等形式溶解在食盐溶液中。

(2)原理:

食盐溶液在电解液中,形成的化学物质非常复杂,其中会形成强氧化剂,对于贵金属有强烈作用。实验发现,对于钯、铂、铑、钌、锇、铱等有氧化作用,可以实现贵金属的溶解,然后用铜对溶解的贵金属做置换,得到贵金属混合物。

在将矿石造液处理后,利用化学元素中金属的活波性质,可以将电解获得的贵金属液体通过单质铜粉来进行置换,根据铜的金属活泼特性,铜可以置换出钌→铑→钯→银→锇→铱→铂→金八种贵金属,置换反应后获得贵金属混合粉末,贵金属混合粉末中除了铜之外只有贵金属,贵金属含量将达到1%以上。贵金属混合物中存留的铜可以通过重新使用食盐电解液脉冲电解后还原成铜粉,循环利用,没有污染,混合物干燥分离后贵金属纯度可达到99.9%。

(3)电源:

使用3000伏,4微秒,占空比1%的脉冲电源对矿石进行电解。

一般情况下,脉冲峰值不低于800伏效果较好。

(4)实施方法:

高压脉冲正极加在矿石粉中,负极悬在潮湿的矿石表面,与矿石有可以放电的距离。这种情况下,贵金属只能留在电解液中。

电解液泵入铜粉罐置换出贵金属后,继续喷淋在矿石表面,然后渗入下面收集,同时携带贵金属从矿石中渗出。

(5)电解液:

使用食盐,浓度从1%到10%都可以正常运行,处理时间12小时基本就结束了,亦可加少量次氯酸钠,ph值保持7或微酸性。

附图说明

图1为此发明方法工艺示意图。

图2为此发明方法流程示意图。

依据本说明书一种电解提取贵金属的方法,具体实施方式如下:

①步骤1:配比食盐与水的浓度在1%至10%之间,制得电解液。

②步骤2:通过在食盐水之间添加少量次氯酸钠,制得电解液。

③步骤3:将电解槽分为上下两层,上层放置矿石,下层中空设置,作为收集矿石电解液容器,两层中间部分用过滤布连接,矿石堆放在过滤布上。

④步骤4:将矿石堆一侧插入正电极,为正极;矿石堆另一侧悬挂放电间隙为负极,对矿石进行放电设置,将正极与负极使用导线连接脉冲电源。

⑤步骤5:将电解槽下层中空槽的侧底部开孔,以导管延伸至电解槽外并在导管上安置排放阀门,将导管由阀门连接耐酸泵。

⑥步骤6:设置中空的铜粉罐,罐内填充单质铜粉,将耐酸泵用导管与铜粉罐连接,铜粉罐中侧部开孔,用导管延伸至电解槽矿石堆上方并安置喷淋喷头,方向往下朝电解槽矿石方向。

⑦步骤7:将依据步骤1和步骤2制得的电解液渗透进矿石槽中的矿石堆,接通脉冲电源对矿石堆进行放电,贵金属将溶解在电解液中,电解液由矿石堆往下渗透,渗透过滤布后,电解液汇聚在下层中空的电解槽,待电解槽下层溶液达到一定容量,打开侧底部阀门,电解液将通过耐酸泵泵入铜粉罐中。

⑧步骤8:利用化学元素中金属的活波性质,溶解有贵金属的电解液将与铜粉产生置换反应,根据铜的金属活泼特性,铜可以置换出钌→铑→钯→银→锇→铱→铂→金八种贵金属,置换反应后可获得贵金属混合粉末。

⑨步骤9:铜粉与电解液置换后,获得的贵金属混合粉末下沉,乏液上升,乏液通过中侧部开孔处流入至喷淋喷头,方向朝下,再次对电解槽中的矿石堆进行喷淋渗透,循环渗透→置换→喷淋,没有乏液排放,没有乏液污染。

⑩步骤10:脉冲电源对矿石堆放电持续周期为12小时,将铜粉罐中下沉的贵金属混合物取出后干燥,获得的混合物将只有铜和钌、铑、钯、银、锇、铱、铂、金八种贵金属。

技术特征:

1.一种电解提取贵金属的方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:制备电解液,将电解液渗透进入矿石堆。

步骤2:收集渗透进矿石进行脉冲放电后的电解液。

步骤3:将收集的电解液泵入铜粉罐中置换贵金属。

步骤4:将铜粉罐溢出的电解液乏液重新喷淋至矿石堆,依次循环。

步骤5:将置换后得到的产物干燥后获得含铜及金银钯铂锇钌铑铱八种贵金属的混合物粉末。

2.根据权利要求1中一种电解提取贵金属的方法,其特征在于:通过配比食盐与水的浓度在1%至10%之间,ph值=7,制得电解液。

3.根据权利要求1中一种电解提取贵金属的方法,其特征在于:通过在食盐水浓度之间添加少量次氯酸钠,ph值呈微酸性,制得电解液。

4.根据权利要求1中一种电解提取贵金属的方法,其特征在于:矿石堆一侧插入正电极,为正极;矿石堆另一侧为负极,悬挂放电间隙对矿石进行高压放电。

5.根据权利要求1中一种电解提取贵金属的方法,其特征在于:通过3000伏脉冲电源,4微秒,占空比1%和脉冲峰值不低于800伏的脉冲电源,对矿石堆放电持续周期为12小时。

6.根据权利要求1中一种电解提取贵金属的方法,其特征在于:通过电解液渗透进矿石后对矿石进行高压放电,获得的含有贵金属的电解液与铜粉进行置换,干燥后获得铜与贵金属的混合粉末。

技术总结

本发明涉及一种电解提取贵金属的方法,本方法主要对金银钯铂锇钌铑铱八种贵金属起作用,包括下面步骤:一、制备电解液,将电解液渗透进入矿石堆。二、收集渗透进矿石进行脉冲放电后的电解液。三、将收集的电解液泵入铜粉罐中置换贵金属。四、将铜粉罐溢出的电解液乏液重新喷淋至矿石堆,依次循环。五、将置换后得到的产物干燥后获得含铜及金银钯铂锇钌铑铱八种贵金属的混合物粉末。本发明不仅解决了不能提取矿石中铂族贵金属的难题,还解决了提炼贵金属过程中的环保问题,没有乏液排放,没有污染,循环使用。

技术研发人员:刘长利

受保护的技术使用者:刘彦良;刘晓云

技术研发日:2019.04.02

技术公布日:2020.10.13
声明:
“电解提取贵金属的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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