Агломерация платиновых металлов

Агломерация платиновых металлов

В процессе агломерации сульфидный концентрат подвергается окускованию и частичной десульфурации при 1000—1100°С, что сопровождается процессами разложения высших сульфидов и окисления получившихся продуктов кислородом воздуха. Исходя из приведенных термодинамических данных, не следует предполагать каких-либо потерь платины, палладия, родия и иридия с газовой фазой. При окислении сульфидов рутения и осмия предпочтительнее образование твердых оксидов. Следует однако учитывать, что твердый диоксид осмия при температуре выше примерно 500 °С диспропорционирует на газообразные OSO4 или ОsО3 и Os. Кроме того, термодинамические расчеты не исключают полностью образования газообразных оксидов осмия и рутения. Поэтому в процессе агломерации следует ожидать частичного (5—15 %) улетучивания осмия и рутения с газовой фазой. Уменьшение этих потерь возможно при замене агломерации окомкованием в грануляторах.    
  
Электроплавка сульфидного никель-медного концентрата осуществляется в электропечи, куда поступает концентрат, содержащий в зависимости от месторождения от 20 до 150 г/т платиновых металлов. В шихту вместе с окатышами и агломератом добавляют оборотные продукты и, в зависимости от состава исходного сырья, известняк или песчаник. Температура расплава на границе с электродом достигает 1300—1400 °С. Пустая порода ошлаковывается; шлак сливают, гранулируют. На предприятиях ЮАР его подвергают измельчению и флотации с целью возможно более полного извлечения благородных металлов. Содержание благородных металлов в шлаке в зависимости от режима плавки и состава концентрата колеблется от 0,3 до 1,0 г/т. Штейн концентрирует основную массу платиновых металлов. Содержание их в штейне колеблется в пределах 100—600 г/т.
 
Процесс плавки протекает в основном в восстановительном режиме, поэтому потери платиновых металлов в этом процессе определяются механическими потерями мелких корольков штейна, взвешенных в шлаковой фазе. Эти потери могут быть устранены флотацией шлаков с извлечением платиновых металлов в сульфидный концентрат, что, как было указано, применяется на заводах ЮАР. При этом извлечение палладия, платины, иридия, родия может достигать более 99,0 %. Несколько ниже извлечение осмия и рутения, которые могут в большей степени, чем другие платиновые металлы, растворяться в шлаке.
 

Конвертирование платиновых металлов

Полученный при электроплавке штейн подвергается конвертированию. Эта операция — общая для всех заводов, перерабатывающих платинусодержащее сульфидное медно-никелевое сырье. Конвертирование, цель которого состоит в возможно более полном удалении сульфида железа из никель-медных штейнов, осуществляется при температуре около 1200 °С. Процесс протекает в сульфидных расплавах, где активность платиновых металлов очень невелика. Поэтому в процессе конвертирования в шлаковую фазу в очень незначительных количествах переходят платина (<0,5 %), палладий (<0,5 %), родий (<1,0%), иридий (<1,0 %). Более того, конвертерные шлаки перерабатываются в обеднительных печах, поэтому общие потери благородных металлов при конвертировании сравнительно малы. Однако рутений и осмий теряются, вероятно, в результате протекания окислительных реакций. Так, со шлаками теряется -5 % Ru, ~ 10 % Os. При обеднения шлаков эти металлы практически не извлекают.
Полученный файнштейн содержит в зависимости от состава исходного сырья 300—1600 г/т суммы платиновых металлов.
 
При обжиге никелевого концентрата в печах кипящего слоя процесс окисления протекает весьма интенсивно и поэтому сопровождается значительными потерями осмия и рутения, переходящих в газовую фазу.
Восстановительная электроплавка закиси никеля на металлический никель не вызывает значительных потерь платиновых металлов. Механические потери их с пылями могут быть уменьшены в результате совершенствования системы пылеулавливания. Переход в шлаки не вызывает дополнительных потерь, так как шлаки в этом процессе являются оборотными продуктами.
Взвешенная плавка сульфидных материалов осуществляется в окислительной атмосфере при температуре около 1300 °С. Вследствие присутствия при плавке большой массы расплавленного штейна потери рутения и осмия невелики.
 
Пирометаллургическая переработка медных концентратов, содержащих платиновые металлы, включает обжиг при 800—900 °С, отражательную плавку, конвертирование и огневое рафинирование меди. В последние годы для переработки медных концентратов широкое применение получили автогенные процессы: взвешенная плавка и плавка в жидкой ванне.
Химические реакции и температурный режим обжига медных концентратов примерно те же, что при агломерации, поэтому термодинамическая оценка обжига и ориентировочные потери металлов с газовой фазой аналогичны приведенным данным по агломерации.
 
Поведение платиновых металлов при переработке медных концентратов современными автогенными процессами практически не отличается от поведения этих металлов при плавке никелевых концентратов в тех же агрегатах. Отражательная плавка медных концентратов по поведению платиновых металлов аналогична рудно-термической плавке никелевых концентратов. То же самое можно сказать о первом периоде конвертирования медных штейнов. Однако во втором периоде конвертирования в случае высокого окислительно-восстановительного потенциала расплава (переокисление расплава) возможно образование тетраоксида осмия и переход его в газовую фазу.
 
Таким образом, существующие пирометаллургические способы переработки сульфидного сырья, содержащего платиновые металлы, обеспечивают достаточно высокое извлечение в черновые никель и медь платины и палладия. Осмий же и рутений, образующие при высоких температурах летучие оксиды OsО4 и RuО4, могут теряться с газовой фазой, более чем на 50 %. Уменьшение этих потерь — серьезная задача для исследователей и технологов, перерабатывающих платинусодержащее сырье.
Вы читаете, статья на тему агломерация платиновых металлов

Добавить комментарий

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>