Технология аффинажа металлов платиновой группы относится к наиболее сложным и многооперационным, поскольку эти элементы обладают общностью химических свойств.
Помимо платиновых концентратов (ПК), для получения платины используется природный концентрат, так называемая «шлиховая» платина, сырье с содержанием ~ 75% платины в виде природного сплава платины и железа (минерал ферроплатина).
В случае палладия в качестве богатого вторичного сырья можно рассматривать технологический лом — стоматологические сплавы.
Сложность аффинажа МПГ обусловлена тем, что ПК, являющиеся основным исходным сырьем, характеризуются высоким содержанием примесей. Это обусловливает высокие затраты на аффинаж и большие объемы отходов аффинажной переработки.
Технология получения МПГ, в первую очередь платины и палладия, чрезвычайно консервативна, в ее основе лежит идея переработки платиновой руды, сформулированная еще в XVIII в. и заключающаяся в растворении концентрата в царской водке, последующем осаждении из раствора платинохлористоводородной кислоты и его прокаливании при температуре 1000°C с получением металлической платины. Из раствора после отделения платины выделяют палладий, осаждая его в виде труднорастворимой соли, которую также прокаливают в целях получения металлического палладия.
Растворение в царской водке обеспечивает отделение платины и палладия от суммы редких платиновых металлов (РПМ) (рутений, родий, иридий), которые концентрируются в нерастворимом остатке. Исключением является осмий, который ввиду летучести его тетраоксида отделяют отгонкой в газовую фазу на головной стадии аффинажа любого сырья, содержащего осмий.
В настоящее время на большинстве предприятий используют вскрытие платиновых концентратов в растворе соляной кислоты с использованием в качестве окислителя пропускаемого через пульпу газообразного хлора в титановых реакторах при механическом перемешивании и температуре 70–90°C. При проведении этой операции выделяющиеся при выщелачивании газы используются для регенерации растворителей, а также как самостоятельные вскрывающие реагенты. Высокие концентрации газообразного хлора способствуют переходу МПГ в составе комплексных соединений в высшие степени окисления, и они начинают «работать» как сильные окислители, ускоряя процесс растворения.
Выделение палладия возможно в форме транс-дихлородиамминопалладия (II). Для его осаждения в солянокислый раствор постепенно вводят гидрат аммиака. Так как его приливают постепенно, то первоначально часть палладия переходит в катионную форму тетраамминпалладий (II), а другая часть остается в виде тетрахлоропалладат (II) — иона. Выпадает соль Вокелена, которая при дальнейшем добавлении аммиака растворяется с образованием тетраамминпалладий (II) дихлорида. К полученному раствору постепенно прибавляется соляная кислота: при этом выпадает светло-желтый кристаллический осадок транс-дихлородиамминопалладия (II).
Рассмотренный метод аффинажа МПГ является осадительным, а осадительные методы наиболее просты для реализации в технологической практике. Методы осаждения наиболее просты и в аппаратурном оформлении.
Конечными продуктами аффинажа МПГ, независимо от выбранной технологии, являются мерные слитки (для платины и палладия) и порошки.
Если понравилась статья просим оценить ее лайком и оставить своё мнение в комментариях! Советуем подписаться, чтобы не пропустить много интересных статей в будущем!
#технологии #наука #оборудование #промышленность #экология #добычаруды #платина #производствоплатины