Способ извлечения платины из технической соли гексахлороплатината аммония

Изобретение относится к гидрометаллургии платиновых металлов и позволяет усовершенствовать процесс очистки технической соли гексахлороплатината аммония (ГХПА) и повысить качество получения целевого продукта - платины.

Известен «Способ очистки технической соли гексахлороплатината аммония», включающий перевод платины в раствор и осаждение чистой соли, отличающийся тем, что осуществляют растворение исходной технической соли в водной пульпе обработкой гидразином при рН 1-2 и температуре 89-90°С, а осаждение чистой соли ведут путем окислительной обработки раствора хлором до потенциала 550-600 мВ. Авт. св-во СССР №1408738, МПК: C01G 55/00 от 06.11.85 г.

Известен «Способ извлечения платиновых металлов из растворов аффинажного производства», включающий сорбцию из хлоридных растворов, отличающийся тем, что сорбцию ведут из хлоридных растворов в динамическом режиме с использованием в качестве сорбента слабоосновного поликонденсационного анионита с матрицей на основе эпоксиполиамина, затем проводят деструкцией насыщенного анионита путем обработки концентрированной азотной кислотой и полученный азотно-кислый раствор, содержащий платиновые металлы, направляют на аффинаж.

Патент РФ на изобретение №2188247 МПК: С22В 11/00; опубл. 2002.08.27

Известен «Способ получения аффинированного палладия из хлоридных платинопалладиевых растворов, включающий осаждение соли платины раствором хлорида аммония, фильтрацию осадка, аффинаж палладия, отличающийся тем, что платинопалладиевый раствор перед осаждением соли платины обрабатывают раствором хлората натрия до значения окислительно-восстановительного потенциала 800-900 мВ при нагревании до 70-90°С.

Патент РФ на изобретение №2194085, МПК:С22В 11/00; опубл. 2002.12.10

Известен «Способ переработки растворов-промпродуктов аффинажного производства металлов платиновой группы», включающий осаждение палладия из раствора тетраамминпалладохлорида в виде палладозаммина (ПЗА) соляной кислотой, осаждение родия из раствора его натриевого гексанитрита хлоридом аммония в виде аммонийно-натриевого гексанитрита родия, отделение осадков ПЗА и АНГ родия фильтрацией, доизвлечение благородных металлов из маточных растворов аффинажа МПГ методами цементации неблагородными элементами, отличающийся тем, что маточный раствор от осаждения палладозаммина нейтрализуют аммиаком до установления рН в пределах от 1 до 5, нейтрализованный раствор отфильтровывают от осадка и используют в качестве хлорида аммония при осаждении АНГ родия.

Патент РФ на изобретение №2194085, МПК: С22В 11/00; опубл. 2002.12.10

Известен «Способ извлечения платины из хлоридных растворов», содержащих платину и палладий, примеси других металлов платиновой группы и неблагородных элементов, включающий осаждение малорастворимой соли хлороплатината аммония при перемешивании с использованием в качестве осадителя растворов, содержащих хлорид аммония, и разделение продуктов осаждения фильтрацией, При этом раствор, подлежащий осаждению платины, нагревают до 40-95°С, нагревание продолжают в процессе перемешивания и разделению фильтрацией подвергают разогретую пульпу. Патент РФ на изобретение №2175677, МПК:С22В 11/00; опубл. 2001.11.10

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому в качестве изобретения техническому решению является

«Способ разделения металлов из сплава платина, палладий, родий Pt-Pd-Rh», включающий растворение сплава с получением раствора хлорокомплексов H₂PtCl₆, H₂PdCl₄, H₃RbCl₆, выделение платины из получаемого раствора в форме гексахлороплатината аммония (NH₄)₂PtCl₆, приготовления водной пульпы и обработку пульпы монооксидом углерода СО при атмосферном давлении и t=60-70°С, отличающийся тем, что при достижении системой величины окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) значения 250 мВ, обработку прекращают, отделяют выпавший осадок палладия и платины ΣPd, Pt ох раствора, а фильтрат продолжают обрабатывать монооксидом углерода СО в прежних условиях до достижения величины окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), равной 0mV, после чего отделяют выпавший осадок и прокаливают при 1000°С с получением платины Pt высокой чистоты, в дальнейшем растворы, полученные от выделения гексахлороплатината аммония (NH₄)₂PtCl₆ и платины Pt, смешивают и продолжают обрабатывать монооксидом углерода СО при атмосферном давлении и комнатной температуре до достижения величины окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) системы 0mV, при этом отделяют выделившейся осадок порошка палладия Pd от раствора, затем оставшийся раствор обрабатывают щелочью до величины рН≥8, что приводит к выделению родия Rh в виде тонкодисперсного порошка, который после кипячения отделяют от раствора.

Патент РФ на изобретение №2693285, МПК:С22В 11/00; опубл. 02.07.2019.

Однако полученная губка платины в данном техническом решении не обладает пластичностью, необходимой для получения из нее изделий методом горячего прессования и волочения.

Техническим результатом изобретения является повышение качества получаемого продукта и получение его в виде пластичной платиновой губки.

Достижение указанного результата обеспечивается за счет того, что «Способ извлечения платины из технической соли гексахлороплатината аммония включает приготовление водной пульпы гексахлороплатината аммония и обработку ее монооксидом углерода при интенсивном перемешивании, атмосферном давлении и температуре 60°С до полного растворения соли. Затем отделяют осадок черни Σ Pd, Pt, обрабатывают раствор H₂PtCl₄ хлором и отделяют осадок чистой соли гексахлороплатината аммония с последующим прокаливанием, вызывающим восстановление палладия и осаждение платины в количестве 5-10%. Затем повторно приготавливают пульпу технической соли гексахлороплатината аммония, в которую добавляют фильтрат, представляющий собой полученный на предыдущей стадии раствор H₂PtCl₄ в количестве, необходимом для получения в смешанной пульпе соотношения Pt(II): Pt(IV), равном 2%. Затем смешанную пульпу повторно обрабатывают монооксидом углерода, повторяя при этом все операции предыдущей стадии. Снова осаждают чистую соль гексахлороплатината аммония, а осадок отфильтровывают и промывают на фильтре 10% водным раствором хлористого аммония и высушивают. Наконец из полученной соли также, как и на предыдущей стадии, прокаливанием дополнительно получают пластичную платиновую губку. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом: водную пульпу гексахлороплатината аммония (ГХПА), в которой содержится хлорокомплекс Pt(II) с содержанием Pt(II) в растворе ГХПА 2% масс. от количества Pt(IV) и Т:Ж=1:10, обрабатывают монооксидом углерода СО (барботаж) при интенсивном перемешивании и температуре 60°С. Происходит постепенное растворение соли ГХПА за счет восстановления Pt(IV) до Pt(II) по реакции:

Параллельно реакции (1) протекает реакция восстановления примеси палладия: Pd(II) до Pd(0) с соосаждением некоторого количества платины, что проявляется после полного растворения ГХПА появлением в растворе H₂PtCl₄ осадка черни, содержащего сумму палладия и платины (Σ Pd,Pt).

Перед фильтрацией этого осадка раствор выдерживают в течении 30 мин. без подачи газа для коагуляции осадка Σ Pd,Pt. Затем повторно приготавливают пульпу технической соли гексахлороплатината аммония, в которую добавляют фильтрат, представляющий собой полученный на предыдущей стадии раствор H₂PtCl₄, повторно обрабатывают смешанную пульпу монооксидом углерода, затем повторяют все операции предыдущей стадии, при этом осаждают чистую соль гексахлороплатината аммония, затем осадок отфильтровывают и промывают на фильтре 10% водным раствором хлористого аммония, высушивают и наконец полученную соль прокаливают при температуре 1000°С с получением в дальнейшем пластичной платиновой губки.

Изобретение характеризуется следующими примерами выполнения способа. Для экспериментов использовали осадок технической соли ГХПА, выделенный их технологического раствора. Эту соль в количестве 5 г прокаливают при температуре 1000°С и в полученной платиновой губке определяют содержание палладия и родия: Pd - 0,36%; Rh - 1,04%.

Пример 1. Пульпу 5,0 г ГХПА в 50 мл воды обрабатывают монооксидом углерода путем его барботирования через раствор при интенсивном перемешивании, атмосферном давлении и температуре 60°С. Полное растворение осадка ГХПА происходит через 9 ч15 мин. с образованием раствора H₂PtCl₄ (красная окраска) и выделением черного осадка Σ Pd,Pt.

Полученную соль прокаливают при температуре 1000°С с получением в дальнейшем пластичной платиновой губки.

Пример 2. При подготовке 5,0 г пульпы ГХПА в 50 мл воды в пульпу добавляют раствор H₂PtCl₄, полученный по Примеру 1 в количестве, обеспечивающим определенное соотношение Pt(II) к Pt(IV) в растворе ГХПА. При это соотношение Т:Ж=1:10. Подготовленные таким образом пульпы обрабатывают монооксидом углерода в условиях, аналогичных примеру 1, и определяли время полного растворения ГХПА. Полученную соль прокаливают при температуре 1000°С с получением в дальнейшем пластичной платиновой губки, которую анализируют на содержание палладия и родия: Pd - 0,01%; Rh - 0,02%.

Остальные примеры и полученные результаты представлены в табл. 1

Из таблицы 1 видно, что наименьшее время растворения ГХПА в пульпе достигается при соотношении в растворе Pt(II): Pt(IV) не более 2%.

В примере 5 после растворения ГХПА через 69 мин. обработку монооксидом углерода продолжают еще 10 мин., после чего реактор закрывают и оставляют на 30 мин. для коагуляции выделившейся черни Σ Pd, Pt. Затем осадок отфильтровывают и промывают на фильтре 1М раствором соляной кислоты. Фильтрат, представляющий собой раствор H₂PtCl₄, окисляют хлором до значения окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), равного 650 мВ, и охлаждают до комнатной температуры. При этом осаждается чистая соль ГХПА. Осадок отфильтровывают и промывают на фильтре 10% водным раствором хлористого аммония. После высушивания полученную соль ГХПА прокаливают при температуре 1000°С. В результате получают пластичную платиновую губку, которую анализируют на содержание палладия и родия: Pd - 0,01%; Rh - 0,02%.

Анализ приведенных данных показывает, что предлагаемый способ позволяет повысить качество конечного продукта (платиновой губки) как по содержанию примесей, так и по пластичности.