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铂族金属提炼(铂镍合金)

铂族金属提炼(铂镍合金) 从铜镍合金中提取铂族金属

分离铜镍合金中的贱金属和硫以生产铂族金属精矿。铜镍合金是高镍锍磨浮精选的磁性产品(见高镍锍磨浮分离方法)。一般含60% ~ 70%的Ni,15% ~ 20%的Cu,5% ~ 7%的Fe和5%左右的S(以硫化物状态),富集了原高镍锍中90%以上的铂族金属。在南非、加拿大和中国,铂族金属精矿由铜镍合金制成。

铜镍合金中铂族金属的品位因产地不同而差异很大。南非勒斯滕堡铂矿生产的铜镍合金中铂族金属含量较高,可达0.5% ~ 1.0%。贱金属及其硫化物直接用硫酸浸出后,得到品位在45%以上的铂族金属精矿(见加压浸出富集铂族金属)。加拿大INCO和中国金川有色金属公司生产的铜镍合金仅含0.01% ~ 0.04%的铂族金属。为此,中国采用二次硫化富集后用盐酸和氯气浸出,加拿大采用羰基镍法分离镍和铁后用加压浸出富集生产铂族金属精矿。Burrus Tengbao铂矿公司的生产流程要长得多。1980年,中国金川有色金属有限公司投产如图。主要由二次硫化、盐酸和氯气浸出、浓硫酸浸出和脱硫组成。

处理铜镍合金的工艺方法

二次硫化原料铜镍合金中铂族金属和金的总含量为0.01%。以镍生产系统的脱硫渣为硫化剂,在转炉或反射炉中于1473~1573K K温度下,将原铜镍合金中的铜、镍、铁等金属硫化转化为硫化物,铜、镍、铁等硫化物熔体喷吹氧化除铁,控制10% ~ 15%的铜镍硫化物重新氧化形成金属合金。将具有金属性能的二次高镍锍锭缓慢冷却、破碎、研磨,然后磁选,生产二次铜镍合金。二次铜镍合金中铂族金属的品位比原铜镍合金高3 ~ 8倍。

向含有0.5 mol/l盐酸的溶液中通入氯气,浸出金属镍、铜、铁和硫化物。在浸出过程中,将铂-甘汞电极对插入萃取器,测量溶液的电极电位。使用二次铜镍合金的量和氯供应来控制溶液的电极电势不超过410mV,以便铜、镍、铁等。溶解在浸提溶液中,贵金属富集在浸提残渣中。卧式机械搅拌萃取器被隔板分成四个反应室,每个反应室都装有机械搅拌和氯气供应系统。浆料向下游流经第二和第三反应室,最后从第四反应室溢出。当萃取器的橡胶衬里受到防腐保护时,浸出温度不应超过353K。当浸出器内衬玻璃钢或钛合金时,利用氯化反应释放的热量,浸出过程可在溶液的沸腾温度(378 ~ 391 K)下进行。此时浸出反应速度很快,铜镍合金处理量可达400 kg/(m3% 26 bullh),浸出液中贱金属含量可控制在200 g/L(见富集铂族金属的氯选择性浸出)。连续进行浸出,将过滤后的贱金属氯化物溶液泵入镍生产系统,回收铜和镍。

浓硫酸在氯盐酸中浸出时产生的单质硫会包裹铜镍合金球团,阻碍贱金属的浸出。当浸出渣中残留的贱金属含量仍超过贵金属含量时,可用浓硫酸浸出进一步分离。即用1.5 ~ 2倍质量的浓硫酸将浸出渣调浆,在机械搅拌下升温至343K,使残留的贱金属转化为可溶性硫酸盐。用10倍的水稀释沸腾的浆料,并过滤出贱金属溶液。贵金属富集在以元素硫为主体的残渣中。

从脱硫渣中分离元素硫是从铜镍合金中提取铂族金属精矿的重要步骤。一般采用四氯乙烯溶解脱硫法(见贵金属材料脱硫)。脱硫后,得到含10%贵金属的精矿,精矿中贵金属与贱金属之比大于1。整个处理过程可以脱除99.5%以上的贱金属杂质和98%以上的硫。

关键词TAG: 贵重金属 
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