Распределение драгоценных металлов при электролитическом рафинировании никеля.

Анализ распределения драгоценных металлов по полупродуктам цеха электролиза никеля (см. таблицу) показывает, что редкие платиноиды в значительной степени концентрируются в кеке железоочистки анолита: 15—20% Rh и Ru, 30—36% Ir и 50—70% Os от содержания в анодах. Возможны три канала попадания благородных металлов в гидроокись железа — механическая взвесь шлама в анолите, переход платиновых металлов из анода в анолит в растворимой форме и с оборотными растворами шламовой установки. Известно, что платиновые металлы, растворенные в анолите, соосаждаются с гидроокисью железа в процессе очистки анолита [1].

Следовательно, в железистом кеке платиновые металлы присутствуют в двух формах — в виде шламовых частиц и как изоморфная примесь в гидроокиси железа. Как показали специальные эксперименты, при растворении синтетической гидроокиси железа, содержащей соосажденные платиноиды, в кислом растворе в присутствии избытка сульфита платиновые металлы, как и железо, нацело переходят в раствор. В то же время при аналогичной обработке шлама в отличие от данных работы [2] платиноиды в раствор практически не переходят. Следовательно, сульфитная обработка заводских проб железистого кека может служить способом различения соосажденных форм платиноидов и шламовой взвеси. Многочисленные эксперименты показали, что в отличие от спутников платины палладий и платина попадают в железистый кек практически нацело в виде шламовой взвеси. Это позволило выбрать, палладий как базовый элемент при расчетах форм нахождения спутников платины в железистом кеке.

Как видно из рис. 1, отношения платины и золота к палладию соизмеримы в каждом из продуктов — в анодах, осыпи, шламах и железистом кеке, тогда как отношение спутников платины к палладию в железистом кеке значительно выше, чем в прочих продуктах. Соответственно большая часть спутников платины в железистом кеке представлена соосажденными формами (рис. 2), а в виде шламовой взвеси в кек попадает ~10% платиновых металлов от содержания их в анодах, несмотря на предшествующую железоочистке фильтрацию анолита.

Платиновыми металлами, но без платины и палладия, обогащены также растворы шламового передела. До середины 1973 г. эти растворы, содержащие до 200 г/л серной кислоты, 50—60 г/л суммы никеля и меди и спутники платины, направлялись на двустадийное автоклавное выщелачивание никелевого концентрата флотации файнштейна. Растворы автоклавной установки, нейтрализованные и обогащенные никелем, поступали в систему очистки анолита. С середины 1973 г. было введено цементационное осаждение родия, а с середины 1974 г. — рутения из растворов сульфатизации шламов, обеспечивающее извлечение 95—97% этих металлов и попутно 30—40% Ir. На первой, окислительной, стадии автоклавного выщелачивания никелевого концентрата содержащиеся в растворе Rh и Ru на 92—99%, a Ir на 60—99% осаждаются в твердый остаток от выщелачивания, при этом чем выше рН конечного раствора, тем глубже осаждение, что особенно существенно для иридия. На второй стадии автоклавного процесса при водном выщелачивании остатка первой стадии возможен обратный переход спутников платины в раствор, преимущественно иридия. Соответственно, если растворы после переработки шламов целиком пропускать через цементационную и автоклавную установку, по этому каналу в анолит в существенных количествах может попадать лишь иридий.

Анализ данных рис. 1 и 2 свидетельствует, что с момента введения цементации заметно уменьшилось как абсолютное количество, так и доля соосажденных форм родия и рутения в растворе, тогда как уровни перехода в гидроокись иридия и осмия остались высокими. Имеющиеся данные позволяют предположить, что осмий, соосажденный из анолита в кек, попадает в анолит преимущественно за счет анодного процесса. Высокий переход осмия в электролит зафиксирован также в лабораторных опытах в работе [3], хотя он значительно уступает установленному в нашем исследовании для промышленного процесса.

Выводы

1. Железистый кек наряду со шламом является одним из основных концентраторов платиновых металлов и его переработка в отдельном цикле, предусмотренная технологической схемой комбината, позволит попутно извлечь значительные количества платиноидов.

2. Целесообразно проведение железоочистки как первой ступени очистки анолита, что предотвращает «размазывание» платиновых металлов по полупродуктам цеха.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кадышева Г. И., Липин Б. В., Анисимов СМ. и др. — «Изв. вуз. Цветная металлургия», 1973, № 5, с. 96—100.

2. Никитин М. В., Полиевский Л. Н., Сальдау Э. П., Масленицкий И. Н. — «Цветные металлы», 1970, № 6, с. 11 — 13.

3. Ладыго А. С, Борбат В. Ф., Орлов A.M., Синицын Н. М. - В кн.: Анализ и технология благрродных металлов. (Труды 8-го совещания по химии, анализу и технологии благородных металлов). М., «Металлургия», 1971, с. 399 —404.