[go: up one dir, main page]

RU2564187C2 - Method of platinum-group metals extraction from spent catalysts on carriers out of aluminium oxide - Google Patents

Method of platinum-group metals extraction from spent catalysts on carriers out of aluminium oxide Download PDF

Info

Publication number
RU2564187C2
RU2564187C2 RU2013157710/02A RU2013157710A RU2564187C2 RU 2564187 C2 RU2564187 C2 RU 2564187C2 RU 2013157710/02 A RU2013157710/02 A RU 2013157710/02A RU 2013157710 A RU2013157710 A RU 2013157710A RU 2564187 C2 RU2564187 C2 RU 2564187C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
collector
platinum
metals
spent catalysts
metal
Prior art date
Application number
RU2013157710/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013157710A (en
Inventor
Владимир Семенович Сонькин
Сергей Васильевич Ковалев
Геннадий Ефимович Гельман
Адиль Ринатович Муралеев
Дмитрий Дмитриевич Маганов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Приокский завод цветных металлов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Приокский завод цветных металлов" filed Critical Открытое акционерное общество "Приокский завод цветных металлов"
Priority to RU2013157710/02A priority Critical patent/RU2564187C2/en
Publication of RU2013157710A publication Critical patent/RU2013157710A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2564187C2 publication Critical patent/RU2564187C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: spent catalysts on the carriers out of aluminium oxide are mixed with fluxes, the obtained charge is melted on metal accelerator at temperature 1500÷1800°C during several stages with drainage after each stage of the produced slag, and with melting of successive charge portion on accelerator of the previous melting with separation of the alloy of platinum-group metals and accelerator. As flux the wastes and industrial products of refining are used, they include slags, ventilation system dusts, and salts after master solution evaporation at ratio by weight: spent catalysts:slags:ventilation system dusts:salts after master solutions evaporation = 1:0.5÷1.5: max. 0.3:max. 0.3.
EFFECT: increased degree of extraction of platinum-group metals, including from wastes with low content of precious metals.
2 cl, 2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к металлургии благородных и редких металлов и может быть использовано при переработке дезактивированных катализаторов на основе оксида алюминия, содержащих металлы платиновой группы (далее катализаторы).The invention relates to metallurgy of precious and rare metals and can be used in the processing of deactivated alumina-based catalysts containing platinum group metals (hereinafter referred to as catalysts).

Известно большое количество способов переработки катализаторов, содержащих платиновые металлы [М.А. Меретуков, А.М. Орлов. Металлургия благородных металлов (зарубежный опыт). - М.: Металлургия, 1990, с. 341-343].There are a large number of methods for processing catalysts containing platinum metals [M.A. Meretukov, A.M. Orlov. Metallurgy of precious metals (foreign experience). - M.: Metallurgy, 1990, p. 341-343].

Обзор способов переработки катализаторов на основе оксида алюминия показывает, что способы эти можно разделить на три основные группы:A review of the processing methods of alumina-based catalysts shows that these methods can be divided into three main groups:

- растворение основы катализатора с получением и дальнейшей переработкой концентрата извлекаемых компонентов;- dissolution of the catalyst base with obtaining and further processing of the concentrate of recoverable components;

- растворение извлекаемых компонентов растворами кислот с окислителями с последующей переработкой растворов, как правило, сорбционными методами;- dissolution of recoverable components with acid solutions with oxidizing agents, followed by processing solutions, as a rule, by sorption methods;

- плавка катализаторов на металлический коллектор.- smelting catalysts on a metal collector.

Первые две группы способов не являются универсальными, т.к. основа катализатора - оксид алюминия - наиболее распространен в двух модификациях - альфа-форме и гамма-форме. Как правило, эти две формы смешаны. Оксид алюминия в альфа-форме плохо растворим как в кислотах, так и в щелочах, что в ряде случаев не позволяет получать богатые концентраты по первой группе способов. Оксид алюминия в гамма-форме растворяется в кислотах, что приводит к повышенному расходу реагентов и трудностям при фильтрации пульп, если применяются способы из 2-й группы. В третьей группе способов плавке на коллектор подвергают основу катализатора - оксид алюминия - температура плавления которого порядка 1800°C, а для получения шлаков с достаточно низкой вязкостью их необходимо прогреть до 1950÷2000°C. Плавка при таких температурах приводит к повышенному расходу энергии и ускоренному износу футеровки печей. Для снижения температуры плавки используют флюсы - буру, соду, плавиковый шпат и другие, что, во-первых, повышает стоимость переработки, во-вторых, увеличивает количество отходов производства (шлаков), которые необходимо утилизировать.The first two groups of methods are not universal, because the basis of the catalyst - alumina - is most common in two versions - alpha form and gamma form. Typically, these two forms are mixed. Alumina in alpha form is poorly soluble in both acids and alkalis, which in some cases does not allow to obtain rich concentrates according to the first group of methods. Alumina in gamma form dissolves in acids, which leads to increased consumption of reagents and difficulties in filtering the pulps, if methods from the 2nd group are used. In the third group of methods, the base of the catalyst, alumina, is melted onto the collector, the melting temperature of which is about 1800 ° C, and to obtain slags with a sufficiently low viscosity, they must be heated to 1950 ÷ 2000 ° C. Melting at these temperatures leads to increased energy consumption and accelerated wear of the lining of furnaces. To lower the melting temperature, fluxes are used - borax, soda, fluorspar and others, which, firstly, increases the cost of processing, and secondly, increases the amount of production waste (slag) that must be disposed of.

В патенте RU 2306347 С1 (опубл. 20.09.2007) описан способ переработки катализаторов, содержащих платиновые металлы и рений на носителях из оксида алюминия. Способ включает обжиг катализаторов, выщелачивание его в серной кислоте, добавление в полученную пульпу концентрата пыли электрофильтров, осаждение платиновых металлов из раствора цементацией, отделение сернокислого раствора от нерастворимого остатка фильтрацией, извлечение рения из раствора сорбцией, плавку нерастворимого остатка с добавлением флюсов.In the patent RU 2306347 C1 (published on September 20, 2007) a method for processing catalysts containing platinum metals and rhenium on alumina supports is described. The method includes burning catalysts, leaching it in sulfuric acid, adding electrostatic precipitators to the dust concentrate, precipitating platinum metals from the solution by cementation, separating the sulfuric acid solution from the insoluble residue by filtration, sorbing rhenium from the solution, smelting the insoluble residue with the addition of fluxes.

Недостатками вышеуказанного способа являются:The disadvantages of the above method are:

- большой расход серной кислоты на растворение основы катализатора;- high consumption of sulfuric acid to dissolve the catalyst base;

- неполное растворение основы катализатора, если последняя частично или полностью состоит из оксида алюминия в альфа-форме, что снижает или практически сводит к нулю степень концентрирования платиноидов в нерастворимом остатке и усложняет его дальнейшую переработку;- incomplete dissolution of the catalyst base, if the latter partially or completely consists of aluminum oxide in alpha form, which reduces or practically reduces to zero the degree of concentration of platinoids in the insoluble residue and complicates its further processing;

- необходимость промывки кека от сернокислого выщелачивания катализатора;- the need to wash cake from sulfate leaching of the catalyst;

- необходимость утилизации большого количества кислотных (в данном случае сернокислых) растворов.- the need for disposal of a large number of acidic (in this case, sulfate) solutions.

Известен способ извлечения благородных металлов из глиноземных материалов и отходов, например алюмоплатинового катализатора (SU 171116 А1, опубл. 01.01.1965). Платину извлекают из алюмоплатиновых катализаторов с криолитом в качестве растворителя экстракцией жидким алюминием. Выделение платины из алюмоплатинового сплава проводят с использованием серной кислоты. Степень извлечения платины составляет 90%.A known method of extracting precious metals from alumina materials and waste, such as alumina-platinum catalyst (SU 171116 A1, publ. 01.01.1965). Platinum is recovered from alumina-platinum catalysts with cryolite as solvent by liquid aluminum extraction. Isolation of platinum from an aluminoplatinum alloy is carried out using sulfuric acid. The platinum recovery rate is 90%.

Недостатком способа является образование большого количества отходов в виде твердого раствора оксида алюминия в криолите.The disadvantage of this method is the formation of a large amount of waste in the form of a solid solution of aluminum oxide in cryolite.

В патенте RU 2023036 С2 (опубл. 15.11.1994) раскрыт способ извлечения платины из вторичного сырья. Вторичным сырьем является стекло и отходы стекольного производства. Проводят плавку вторичного сырья при температуре не ниже 1700°C в присутствии металла-коллектора с разделением металлов. Массовое соотношение исходного материала и коллектора поддерживают равным 1,5-2,5:1, плавку ведут при вязкости шлака не более 10 Па·с и выделение платины из содержащего ее материала ведут электролизом.In the patent RU 2023036 C2 (publ. 15.11.1994) a method for extracting platinum from recycled materials is disclosed. Secondary raw materials are glass and glass wastes. Secondary raw materials are smelted at a temperature not lower than 1700 ° C in the presence of a metal collector with metal separation. The mass ratio of the starting material and the collector is maintained equal to 1.5-2.5: 1, melting is carried out with a slag viscosity of not more than 10 Pa · s, and platinum is isolated from the material containing it by electrolysis.

В журнале "Цветные металлы", 1989, №2, с. 57-59 описан способ извлечения благородных металлов из вторичного сырья плавкой на металлический коллектор. При этом сырье предварительно смешивают с шлакообразующими оксидами и глетом.In the journal "Non-ferrous metals", 1989, No. 2, p. 57-59 describes a method for the extraction of precious metals from secondary raw materials by melting to a metal collector. When this raw material is pre-mixed with slag-forming oxides and litharge.

Недостатком последних двух способов является использование при плавке шлакообразующих флюсов, что увеличивает затраты и количество отходов производства.The disadvantage of the last two methods is the use of slag-forming fluxes during smelting, which increases the cost and amount of production waste.

Известен способ извлечения металлического компонента (платины) из отработанных катализаторов на основе оксида алюминия (Металлургия благородных металлов, под ред. Л.В. Чугаева, М.: Металлургия, 1987, с. 426). Катализатор (многокомпонентный материал) расплавляют с добавлением соединений кальция, например, фторида кальция. Для образования сплава добавляют медь. Плавку ведут при температуре в пределах 1500-1550°C. Недостатком является использование фторсодержащих флюсов, которые обладают высокой агрессивностью по отношению к футеровке печей или тиглям, что приводит к повышенному ее износу.A known method of extracting a metal component (platinum) from spent catalysts based on aluminum oxide (Metallurgy of noble metals, under the editorship of L.V. Chugaev, M .: Metallurgy, 1987, S. 426). The catalyst (multicomponent material) is melted with the addition of calcium compounds, for example, calcium fluoride. Copper is added to form the alloy. Melting is carried out at a temperature in the range of 1500-1550 ° C. The disadvantage is the use of fluorine-containing fluxes, which are highly aggressive in relation to the lining of furnaces or crucibles, which leads to increased wear.

В патенте RU 2248406 С1 (опубл. 20.03.2005) описан способ разделения многокомпонентного материала, содержащего металлические компоненты. К таким материалам относятся, например, отработанные катализаторы на основе платины, нанесенной на оксид алюминия, которые используются в процессах гидрирования, дегидрирования, крекинга. Способ заключается в том, что многокомпонентный материал предварительно пропитывают раствором соли металла-коллектора в количестве, обеспечивающем массовое содержание в расплаве металла-коллектора (металл-растворитель), превышающее содержание металлических компонентов. Затем его прокаливают и расплавляют в восстановительной атмосфере с добавлением шлакообразующего флюса на основе фторидов металлов, возможно с оксидом кальция при температуре 1000-1800°C. После расплавления расплав перемешивают и выдерживают в жидком состоянии в течение времени, достаточном для разделения шлаковой и металлической фаз. Затем производят выпуск полученного шлака и металла, а их разделение производят механически после их затвердевания. Анализ полученного металла показал, что 95% платины переходит в слиток на основе меди, а остальной металл теряется в шлаке. При использовании в аналогичных условиях с добавлением того же количества металла-коллектора в виде медного порошка с размером фракции 20 мкм в слиток на основе меди переходит только 78% платины, остальное количество - 22% - остается в шлаке. In the patent RU 2248406 C1 (publ. 20.03.2005) a method for separating a multicomponent material containing metal components is described. Such materials include, for example, spent catalysts based on platinum supported on alumina, which are used in hydrogenation, dehydrogenation, and cracking processes. The method consists in the fact that the multicomponent material is pre-impregnated with a salt solution of the metal of the collector in an amount providing a mass content in the melt of the metal of the collector (metal-solvent) in excess of the content of metal components. Then it is calcined and melted in a reducing atmosphere with the addition of slag-forming flux based on metal fluorides, possibly with calcium oxide at a temperature of 1000-1800 ° C. After melting, the melt is mixed and kept in a liquid state for a time sufficient to separate the slag and metal phases. Then produce the resulting slag and metal, and their separation is carried out mechanically after they harden. Analysis of the obtained metal showed that 95% of platinum goes into a copper-based ingot, and the rest of the metal is lost in slag. When used under similar conditions with the addition of the same amount of collector metal in the form of a copper powder with a grain size of 20 μm, only 78% of platinum passes into the copper based ingot, the rest - 22% - remains in the slag.

Недостатки данного способа:The disadvantages of this method:

- использование при плавке фторсодержащих шлакообразующих флюсов (CaF2) приводит к повышенному износу футеровки печи или тиглей, увеличивает количество отходов производства и затраты на приобретение реагентов;- the use of fluorine-containing slag-forming fluxes (CaF 2 ) during smelting leads to increased wear of the furnace lining or crucibles, increases the amount of production waste and the cost of reagents;

- при разложении соли металла-коллектора, раствором которой пропитывается многокомпонентный материал (катализатор), выделяются экологически вредные газы, например NOx, если применяется нитрат меди, что обуславливает необходимость создания дорогостоящей системы газоочистки;- when the salt of the metal of the collector is decomposed, with the solution of which a multicomponent material (catalyst) is impregnated, environmentally harmful gases, for example NO x , are emitted if copper nitrate is used, which necessitates the creation of an expensive gas purification system;

- согласно описанию способ предполагает однократное использование коллектора для извлечения металлов из основы многокомпонентного материала, при этом исключается концентрирование извлекаемых компонентов в коллекторе, что обуславливает большой расход ресурсов при переработке коллектора.- according to the description of the method involves a single use of the collector for the extraction of metals from the base of a multicomponent material, this eliminates the concentration of the extracted components in the collector, which leads to a large consumption of resources during the processing of the collector.

Указанный способ является наиболее близким к заявляемому способу и является его прототипом.The specified method is the closest to the claimed method and is its prototype.

Задачей настоящего изобретения является упрощение схемы переработки вышеуказанных катализаторов и снижение расхода материальных ресурсов на их переработку.The objective of the present invention is to simplify the processing scheme of the above catalysts and reduce the consumption of material resources for their processing.

Поставленная задача решается следующим образом. Сначала плавят некоторое количество шлаков, образующихся при плавке сырья и промежуточных продуктов аффинажного производства (далее промпродукты), содержащих благородные металлы в концентрациях выше отвальных, а также - неблагородные металлы, например железо, причем концентрация последних должна многократно превышать концентрацию драгоценных металлов. Шлаки плавят в восстановительной среде и нагревают до температуры выше температуры плавления железа (1550÷1650°C). При этом на дне ванны образуется сплав, состоящий в основном из неблагородных металлов, который в дальнейшем является коллектором благородных металлов. Шлаки сливают, оставляя в печи пограничный слой шлаков и коллектор. На оставшийся в печи расплавленный материал загружают следующую порцию шлаков, плавят, нагревают и сливают в вышеописанном порядке. Операцию повторяют до набора достаточного количества коллектора.The problem is solved as follows. First, a certain amount of slag is formed, which is formed during the melting of raw materials and intermediate products of refining production (hereinafter referred to as intermediate products) containing noble metals at concentrations higher than dump metals, and also base metals, for example, iron, and the concentration of the latter should be many times higher than the concentration of precious metals. Slag is melted in a reducing medium and heated to a temperature above the melting point of iron (1550 ÷ 1650 ° C). At the same time, an alloy is formed at the bottom of the bath, consisting mainly of base metals, which is subsequently a collector of precious metals. Slag is drained, leaving a boundary layer of slag and a collector in the furnace. The following portion of slag is loaded onto the molten material remaining in the furnace, melted, heated, and drained in the manner described above. The operation is repeated until a sufficient amount of collector is recovered.

Шихту, полученную смешиванием катализаторов с отходами аффинажного производства (далее отходы) и промпродуктами, выбранными из шлаков от плавки сырья и богатых промпродуктов, пылей, образующихся при плавке промпродуктов и улавливаемых вентиляционными системами (далее пыли), солей от упаривания маточных растворов (далее соли), обычно в виде их смеси, плавят на образовавшийся по вышеописанной методике металлический коллектор. Указанные отходы и промпродукты играют роль флюсов, снижающих температуру плавления основы катализаторов и вязкость шлаков. Плавку ведут при температуре 1500-1800°C, как правило в несколько стадий. После каждой стадии образовавшийся шлак сливают, а на коллектор от предыдущей плавки загружают и плавят новую порцию шихты, с выделением в итоге сплава благородных металлов с коллектором. Осуществление указанных приемов позволяет довести концентрацию благородных металлов в коллекторе до оптимальных значений. При необходимости для дополнительного снижения вязкости образующихся шлаков добавляют известь, стекло, песок. После расплавления шихты металлы, присутствующие в промпродуктах, отходах и катализаторе, коалисцируют, образуя более крупные капли сплава, чем при плавке катализатора в отдельности, создавая тем самым условия для более полного поглощения металлов коллектором и, в конечном счете, повышая извлечение платиновых металлов из катализатора. Попутно в коллектор дополнительно извлекаются благородные металлы из используемых в качестве флюсов промпродуктов и отходов.The mixture obtained by mixing the catalysts with waste from refining production (hereinafter referred to as waste) and by-products selected from slags from the smelting of raw materials and rich by-products, dusts generated by the smelting of industrial products and captured by ventilation systems (hereinafter dust), salts from evaporation of mother liquors (hereinafter referred to as salts) , usually in the form of a mixture thereof, is melted onto a metal collector formed by the above method. These wastes and industrial products play the role of fluxes that reduce the melting point of the catalyst base and slag viscosity. Melting is carried out at a temperature of 1500-1800 ° C, usually in several stages. After each stage, the resulting slag is poured, and a new portion of the charge is loaded and melted onto the collector from the previous melting, with the result that an alloy of precious metals with a collector is released. The implementation of these methods allows to bring the concentration of precious metals in the reservoir to optimal values. If necessary, lime, glass, sand are added to further reduce the viscosity of the resulting slag. After melting the charge, the metals present in the intermediate products, waste, and catalyst coalesce, forming larger drops of the alloy than when melting the catalyst separately, thereby creating conditions for more complete absorption of metals by the collector and, ultimately, increasing the recovery of platinum metals from the catalyst . Along the way, noble metals are additionally extracted into the collector from industrial products and wastes used as fluxes.

В итоге способ согласно изобретению, благодаря использованию промпродуктов аффинажного производства, позволяет исключить введение в технологический процесс металла для образования коллектора и в дальнейшем - разделение этого металла и благородных металлов, что упрощает технологическую схему, снижает затраты на производство. Таким образом, поставленная задача выполнена.As a result, the method according to the invention, due to the use of intermediate products of refining production, eliminates the introduction of metal into the technological process for the formation of a collector and subsequently the separation of this metal and precious metals, which simplifies the technological scheme and reduces production costs. Thus, the task is completed.

Более подробно способ осуществляется следующим образом.In more detail, the method is as follows.

Для образования коллектора выбирают промпродукты с содержанием суммы благородных металлов не более 0,005% и суммы неблагородных металлов (железа, кобальта, никеля, меди, и др.) - не менее 0,3%. Выбранные промпродукты плавят по вышеописанной методике до набора необходимого количества коллектора, состоящего в основном из сплава неблагородных металлов. Необходимое количество коллектора зависит от объема печи. Коллектор нагревают до полного расплавления и загружают на него шихту из катализатора и промпродуктов. Состав шихты, масс. частей: катализатор : шлаки : пыли : соли = 1 : 0,5÷1,5 : не более 0,3 : не более 0,3. Шихту в плавильную печь загружают порционно на расплавленный коллектор, прогревают содержимое печи до температуры 1500÷1800°C до получения шлаков необходимой вязкости. Вязкость шлаков определяют визуально. При необходимости для дополнительного снижения вязкости образующихся шлаков добавляют известь, стекло, песок. Далее печь отключают и ставят на отстой на 5÷10 минут, после чего шлаки сливают, оставляя коллектор и пограничный слой шлаков в печи, на коллектор и пограничный слой шлаков загружают очередную порцию шихты и так далее. Суммарное количество загружаемого на плавку катализатора и промпродуктов рассчитывают исходя из того, чтобы концентрация каждого из благородных металлов в коллекторе не превышала 15%. Продукты последней плавки выливают в изложницу и после охлаждения шлаки отделяют от сплава-коллектора. Шлаки опробуют и реализуют как отходы производства. Сплав, содержащий в основном металлы, восстановленные из промпродуктов, а также благородные металлы, извлеченные из катализаторов и промпродуктов, перерабатывают известными способами, например, по схеме: гранулирование сплава, гидрохлорирование или растворение в «царской водке» гранул, фильтрация, осаждение и аффинаж серебра, селективное осаждение из раствора золота и платиновых металлов и их дальнейший аффинаж.For the formation of a collector, industrial products are selected with a total noble metal content of not more than 0.005% and a base metal amount (iron, cobalt, nickel, copper, etc.) of at least 0.3%. Selected industrial products are melted according to the method described above to set the required amount of collector, consisting mainly of an alloy of base metals. The required amount of collector depends on the volume of the furnace. The collector is heated until completely melted and a mixture of catalyst and intermediate products is loaded onto it. The composition of the mixture, mass. parts: catalyst: slags: dust: salts = 1: 0.5 ÷ 1.5: not more than 0.3: not more than 0.3. The mixture in the melting furnace is loaded portionwise onto the molten collector, the contents of the furnace are heated to a temperature of 1500 ÷ 1800 ° C to obtain slags of the required viscosity. The viscosity of the slag is determined visually. If necessary, lime, glass, sand are added to further reduce the viscosity of the resulting slag. Next, the furnace is turned off and put on sludge for 5 ÷ 10 minutes, after which the slag is drained, leaving the collector and the boundary layer of slag in the furnace, the next portion of the charge is loaded onto the collector and the boundary layer of slag, and so on. The total amount of catalyst and industrial products charged for smelting is calculated on the basis that the concentration of each of the noble metals in the collector does not exceed 15%. The products of the last heat are poured into the mold and, after cooling, the slags are separated from the collector alloy. Slag will be tested and sold as production waste. An alloy containing mainly metals recovered from industrial products, as well as noble metals extracted from catalysts and industrial products, is processed by known methods, for example, according to the scheme: granulation of the alloy, hydrochlorination or dissolution of granules in "royal vodka", filtration, deposition and refining of silver , selective precipitation from a solution of gold and platinum metals and their further refining.

Пример 1.Example 1

Для проведения опытов взяли катализатор ПР-20 ТУ 2177-008-03533913-99 с концентрацией платины 0,37%. Для выплавки коллектора использовали промпродукт массой 3 кг с концентрацией железа 1,5% (45 г), суммы благородных металлов - 0,004% (0,12 г ).For the experiments, they took the catalyst PR-20 TU 2177-008-03533913-99 with a concentration of platinum of 0.37%. For the smelting of the collector, an intermediate product of 3 kg mass with an iron concentration of 1.5% (45 g) was used, and the amount of noble metals was 0.004% (0.12 g).

Приготовили шихту катализатора с промпродуктами, состав которой представлен в таблице 1, и разделили на 10 частей по 482 г. Prepared a mixture of catalyst with intermediate products, the composition of which is presented in table 1, and was divided into 10 parts of 482 g.

Плавку вели в индукционной печи ИСТ- 0,06 в графитовом тигле. Сначала проплавили промпродукт для выплавки коллектора, получили 30 г сплава на основе железа - коллектор. Коллектор расплавили, загрузили на него порцию шихты и нагрели содержимое печи до расплавления. Для снижения вязкости шлака добавили 20 г извести и 15 г боя стекла.Melting was carried out in an induction furnace IST-0.06 in a graphite crucible. First, the industrial product was smelted for smelting the collector, and 30 g of an alloy based on iron was obtained - the collector. The collector was melted, a portion of the charge was loaded onto it and the contents of the furnace were heated until melted. To reduce the viscosity of the slag was added 20 g of lime and 15 g of glass break.

Таблица 1. Состав шихты 1.Table 1. The composition of the charge 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Достаточную вязкость шлаки приобрели при температуре 1710°C. При этой температуре и при включенной печи выдержали 10 минут, после чего накрыли тигель графитошамотной крышкой, выключили печь и отстаивали 5 минут. Затем шлак слили, оставив в тигле коллектор и пограничный слой шлака, загрузили новую порцию шихты, повторили плавку и так далее. Проплавив последнюю порцию шихты, пограничный слой шлака вместе с металлом вылили в чугунную изложницу и после остывания отделили шлак от металла. Шлак от всей серии плавок и металл взвесили, измельчили и опробовали. Результаты представлены в таблице 2.Sufficient viscosity slags acquired at a temperature of 1710 ° C. At this temperature, and with the furnace turned on, they held it for 10 minutes, after which they covered the crucible with a graphite chamotte lid, turned off the furnace and stood for 5 minutes. Then the slag was drained, leaving the collector and the boundary layer of slag in the crucible, loaded a new portion of the charge, repeated melting, and so on. After melting the last portion of the charge, the boundary layer of slag together with the metal was poured into a cast iron mold and, after cooling, the slag was separated from the metal. Slag from the entire series of heats and metal was weighed, crushed, and tested. The results are presented in table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Расчет показывает, что суммарное извлечение металлов из катализатора и промпродуктов в коллектор составляет: платины - 98,1%; золота - 65,8%, серебра - 94,3%, палладия - 55,0%. Содержанием платины в промпродуктах и отходах производства можно пренебречь. Тогда извлечение платины из катализатора составит не менее 98%.The calculation shows that the total extraction of metals from the catalyst and intermediate products into the collector is: platinum - 98.1%; gold - 65.8%, silver - 94.3%, palladium - 55.0%. The platinum content in industrial products and production waste can be neglected. Then the recovery of platinum from the catalyst will be at least 98%.

Извлечение рассчитывали по каждому металлу как отношение массы металла в коллекторе к массе металла, загруженного на плавку, выраженное в процентах.The recovery was calculated for each metal as the ratio of the mass of metal in the collector to the mass of metal loaded on the heat, expressed as a percentage.

Пример 2.Example 2

Методически плавку вели, как в примере 1, но вместо стекла добавили чистый речной песок в том же количестве. Шлаки приобрели требуемую вязкость при температуре 1720°C. Извлечение металлов из катализатора, отходов и промпродуктов в коллектор составило: платины - 98,1%; золота -75,0%, серебра - 95,6%, палладия - 58,5%. Извлечение платины из катализатора составило не менее 98%.Methodically, the melting was carried out, as in example 1, but instead of glass, pure river sand was added in the same amount. Slag acquired the required viscosity at a temperature of 1720 ° C. Extraction of metals from the catalyst, waste and industrial products into the collector amounted to: platinum - 98.1%; gold - 75.0%, silver - 95.6%, palladium - 58.5%. The recovery of platinum from the catalyst was at least 98%.

Claims (2)

1. Способ извлечения платиновых металлов из отработанных катализаторов на носителях из оксида алюминия, включающий шихтование отработанных катализаторов с флюсами, плавку полученной шихты на металлический коллектор при температуре 1500÷1800°C в несколько стадий со сливом после каждой стадии образовавшегося шлака и плавлением очередной порции шихты на коллекторе от предыдущей плавки с выделением сплава платиновых металлов с коллектором, отличающийся тем, что в качестве флюсов используют отходы и промпродукты аффинажного производства, состоящие из шлаков, пылей вентиляционных систем и солей от упаривания маточных растворов, при соотношении, мас. ч.: отработанные катализаторы : шлаки : пыли вентиляционных систем : соли от упаривания маточных растворов = 1 : 0,5÷1,5 : не более 0,3 : не более 0,3.1. A method of extracting platinum metals from spent catalysts on alumina supports, comprising batching spent catalysts with fluxes, smelting the resulting mixture onto a metal collector at a temperature of 1500 ÷ 1800 ° C in several stages with discharge after each stage of slag formed and melting another portion of the mixture on the collector from the previous smelting with the release of an alloy of platinum metals with a collector, characterized in that waste products and intermediate products of refining production are used as fluxes, toyaschie from slags, dusts ventilation and salts by evaporating the mother liquors, with a ratio, by weight. including: spent catalysts: slags: dust of ventilation systems: salts from evaporation of the mother liquor = 1: 0.5 ÷ 1.5: not more than 0.3: not more than 0.3. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение массы коллектора и суммарной массы отработанных катализаторов с промпродуктами аффинажного производства рассчитывают с обеспечением концентрации благородных металлов в коллекторе после плавки не выше 15 мас. % по каждому металлу. 2. The method according to p. 1, characterized in that the ratio of the mass of the collector and the total mass of spent catalysts with intermediate products of refining production is calculated to ensure the concentration of noble metals in the collector after melting is not higher than 15 wt. % for each metal.
RU2013157710/02A 2013-12-25 2013-12-25 Method of platinum-group metals extraction from spent catalysts on carriers out of aluminium oxide RU2564187C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157710/02A RU2564187C2 (en) 2013-12-25 2013-12-25 Method of platinum-group metals extraction from spent catalysts on carriers out of aluminium oxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157710/02A RU2564187C2 (en) 2013-12-25 2013-12-25 Method of platinum-group metals extraction from spent catalysts on carriers out of aluminium oxide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013157710A RU2013157710A (en) 2015-06-27
RU2564187C2 true RU2564187C2 (en) 2015-09-27

Family

ID=53497308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013157710/02A RU2564187C2 (en) 2013-12-25 2013-12-25 Method of platinum-group metals extraction from spent catalysts on carriers out of aluminium oxide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2564187C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2673590C1 (en) * 2017-07-12 2018-11-28 Общество с ограниченной ответственностью "Никелевый штейн" Method for obtaining concentrate of precious metals from products of ore processing and secondary raw materials
RU2710755C1 (en) * 2019-09-12 2020-01-13 Общество с ограниченной ответственностью "СВЧ и плазменные технологии" (ООО "Плазмотех") Method of extracting platinum group metals from spent aluminum oxide catalytic exhaust gas neutralizers
RU2770393C1 (en) * 2020-07-03 2022-04-15 Юниверсити Оф Сайенс Энд Текнолоджи Бейджинг Method for selecting slag composition for extraction of platinum group metals from spent catalyst using iron as a collector

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5252305A (en) * 1991-04-10 1993-10-12 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. Process of recovering platinum group metal
RU2164255C2 (en) * 1999-02-04 2001-03-20 ОАО "Красноярский завод цветных металлов" Method of recovery of noble metals from products containing silver chloride, metals of platinum group and gold
RU2248406C1 (en) * 2004-01-20 2005-03-20 Бодров Сергей Георгиевич Method of separating multicomponent material containing metallic components
JP2005113253A (en) * 2003-10-10 2005-04-28 Dowa Mining Co Ltd Platinum group metal recovery method
JP2009024263A (en) * 2008-09-22 2009-02-05 Dowa Metals & Mining Co Ltd Platinum group element recovery equipment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5252305A (en) * 1991-04-10 1993-10-12 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. Process of recovering platinum group metal
RU2164255C2 (en) * 1999-02-04 2001-03-20 ОАО "Красноярский завод цветных металлов" Method of recovery of noble metals from products containing silver chloride, metals of platinum group and gold
JP2005113253A (en) * 2003-10-10 2005-04-28 Dowa Mining Co Ltd Platinum group metal recovery method
RU2248406C1 (en) * 2004-01-20 2005-03-20 Бодров Сергей Георгиевич Method of separating multicomponent material containing metallic components
JP2009024263A (en) * 2008-09-22 2009-02-05 Dowa Metals & Mining Co Ltd Platinum group element recovery equipment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2673590C1 (en) * 2017-07-12 2018-11-28 Общество с ограниченной ответственностью "Никелевый штейн" Method for obtaining concentrate of precious metals from products of ore processing and secondary raw materials
RU2710755C1 (en) * 2019-09-12 2020-01-13 Общество с ограниченной ответственностью "СВЧ и плазменные технологии" (ООО "Плазмотех") Method of extracting platinum group metals from spent aluminum oxide catalytic exhaust gas neutralizers
RU2770393C1 (en) * 2020-07-03 2022-04-15 Юниверсити Оф Сайенс Энд Текнолоджи Бейджинг Method for selecting slag composition for extraction of platinum group metals from spent catalyst using iron as a collector

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013157710A (en) 2015-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Trinh et al. Total recycling of all the components from spent auto-catalyst by NaOH roasting-assisted hydrometallurgical route
CN102388154B (en) Reclaim plasma method and the equipment of precious metal
Kim et al. A process for extracting precious metals from spent printed circuit boards and automobile catalysts
JP7080535B2 (en) A method for designing a slag composition that collects platinum group metals in waste catalysts using iron.
CN105624448B (en) Melting cast aluminum alloy flux of deslagging refining containing rare earth and preparation method thereof
RU2009102055A (en) METHOD FOR PROCESSING SCRAP OF ALUMINUM ALLOY COMING FROM THE AIRCRAFT INDUSTRY
Kim et al. A novel process for extracting precious metals from spent mobile phone PCBs and automobile catalysts
Bahaloo-Horeh et al. Efficient extraction of critical elements from end-of-life automotive catalytic converters via alkaline pretreatment followed by leaching with a complexing agent
RU2564187C2 (en) Method of platinum-group metals extraction from spent catalysts on carriers out of aluminium oxide
RU2531333C2 (en) Method of extraction of platinoids from spent automotive catalysts
Meng et al. Effective separation of fusing agent from refined magnesium slag by supergravity technology
US12060624B2 (en) Method for producing a PGM collector alloy
US4337085A (en) Recovery of precious metals from spent alumina-containing catalysts
Wen et al. The introduction of super-gravity into optimization separation of bismuth and zinc from crude bismuth melt
GB2090616A (en) Recovery of precious metals
KR102868337B1 (en) PGM recovery method
RU2248406C1 (en) Method of separating multicomponent material containing metallic components
CN104073625B (en) Plasma melting enrichment material reclaims the preprocess method before noble metal
DeBarbadillo et al. Process for recovering chromium and other metals from superalloy scrap
US5439503A (en) Process for treatment of volcanic igneous rocks to recover gold, silver and platinum
US4349381A (en) Recovery of heavy metals from spent alumina
RU2553117C2 (en) Method of processing of catalysts containing platinum metals on aluminium oxide carriers
RU2258091C1 (en) Method of recovering silver from waste
RU2558588C1 (en) Method of processing of beryllium-containing waste
RU2484154C1 (en) Processing wastes containing nonferrous and platinum metals

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner