ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАТИНОХЛОРИСТОВОДОРОДНОЙ КИСЛОТЫ

ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ. Технологическая линия производства платинохлористоводородной кислоты.
Предлагаемая полезная модель относится к области гидрометаллургии, а именно к очистке благородных металлов.
Для производства платиновых катализаторов необходимы растворы платинохлористоводородной кислоты, которые получают непосредственным растворением чистого драгметалла в «царской водке или при переработке концентрата драгметалла. Такой концентрат выгодно получать при переработке дезактивированных (отработанных) катализаторов.
Многочисленные способы переработки благородных металлов изложены в книгах /М. Ситтич, Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов. Пер. с англ., М., Металлургия, 1985г., с.288; М.А. Меретуков, A.M. Орлов, Металлургия благородных металлов (зарубежный опыт), М., Металлургия, 1991г., стр. 341; Благородные металлы, Справочн. изд. под ред. Е.М. Савицкого, М., Металлургия, 1984г.; Металлургия благородных металлов, изд. 2-е, под ред. Л.В. Чугаева, М., Металлургия, 1987 г., стр. 408, Основы металлургии, т. 5, М., Металлургия, 1968 г., стр. 362/.
Области аффинажа благородных металлов посвящены патенты / RU № 94001234, RU № 94001227, RU №2087564, RU № 94019812/.
В основе предлагаемых способов переработки благородных металлов лежит различное по составу и способу осаждение соединений с последующим отделением целевого продукта от фильтрата. В результате проведённого литературного поиска аналогов технологической линии получения платинохлористоводородной (ПХВ) кислоты найти не удалось. Кроме того, в литературных источниках не было обнаружено упоминаний о дополнительной фильтрации сбросовых растворов с целью предотвращения возможных проскоков тонкодисперсных осадков и адсорбции следов драгметалла.
Задачей представленной полезной модели является создание технологической линии получения ПХВ кислоты, снижение потерь платиновых металлов с фильтратом, использование фильтрата с суммарным содержанием примесей не более 30 г/л на других участках, например, в при автоклавном выщелачивании отработанных катализаторов.
Данный технический результат достигается тем, что линия получения ПХВ кислоты (фигура 1) содержит установленные по ходу технологического процесса и связанные между собой транспортными трубопроводами следующие элементы: реактор предварительного растворения Р - 1, нутч-фильтр НФ - 1, вакуум-сборник ЕС - 1, реактор осаждения Р - 2, нутчфильтр НФ - 2, вакуум-сборник ЕС - 2, реактор растворения концентрата Р - 3, нутч-фильтр НФ - 3, вакуум-сборник ВС - 3, фильтр тонкой очистки Ф - 4 заполненные адсорбентом или ионообменной смолой. Есе элементы технологической линии включают в себя стандартное оборудование.
Представленная линия работает следующим образом (фигура 1).
Концентрат подвергается растворению в реакторе растворения Р - 1 в две стадии, снабженного паровой рубашкой, механической мешалкой. На первой стадии растворение проводится раствором соляной кислоты при температуре 80-100 С. Далее раствор охлаждается до температуры 30 - 40 С и проводится вторая стадия растворения при помощи перекиси водорода. В результате растворяется 90 - 95 % кека и образуется раствор с содержание платины 5-10 г/л, суммой примесей (железа, алюминия, кальция и т. д.) 100 - 200 г/л, содержанием соляной кислоты 100-150 г/л. Полученный раствор по трубопроводу 1 подаётся на нутч-фильтр НФ - 1, где отделяется от шлама. За счёт разряжения раствор подаётся в вакуум-сборник ВС -1. Шлам содержащий более 0.05 % (масс.) платины подвергается повторной переработке в реакторе растворения Р - 1.
Раствор из сборника ЕС - 1 сжатым воздухом передавливается в реактор осаждения Р - 2 по трубопроводу 2 для очистки драгметалла методом цементации.
Для цементационного осаждения из раствора требуется снизить концентрацию соляной кислоты до 5 - 40 г/л в зависимости от цементирующего реагента. Цементация цроводится до концентрации платины в растворе менее 0,001 г/л. Полученная пульпа концентрата драгметалла (№1) и раствора хлоридов но трубопроводу 3 подаётся на нутч-фильтр НФ - 2 для фильтрации.
За счёт разряжения фильтрат подаётся в вакуум-сборник ВС - 2. Фильтрат из вакуум-сборника ВС - 2 сжатым воздухом передавливают по трубопроводу 4 через фильтр тонкой очистки Ф - 4 на очистные сооружения.
Для получения раствора ПХВ кислоты с концентрацией 120 - 150 г/л и содержанием примесей, например, железа менее 0,1 г/л, необходимо нровести растворение и переосаждение концентрата JVbl.
Концентрат №1 драгметалла ,полученный на нутч-фильтре НФ - 2 загружают в реактор растворения концентрата Р - 3, снабженный теплообменником, механической мепхалкой, и растворяют в смеси азотной и соляной кислот (объёмной соотношение кислот берётся равным 1 : 3 - 4) при температуре 70 - 100 С до полного растворения. Избыток азотной кислоты удаляют кипячением или этиловым спиртом. Таким образом, получается раствор платинохлористоводородной кислоты, содержащей примеси. Если содержание примесей, для раствора ПХВ кислоты с концентрацией 120 - 150 г/л, составит менее 0,1 г/л, то такой раствор считается очищенным и может использоваться в производстве катализаторов. Если содержание примесей составит более 0,1 г/л, то проводятся операции аналогичные растворению и переосаждению концентрата №1. Таких операций требуется, как правило, не менее четырёх.
Фильтрат из нутч-фильтра НФ - 3 за счет разряжения собирается в вакуум-сборнике ВС - 3, а затем сжатым воздухом по трубопроводу 5 передавливается на фильтр тонкой очистки Ф - 4.
Необходимо отметить, что полученный при переосаждении в реакторе растворения концентрата Р - 3 фильтрат, начиная со второго переосаждения, содержит гораздо меньшее количество примесей, чем предыдущее, и поэтому может быть использован в производстве. Например, при переработке дезактивированных катализаторов, а именно на стадии разбавления алюминатной пульпы.
Использование в технологической линии фильтров тонкой очистки Ф - 4 позволяет уменьшить потери драгметалла и повысить степень извлечения платины на 0,05 - 0,3 %.
Повторное применение фильтрата, после фильтра Ф - 4, в автоклавном выщелачивании дезактивированных катализаторов позволяет уменьшить не менее, чем на 15 - 20 % объём потребления химобессоленной воды и сброс стоков.