RU2861237C1 - Method for extracting rhodium, ruthenium and iridium from concentrate - Google Patents

Method for extracting rhodium, ruthenium and iridium from concentrate

Info

Publication number
RU2861237C1
RU2861237C1 RU2025117721A RU2025117721A RU2861237C1 RU 2861237 C1 RU2861237 C1 RU 2861237C1 RU 2025117721 A RU2025117721 A RU 2025117721A RU 2025117721 A RU2025117721 A RU 2025117721A RU 2861237 C1 RU2861237 C1 RU 2861237C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concentrate
hydrochlorination
leaching
iridium
ruthenium
Prior art date
Application number
RU2025117721A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Сергеевич Савоськин
Антон Владимирович Ракитин
Сергей Николаевич Шведов
Original Assignee
Акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания" filed Critical Акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания"
Application granted granted Critical
Publication of RU2861237C1 publication Critical patent/RU2861237C1/en

Links

Abstract

FIELD: non-ferrous metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to the refining of precious metals, specifically to a method for extracting target precious metals into solution – rhodium, ruthenium and iridium. The method includes carrying out a hydrochlorination operation. Preliminary leaching of the concentrate in a technical hydrochloric acid solution with a concentration of 200-210 g/l is carried out to obtain a leaching pulp. The obtained leaching pulp is sent for filtration, and the insoluble leaching residue obtained as a result of filtration is subjected to hydrochlorination using chlorine at a rate of 1.85 kg/kg of insoluble residue for 4-8 hours until a stable ORP value of 1020±20 mV is reached. The resulting hydrochlorination pulp is sent for further separation of the extracted metals.
EFFECT: increased selectivity of extracting rhodium, ruthenium and iridium from the concentrate and increased extraction thereof.
1 cl, 1 dwg, 3 tbl, 1 ex

Description

Настоящее изобретение относится к области цветной металлургии, в частности, области аффинажа драгоценных металлов, а именно к способу извлечения целевых драгоценных металлов в раствор – родия, рутения и иридия. The present invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, in particular to the field of refining precious metals, namely to a method for extracting target precious metals into a solution - rhodium, ruthenium and iridium.

В предшествующем уровне техники, в частности в заявке на изобретение WO2014091456 описан способ извлечения металлов платиновой группы (МПГ – рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина) и золота, а также неблагородных металлов (меди, никеля и кобальта) из руд, концентратов, хвостов и вторичных материалов, содержащих МПГ. Материал смешивают с хлоридом натрия или калия, добавляемыми в количестве 40–300% от его сухой массы, смесь обрабатывают газообразным хлором при 750–850°C с переводом металлов в летучие хлориды, которые выщелачивают солянокислыми водными растворами.Prior art, particularly patent application WO2014091456, describes a method for extracting platinum group metals (PGMs – ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, and platinum) and gold, as well as base metals (copper, nickel, and cobalt) from ores, concentrates, tailings, and secondary materials containing PGMs. The material is mixed with sodium or potassium chloride, added in an amount of 40–300% of its dry weight, and the mixture is treated with gaseous chlorine at 750–850°C, converting the metals into volatile chlorides, which are then leached with aqueous hydrochloric acid solutions.

Из патента RU2398898 известен способ селективного извлечения палладия, платины и родия из концентратов. Способ включает последовательное выщелачивание с растворением каждого извлекаемого металла, палладия - раствором азотной кислоты, платины - смесью азотной и соляной кислот, а родия - раствором, содержащим соляную кислоту, с последующим удалением каждого продуктивного раствора. При этом выщелачиванию с растворением родия подвергают нерастворимый остаток после растворения платины и ведут его раствором гипохлорита натрия в растворе соляной кислоты, разведенной водой. Выщелачивание всех извлекаемых металлов осуществляют с барботажем реакционной массы воздухом, подаваемым снизу через пористую перегородку. Patent RU2398898 describes a method for the selective extraction of palladium, platinum, and rhodium from concentrates. The method involves sequential leaching with dissolution of each metal: palladium with a nitric acid solution, platinum with a mixture of nitric and hydrochloric acids, and rhodium with a solution containing hydrochloric acid, followed by the removal of each pregnant solution. The insoluble residue after platinum dissolution is leached with sodium hypochlorite in a solution of hydrochloric acid diluted with water. Leaching of all the metals is carried out with air bubbling through the reaction mixture from below through a porous membrane.

Данные способы имеют следующие недостатки:These methods have the following disadvantages:

WO2014091456 предполагает использование пирометаллургических методов, которые могут приводить к потерям (пылеунос, впитывание в футеровку и/или материал тары), кроме того необходимо дополнительное оборудование, стойкое к среде хлора при температурах до 850оС, что влечёт за собой дополнительные затраты и риски по промышленной безопасности. WO2014091456 involves the use of pyrometallurgical methods, which can lead to losses (dust entrainment, absorption into the lining and/or container material), and additional equipment is required that is resistant to a chlorine environment at temperatures up to 850 ° C, which entails additional costs and industrial safety risks.

RU2398898 предполагает стадийное растворение драгоценных металлов с барботажем воздуха, при увеличении количеств растворений на головных стадиях технологического процесса ввиду свойств драгоценных металлов неполнота данных растворений (без использования окислителей) с последовательным использованием кислот приведёт к дополнительной необходимости в дообогащении промежуточных продуктов и возможному размазыванию драгоценных металлов по технологической схеме и как следствии падения извлечении на каждой стадии, кроме того данный способ не решают проблему отделения примесных нецелевых металлов при переработке комплексного сырья, содержащего большое количество примесей.RU2398898 involves the stepwise dissolution of precious metals with air bubbling. With an increase in the amount of dissolution at the head stages of the technological process, due to the properties of precious metals, the incompleteness of these dissolutions (without the use of oxidizing agents) with the sequential use of acids will lead to an additional need for additional enrichment of intermediate products and the possible spreading of precious metals throughout the technological scheme and, as a consequence, a drop in recovery at each stage. In addition, this method does not solve the problem of separating impurity non-target metals during the processing of complex raw materials containing a large number of impurities.

Таким образом, существует необходимость в разработке способа, лишенного указанных выше недостатков.Thus, there is a need to develop a method that is free from the above mentioned disadvantages.

Предлагаемый способ позволяет увеличить селективность извлечения и снизить содержание основной примеси – меди в материале, а также других примесей перед операцией гидрохлорирования, как следствие, существенно снизить массу материала, а также увеличить содержание драгоценных металлов в материале перед операцией гидрохлорирования и увеличить извлечение родия, рутения и иридия.The proposed method allows for increasing the selectivity of extraction and reducing the content of the main impurity - copper in the material, as well as other impurities before the hydrochlorination operation, as a result, significantly reducing the mass of the material, as well as increasing the content of precious metals in the material before the hydrochlorination operation and increasing the extraction of rhodium, ruthenium and iridium.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается вThe technical result of the proposed invention is

повышении степени селективности извлечения из концентрата следующих металлов: родия, рутения и иридия, а также в получении хлоридного раствора драгоценных металлов, пригодного для дальнейшего аффинажа.increasing the degree of selectivity of extraction of the following metals from concentrate: rhodium, ruthenium and iridium, as well as in obtaining a chloride solution of precious metals suitable for further refining.

Установлено, что вывод меди и других примесей выщелачиванием благоприятно сказывается на дальнейшем процессе гидрохлорирования концентрата, сокращая выход нерастворимого остатка после гидрохлорирования более чем на 13 %, по сравнению с прямым гидрохлорированием исходного концентрата. Использование операции выщелачивания концентрата в растворе соляной кислоты перед операцией гидрохлорирования позволяет сократить расход реагентов, сократить массу перерабатываемых промпродуктов, увеличить извлечения родия, рутения и иридия.It has been established that removing copper and other impurities by leaching has a beneficial effect on the subsequent hydrochlorination of the concentrate, reducing the yield of insoluble residue after hydrochlorination by more than 13% compared to direct hydrochlorination of the original concentrate. Leaching the concentrate in a hydrochloric acid solution before hydrochlorination reduces reagent consumption, reduces the mass of processed intermediate products, and increases the recovery of rhodium, ruthenium, and iridium.

Принципиальная схема заявляемого способа представлена на рисунке 1. The basic diagram of the claimed method is shown in Figure 1.

Предлагаемый в настоящем изобретении способ осуществляют следующим образом.The method proposed in the present invention is carried out as follows.

Извлечение родия, рутения и иридия из концентрата, ориентировочный состав которого приведён в таблице 1, предполагает проведение операции гидрохлорирования, целью этой операции является максимально возможное извлечение драгоценных металлов в раствор, одновременно с драгоценными металлами в раствор также переходит основное количество примесей. Гидрохлорирование концентрата, без предварительной подготовки, приводит к повышенному выходу нерастворимого остатка и снижению извлечения целевых драгоценных металлов – родия, рутения и иридия в целевой продукт – раствор.Extraction of rhodium, ruthenium, and iridium from concentrate, the approximate composition of which is given in Table 1, involves hydrochlorination. The goal of this operation is to maximize the extraction of precious metals into solution. Along with the precious metals, the majority of impurities are also released into the solution. Hydrochlorination of the concentrate without prior preparation results in an increased yield of insoluble residue and decreased recovery of the target precious metals—rhodium, ruthenium, and iridium—into the final product, the solution.

Таблица 1 - Ориентировочный состав концентратаTable 1 - Approximate composition of the concentrate

Концентрат, содержащий родий, рутений, иридийConcentrate containing rhodium, ruthenium, iridium Содержание, %Content, % PtPt PdPd RhRh IrIr RuRu AuAu AgAg CuCu NiNi SeSe TeTe 0,1
-
0,4
0.1
-
0.4
0,3
-
3,0
0.3
-
3.0
7,0
-
20,0
7.0
-
20.0
0,2
-
2,0
0.2
-
2.0
3,8
-
8,0
3.8
-
8.0
Менее
0,15
Less
0.15
Менее
6,0
Less
6.0
5,0
-
27,0
5.0
-
27.0
Менее
0,5
Less
0.5
0,15-
1,0
0.15-
1.0
Менее 11,0Less than 11.0
FeFe AsAs PbPb CoCo SbSb CrCr SnSn 0,1
-
0,3
0.1
-
0.3
Менее
0,20
Less
0.20
Менее
0,30
Less
0.30
Менее
0,1
Less
0.1
Менее
0,05
Less
0.05
Менее
0,05
Less
0.05
Менее
1,2
Less
1.2

Предлагаемый способ извлечения родия, рутения и иридия из концентрата предполагает предварительное выщелачивание концентрата в растворе соляной кислоты с переводом большей части примесных элементов в растворённую форму.The proposed method for extracting rhodium, ruthenium and iridium from concentrate involves preliminary leaching of the concentrate in a hydrochloric acid solution, converting most of the impurity elements into a dissolved form.

Выщелачивание концентрата осуществляется в растворе соляной кислоты с концентрацией 200-210 г/л.Leaching of the concentrate is carried out in a hydrochloric acid solution with a concentration of 200-210 g/l.

Приводимый далее пример не является ограничивающим объем изобретения, специалисту в данной области понятно, что допустимы вариации способа.The following example does not limit the scope of the invention; a person skilled in the art will understand that variations of the method are possible.

Пример осуществления способаExample of the method implementation

В реакционный аппарат рабочим объёмом 45-55 дм3 заливается 18,5 дм3 воды, загружается 9,5 кг концентрата, включается перемешивающее устройство и заливается 18,5 дм3 соляной кислоты (технической 35%, ГОСТ 857-95, марка А). Кислота заливается порциями по 1-2 дм3 в течение 15-20 минут. После ввода кислоты включается нагрев реактора и выдерживается пульпа при перемешивании в течение 3 часов при поддержании температуры 70-90°С. По окончании выщелачивания включается охлаждение реактора и при достижении температуры пульпы ниже 45°С выгружается в нутч-фильтр, заправленный полиэфирной или полипропиленовой тканью. Нутч-фильтр подключается к вакууму и производится отфильтровывание пульпы. Нерастворимый остаток промывают на фильтре водой для вытеснения раствора. A reaction apparatus with a working volume of 45-55 dm3 is filled with 18.5 dm3 of water, 9.5 kg of concentrate are loaded, the mixing device is turned on, and 18.5 dm3 of hydrochloric acid (technical 35%, GOST 857-95, grade A) is poured in portions of 1-2 dm3 over 15-20 minutes. After adding the acid, the reactor heating is turned on, and the pulp is kept under stirring for 3 hours, maintaining a temperature of 70-90°C. Upon completion of leaching, the reactor cooling is turned on, and when the pulp temperature reaches below 45°C, it is unloaded into a Nutsche filter filled with polyester or polypropylene fabric. The Nutsche filter is connected to a vacuum, and the pulp is filtered off. The insoluble residue is washed on the filter with water to displace the solution.

Фильтрат перекачивается в подготовленные ёмкости. Нерастворимый осадок (Н.О.) снимается с нутч-фильтра в подготовленную тару. Вся тара подлежит предварительному определению массы.The filtrate is pumped into prepared containers. The insoluble precipitate (IS) is removed from the Nutsche filter into prepared containers. All containers are subject to preliminary mass determination.

С целью увеличения производительности возможно использовать реакционный аппарат большего объёма с соблюдением пропорций ввода концентрата, соляной кислоты, воды.In order to increase productivity, it is possible to use a reaction apparatus of a larger volume, while maintaining the proportions of the input of concentrate, hydrochloric acid, and water.

Далее в таблице 2 приведены результаты операции выщелачивания концентрата соляной кислотой. Table 2 below shows the results of the concentrate leaching operation with hydrochloric acid.

Таблица 2 - Результаты операции выщелачивания концентрата соляной кислотойTable 2 - Results of the concentrate leaching operation with hydrochloric acid

ПродуктProduct Ед. измUnits of measurement PtPt PdPd RhRh IrIr RuRu AuAu AgAg Исходный концентратInitial concentrate %% 0,160.16 0,990.99 14,5514.55 1,13 1.13 3,843.84 0,020.02 0,300.30 Извлечение в раствор выщелачиванияExtraction into leaching solution %% 3,953.95 2,672.67 14,2314.23 7,347.34 11,7011.70 <0,53<0.53 6,426.42 ПродуктProduct Ед. измUnits of measurement CuCu NiNi FeFe PbPb AsAs SeSe TeTe SnSn Исходный концентратInitial concentrate %% 26,8026.80 0,020.02 0,140.14 0,010.01 0,480.48 0,150.15 2,282.28 1,191.19 Извлечение в раствор выщелачивания Extraction into leaching solution %% 80,8680.86 39,4639.46 ~100,0~100.0 63,2163.21 14,8214.82 5,265.26 31,7731.77 11,5211.52

Выход нерастворимого остатка составляет в среднем - 43,6 %.The yield of insoluble residue is on average 43.6%.

ГидрохлорированиеHydrochlorination

Гидрохлорирование нерастворимого остатка выщелачивания производят в реакционном аппарате. На первом этапе заливают воду и загружают нерастворимый остаток при соотношении Ж:Т=2 с учётом влаги содержащейся в нерастворимом остатке выщелачивания, далее включают перемешивающее устройство и заливают соляную кислоту (техническая 35%, ГОСТ 857-95, марка А) в объёме равным количеству воды (с учётом влаги содержащейся в нерастворимом остатке). После ввода соляной кислоты включают нагрев реакционного аппарата и нагревают пульпу до температуры 60-70°С. При достижении температуры нагрев отключают и подают хлор из расчёта 1,85 кг/кг нерастворимого остатка в течение 4-8 часов до устойчивого значения ОВП (1020±20 мВ). Пульпу направляют на дальнейшее разделение драгоценных металлов.Hydrochlorination of the insoluble leaching residue is carried out in a reaction apparatus. In the first stage, water is added and the insoluble residue is loaded at a liquid:solid ratio of 2, taking into account the moisture contained in the insoluble leaching residue. Next, the mixing device is turned on and hydrochloric acid (technical 35%, GOST 857-95, grade A) is added in a volume equal to the amount of water (taking into account the moisture contained in the insoluble residue). After adding hydrochloric acid, the heating of the reaction apparatus is turned on and the pulp is heated to a temperature of 60-70°C. Once the temperature is reached, the heating is turned off and chlorine is added at a rate of 1.85 kg/kg of insoluble residue for 4-8 hours until a stable ORP value of 1020 ± 20 mV is achieved. The pulp is sent for further separation of precious metals.

Таблица 3 – сравнительные показатели извлечений в целевой растворTable 3 – comparative indicators of extraction into the target solution

Элемент Element Извлечение в целевой раствор, %Extraction into the target solution, % При прямом гидрохлорировании концентратаWith direct hydrochlorination of concentrate При гидрохлорировании нерастворимого остатка после предварительного выщелачивания концентратаDuring hydrochlorination of the insoluble residue after preliminary leaching of the concentrate PtPt 66,866.8 51,5951.59 PdPd 89,389.3 65,6765.67 RhRh 37,337.3 53,7653.76 IrIr 30,930.9 52,4252.42 RuRu 2,12.1 49,3949.39 AuAu 78,278.2 50,5450.54 AgAg 5,65.6 70,8970.89

Таким образом, предлагаемый согласно настоящему изобретению способ позволяет снизить количество исходного материала на операцию гидрохлорирования более чем в 2 раза, и как следствие снизить расход наиболее дорогостоящего реагента – хлора пропорционально количеству материала. Способ позволяет увеличить извлечение целевых драгоценных металлов, содержащихся в концентрате на операции гидрохлорирования, при реализации выщелачивания концентрата в соляной кислоте перед операцией гидрохлорирования: родия, рутения и иридия соответственно на 16,46%, 21,52% и 47,29%. Thus, the method proposed in accordance with the present invention allows for a more than 50% reduction in the amount of feedstock required for the hydrochlorination step, thereby reducing the consumption of the most expensive reagent—chlorine—proportionally. The method also increases the recovery of target precious metals contained in the concentrate from the hydrochlorination step when leaching the concentrate in hydrochloric acid prior to the hydrochlorination step: rhodium, ruthenium, and iridium are recovered by 16.46%, 21.52%, and 47.29%, respectively.

Claims (1)

Способ извлечения родия, рутения и иридия из концентратов, включающий проведение операции гидрохлорирования, отличающийся тем, что осуществляют предварительное выщелачивание концентрата в растворе технической соляной кислоты концентрации 200-210 г/л и получают пульпу выщелачивания, которую направляют на фильтрацию, и полученный в результате фильтрования нерастворимый остаток выщелачивания подвергают гидрохлорированию с использованием хлора из расчёта 1,85 кг/кг нерастворимого остатка в течение 4-8 часов до устойчивого значения ОВП 1020±20 мВ, полученную в результате пульпу гидрохлорирования направляют на дальнейшее разделение извлеченных металлов.A method for extracting rhodium, ruthenium and iridium from concentrates, including a hydrochlorination operation, characterized in that the concentrate is preliminarily leached in a solution of technical hydrochloric acid with a concentration of 200-210 g/l and a leaching pulp is obtained, which is sent for filtration, and the insoluble leaching residue obtained as a result of filtration is subjected to hydrochlorination using chlorine at a rate of 1.85 kg/kg of insoluble residue for 4-8 hours to a stable ORP value of 1020±20 mV, the resulting hydrochlorination pulp is sent for further separation of the extracted metals.
RU2025117721A 2025-06-26 Method for extracting rhodium, ruthenium and iridium from concentrate RU2861237C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2861237C1 true RU2861237C1 (en) 2026-04-30

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2154684C1 (en) * 1999-01-13 2000-08-20 ООО Научно-производственная фирма "Химмет" Method of extraction of platinum metals, gold and silver into solution
RU2221884C1 (en) * 2002-04-22 2004-01-20 ОАО "Красноярский завод цветных металлов им. В.Н.Гулидова" Method of separation of noble and non-ferrous metals
US9194022B2 (en) * 2010-06-22 2015-11-24 Rustenburg Platinum Mines Limited Upgrading of precious metals concentrates and residues
RU2773294C1 (en) * 2021-09-27 2022-06-01 Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" Method for processing concentrates based on base elements containing rare metals of the platinum group
US20250197964A1 (en) * 2011-12-02 2025-06-19 Stillwater Mining Company Precious metals recovery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2154684C1 (en) * 1999-01-13 2000-08-20 ООО Научно-производственная фирма "Химмет" Method of extraction of platinum metals, gold and silver into solution
RU2221884C1 (en) * 2002-04-22 2004-01-20 ОАО "Красноярский завод цветных металлов им. В.Н.Гулидова" Method of separation of noble and non-ferrous metals
US9194022B2 (en) * 2010-06-22 2015-11-24 Rustenburg Platinum Mines Limited Upgrading of precious metals concentrates and residues
US20250197964A1 (en) * 2011-12-02 2025-06-19 Stillwater Mining Company Precious metals recovery
RU2773294C1 (en) * 2021-09-27 2022-06-01 Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" Method for processing concentrates based on base elements containing rare metals of the platinum group

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Жмурова В.В. и др. Кислотное выщелачивание тяжелых цветных металлов из золотосодержащих катодных осадков. Горный информационно-аналитический бюллетень, 2021, N3-1, c. 330-337. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0048103B1 (en) Process for the extraction of precious metals from concentrates thereof
US7951223B2 (en) Method of separating rhodium from platinum and/or palladium
US8252252B2 (en) Processes for the recovery of ruthenium from materials containing ruthenium or ruthenium oxides or from ruthenium-containing noble metal ore concentrates
CA2933448C (en) A process for extracting noble metals from anode slime
US4094668A (en) Treatment of copper refinery slimes
CN111606308B (en) Method for efficiently separating and recycling tellurium from copper anode slime copper separation slag
Sun et al. Recovery of platinum from chloride leaching solution of spent catalysts by solvent extraction
US20240287644A1 (en) Recovery method for valuable metals in copper anode slime
JP6780448B2 (en) How to recover high-grade rhodium powder
NO158106B (en) PROCEDURE FOR TREATING Aqueous SOLUTION CONTAINING Precious Metals and Undesirable Elements.
US3997337A (en) Separation and/or purification of precious metals
AU2004274670B2 (en) Method for processing anode sludge
US5271909A (en) Method of tellurium separation from copper electrorefining slime
CN1132946C (en) Noble metal smelting slag wet metallurgical process
US4002469A (en) Separation of metals
CN115198096A (en) Method for preparing 49 gold by one-stage chemical reduction refining of silver anode slime
RU2062804C1 (en) Method for extraction of iridium of material containing metals of platinum group
RU2154684C1 (en) Method of extraction of platinum metals, gold and silver into solution
US20210071284A1 (en) Method for hydrometallurgical processing of a noble metal-tin alloy
RU2773294C1 (en) Method for processing concentrates based on base elements containing rare metals of the platinum group
RU2104320C1 (en) Method for processing products contained ruthenium and iridium
RU2309999C2 (en) Method for extracting noble metals from concentrates
JP3550537B2 (en) Extraction method of palladium
DE10121946C1 (en) Process for dissolving precious metals contained in residues comprises slurrying the residues with concentrated hydrochloric acid, and feeding hydrogen chloride gas and chlorine gas through the slurry
CN120026182A (en) A short-process treatment method for silver electrolysis silver anode mud