АО «Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов», Верхняя Пышма, Россия:

С. В. Лобко, ведущий инженер-исследователь

ООО «ЕЗ ОЦМ – ИНЖИНИРИНГ», Верхняя Пышма, Россия:

Е. А. Кузас, инженер, эл. почта: e.kuzas@ezocm.ru

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия:

C. С. Набойченко, профессор, зав. каф. металлургии цветных металлов
В. Н. Воинов, зав. испытательной аналитической лабораторией ХТИ

Высокая скорость электрохлорирования порошка родия и шлиховой платины обусловлена тем, что значительная часть атомарного хлора выделяется непосредственно на поверхности частиц сырья, поскольку они имеют хорошую электропроводность и развитую поверхность. В некоторых разновидностях дисперсного вторичного сырья, содержащего благородные металлы, присутствуют значительные количества оксидных фаз, что затрудняет прохождение тока от частицы к частице. Для интенсификации процесса электрохлорирования предложено использовать объемный токоподвод. Электрохлорирование с объемным токоподводом предполагает применение частиц электропроводного материала в качестве дополнительных токоподводных кластеров. В электрохимическую ячейку вместе с сырьем загружают активированный уголь. Частицы угля, контактируя с поверхностью основного токоподвода, образуют объемный токоподвод, что способствует повышению вероятности контакта и передачи заряда частицам сырья, увеличению количества центров выделения атомарного хлора и, следовательно, росту скорости растворения компонентов сырья. При электрохлорировании шламов предприятий азотной промышленности извлечение Pt, Pd и Rh в раствор при плотности переменного симметричного тока низкой частоты (1 Гц) 58,1 А на 1 кг загруженных шламов достигало 41, 56 и 24 % соответственно. Суммарный выход Pt, Pd и Rh по току составил 3,5 %, суммарная концентрация указанных металлов в растворе — 28,54 г/дм³. При электрохлорировании платинородиевых шламов наибольшей скорости растворения Rh (2,21 % в час) удалось добиться при использовании переменного асимметричного тока с соотношением продолжительности анодных и катодных циклов 2 мин/мин. При анодной плотности тока 250 А на 1 кг загруженных шламов выход по току для родия составил 2,27 %, концентрация в растворе — 1,06 г/дм³ Rh. Применение объемного токоподвода ускоряет переход благородных металлов в раствор при электрохлорировании вторичного сырья, но в недостаточной степени. Повысить скорость растворения благородных металлов предполагается за счет увеличения анодной плотности тока и загрузки активированного угля. Исследования планируется провести в промышленном электрохлораторе.

Авторы выражают признательность генеральному директору ООО «ЕЗ ОЦМ – ИНЖИНИРИНГ» канд. техн. наук С. В. Гроховскому за помощь в написании статьи.

1. Котляр Ю. А., Меретуков М. А., Стрижко Л. С. Металлургия благородных металлов. В 2 кн. Кн. 2. — М. : МИСИС ; Руда и Металлы, 2005. — 392 с.
2. Crundwell F. K. et al. Extractive metallurgy of nickel, cobalt and plati num-group metals. — Oxford, Amsterdam : Elsevier, 2011. — 583 p.
3. Kim M., Jae-chun Lee, Sang-woon Park, Jinki Jeong, Vinay Kumar. Dissolution behaviour of platinum by electro-generated chlorine in hydrochloric acid solution // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2013. Vol. 88, No. 7. P. 1212–1219.
4. Upadhyay A. K., Jae-chun Lee, Eun-young Kim, Min-seuk Kim, Byung-Su Kim, Vinay Kumar. Leaching of platinum group metals (PGMs) from spent automotive catalyst using electro generated chlorine in HCl solution // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2013. Vol. 88, No. 11. P. 1991–1999.
5. Mpinga C. N., Eksteen J. J., Aldrich C., Dyer L. Direct leach approaches to platinum group metal (PGM) ores and concentrates: A review // Minerals Engineering. 2015. Vol. 78. P. 93–113.
6. Manis Kumar Jha, Jae-chun Lee, Min-seuk Kim, Jinki Jeong, Byung-Su Kim, Vinay Kumar. Hydrometallurgical recovery/recycling of platinum by the leaching of spent catalysts: A review // Hydrometallurgy. 2013. Vol. 133. P. 23–32.
7. Справочное руководство по гальванотехнике. Ч. 1 / под ред. В. И. Лайнера ; пер. с нем. — М. : Металлургия, 1972. — 488 с.
8. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А., Цирлина Г. А. Электрохимия. — М. : Химия, 2001. — 624 с.
9. Корыта И., Дворжак И., Богачкова В. Электрохимия. — М. : Мир, 1977. — 472 с.
10. Llopis J., Tordesillas I. M., Muniz M. Anodic corrosion of rhodium in hydrochloric acid solutions // Electrochimica Acta. 1965. Vol. 10, No. 11. P. 1045–1055.
11. Прикладная электрохимия / под ред. А. П. Томилова. — М. : Химия, 1984. — 520 с.
12. Воинов В. Н., Коник К. П., Кузас Е. А., Лобко С. В. Показатели технологии электрохлорирования порошка родия // Цветные металлы. 2016. № 9. С. 57–62. DOI: 10.17580/tsm.2016.09.08
13. Коник К. П., Кузас Е. А., Лобко С. В., Набойченко C. С. Электрохлоратор для растворения шлиховой платины // Цветные металлы. 2016. № 12. С. 20–26. DOI: 10.17580/tsm.2016.12.03
14. Электроосаждение благородных и редких металлов / под ред. Л. И. Каданера. — Киев : Технiка, 1974. — 160 с.