Коник К. П., начальник аффинажного цеха

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

Лобко С. В., ведущий инженер-исследователь

Набойченко C. С., профессор, зав. каф. металлургии тяжелых цветных металлов

Сырье, содержащее металлы платиновой группы (МПГ) (шлиховая платина, концентраты металлов платиновой группы и др.), как на российских, так и на зарубежных аффинажных предприятиях перерабатывают с применением технологий гидрохлорирования, спекания с окислителями или растворения в царской водке. Данные способы отличаются высокой интенсивностью, но не обеспечивают достаточной полноты вскрытия сырья за одну стадию. Электрохлорирование является эффективным и перспективным методом вскрытия сырья МПГ и предполагает окисление благородных металлов атомарным хлором, который образуется при электрохимическом окислении хлорид-ионов на поверхности частиц растворяемого материала. Важнейшим параметром, влияющим на конструкцию электрохлоратора, является тип тока. В ходе лабораторных исследований изучали влияние переменного симметричного тока низкой частоты и постоянного тока на динамику электрохлорирования и полноту вскрытия шлиховой платины. В ходе экспериментов установлено, что применение постоянного тока и катионообменных мембран Nafion позволяет добиться наибольшей скорости протекания процесса в растворе соляной кислоты — не менее 1 кг/сут при плотности тока ~50 А на 1 кг загруженного материала. Специалисты АО «ЕЗ ОЦМ» разрабатывают промышленный электрохлоратор постоянного тока с рабочим объемом 200 дм³, который имеет следующие особенности: анодная и две катодные камеры закрытого типа (с отдельными гидрозатворами), высокоскоростная турбинная мешалка, донный токоподвод анодной камеры, кольцевые холодильники, высокая степень автоматизации. Это позволит растворять до 20 кг/сут шлиховой платины; достигать полноты вскрытия шлиховой платины не менее 99 %; получать солянокислые растворы, не содержащие нитратионов, с концентрацией платины не менее 100 г/дм³; автоматически поддерживать уровень электролита в анодной и катодных камерах и изменять токовую нагрузку в зависимости от температуры анолита. Промышленный электрохлоратор предполагается также использовать для растворения других видов сырья, содержащих благородные металлы, например шлихового золота и продуктов переработки автомобильных катализаторов.

1. Котляр Ю. А., Меретуков М. А., Стрижко Л. С. Металлургия благородных металлов : учебник. В 2 кн. Кн. 2. — М. : МИСИС, Издательский дом «Руда и Металлы», 2005. — 392 с.
2. Гинзбург С. И., Езерская Н. А., Прокофьева И. В., Федоренко Н. В., Шленская В. И., Бельский Н. К. Аналитическая химия платиновых металлов. — М. : Наука, 1972. — 616 с.
3. 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.
4. 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.
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. Пат. 2094534 РФ, МПК⁷ C 25 C 1/20. Электролитический способ растворения платины, примесей платиновых металлов и/или сплавов платиновых металлов, содержащих родий, палладий, иридий, золото и серебро / Херрманн З., Ландау У. ; заявитель и патентообладатель Шотт Гласверке. — № 93056628/02 ; заявл. 17.12.93 ; опубл. 27.10.97.
8. Пат. 2307203 РФ, МПК⁷ C 25 С 1/20. Способ электролитического растворения сплавов платиновых металлов / Спиридонов Б. А., Федянин В. И. ; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный технический университет». — № 2006104643/02 ; заявл. 14.02.06 ; опубл. 27.09.07, Бюл. № 27. — 4 с.
9. Пат. 2256711 РФ, МПК⁷ C 22 B 11/00, 3/10, C 25 C 1/20. Способ переработки материалов, содержащих платиновые металлы и серебро / Анисимова Н. Н., Котухова Г. П., Галанцева Т. В., Глазков В. Б., Тихов И. В., Каменский В. С., Барышев А. А., Горшков В. И. ; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество «Горно-металлургическая компания» «Норильский никель». — № 2003123087/02 ; заявл. 28.07.03 ; опубл. 20.07.05, Бюл. № 20. — 10 с.
10. Прикладная электрохимия : учебник для вузов / под ред. А. П. Томилова. — М. : Химия, 1984. 520 с.
11. 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.
12. Барабошкин В. Е. Эффективная технология получения хлорида родия // XX Международная Черняевская конференция по химии, аналитике и технологии платиновых металлов : сб. тез. — Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2013. С. 132.
13. Medvedev S. An Electrochemical Method and a Technological Solution to Rhodium Chloride Production [Electronic Resource] // IPMI^® 39^th Annual Conference : Proceedings. — Madison : Omnipress, 2015. — 1 CD-ROM.
14. Электроосаждение благородных и редких металлов / под ред. Л. И. Каданера. — Киев : Технiка, 1974. — 160 с.
15. Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ : уч. пособие для вузов / под ред. Р. А. Лидина. — М. : Химия, 2000. — 480 с.
16. Дей К., Селбин Д. Теоретическая неорганическая химия ; пер. с англ. — М. : Химия, 1976. — 568 с.
17. Ярославцев А. Б., Никоненко В. В. Ионообменные мембранные материалы: свойства, модификация и практическое применение // Российские нанотехнологии. 2009. Т. 4, № 3/4. С. 33–53.
18. Якименко Л. М., Пасманик М. И. Справочник по производству хлора, каустической соды и основных хлоропродуктов. — М. : Химия, 1976. — 440 с.