2.2 浓硫酸浸煮法分离贱金属[7]
这种技术主要用于贵、贱金属分离,适用于处理较高品位的铂族金属富集物或粗精矿。铂族金属富集物进行浓硫酸浸煮处理,使贱金属及其硫化物和氧化物转化为可溶性的硫酸盐,然后用水稀释浸出分离,铂族金属富集在不溶渣中,得到高品位铂族金属精矿。
通常在低于200℃下用浓硫酸直接处理物料,然后再稀释浸出。在此过程中,浓硫酸使铜、镍、铁贱金属转化为可溶性的硫酸盐。
Me+2H2SO4MeSO4+SO2↑+2H2O
MeS+2H2SO4MeSO4+SO2↑+2H2O+S
MeS+4H2SO4MeSO4+4SO2↑+4H2O
MeO+H2SO4MeSO4+H2O
浸煮完后用水稀释过滤,贱金属以可溶性硫酸盐的形式溶解于溶液中,铂族金属富集于不溶渣中。浸煮过程中铂族金属是否发生溶解损失主要取决于浸煮条件,即浸煮温度与浓硫酸用量。
浸煮温度低于190℃时,贵金属(包括大部分银)都基本留在不溶渣中,锇的氧化挥发损失也很小。中国金川集团公司精炼厂曾用此法处理控制电势选择性氯化所得的残渣。当料:酸(质量比)=1:1.5,170℃±5℃,浸煮2h,以10倍水稀释过滤,铜、镍的浸出率分别达91.5%、86%,贵金属在溶液中的损失小于0.2%。所得不溶渣中铜、镍含量分别由4.16%、9.75%下降为0.53%、2.08%,铂族金属品位由1.9%提高至2.84%。
浸煮温度高于190℃时,铂族金属部分转化为可溶状态。超过250~260℃后,除铂、金基本上不硫酸盐化而全部留在溶渣中外,钯、银、钌、铑、铱均大量转入溶液中,锇氧化挥发严重。温度超过300℃,硫酸分解,贵金属的可溶性硫酸盐逐渐发生分解,在浸出液中的溶解损失有所降低。但副铂族金属的损失仍然较大,锇绝大部分氧化挥发。表2-7是浓硫酸浸煮温度对贵金属溶解损失的影响。
表2-7 浓硫酸浸煮时贵金属溶解损失与温度的关系
浸煮时,浓硫酸用量对铂族金属溶解损失的影响也很大,见表2-8,试验表明:增大硫酸用量,铂、钯、金浸出率变化不大,损失一般均小于0.2%,铜、镍、铁则随酸用量增大到几乎全部除去,但铑、铱、锇、钌的浸出率也基本随酸用量的增大而增大。
表2-8 浓硫酸用量对金属浸出率的影响