ВСТУП
У ході робіт з виділення цінних елементів зі стоків процесу рафінації платинових металів було встановлено, що всі можливі методи, що дають відмінні результати при використанні синтетичних модельних розчинів, виявляються непридатними для обробки реальних стоків процесу рафінації. Хімічний аналіз оброблених стоків не вказує присутності значних кількостей елементів, однак при випаровуванні розчину насухо спектрографічних дослідження залишку дозволяє встановити, що в розчині міститься до 100 мг/л різних металів. Оскільки не існує методів для виділення цих сполук, їх структура не може бути встановлена. Ці сполуки розкладаються з малою швидкістю, виділяючи аміак. p> Глава 1. РАФІНУВАННЯ платинові ВІДХОДІВ електролізу в розплавлених солі
Електроліз розплавлених хлоридів є ефективним способом очищення платинових металів від металевих і неметалевих домішок.
На заводі електролітичне рафінування в розплавлених солях застосовується з 1981 р. Спочатку цей спосіб використовувався для очищення іридію. p> Електроліз в розплавах солей використовується для очищення ломів каталізаторних сіток і склоплавильних апаратів. Електролітичне рафінування в розплавлених солях має ряд безсумнівних переваг в порівнянні з традиційними, гідрометалургійними способами очищення:
Екологічна чистота процесу;
Високий ступінь очищення;
малостадійность;
Компактність, слабкий обсяг електролізерів та займаної ними площі;
Простота управління процесом, високий ступінь автоматизації.
До недоліків процесу електролітичного рафінування в розплавах солей можна віднести неможливість поділу платинових металів один від одного, але для даної задачі це і не потрібно. p> Процес ведуть в електролізерах закритого типу, в атмосфері очищеного інертного газу. Електроліт - розплав хлоридів натрію, калію і цезію. p> Необхідну концентрацію платини, паладію і родію в електроліті задають хлоруванням металів у розплаві.
рафініруемого метал, який одночасно є і розчинним анодом, попередньо переплавляють і відковують в пластини. Сумарний вміст металевих домішок у вихідному металі становить від 0,1 до 0,5 мас. %. Катод - у вигляді порожнього циліндра, згорнутий з листової заготовки товщиною 1,0 мм зі сплаву ПлРд-7 або ПлРд-10.
Контейнером для анодного металу і електроліту служить графітовий тигель діаметром 0,4 м з пірографітовим покриттям. Через нього здійснюється підведення струму до анодному металу. p> Електролізер виготовляється з нержавіючої сталі. Його основні вузли - реторта, кришка реторти, шиберні пристрої і шлюзова камера. Процес рафінування ведеться при температурі розплаву 500-600 0С.
Процес рафінування полягає в наступному: при включенні постійного струму на аноді відбувається розчинення - основний метал (платина) і домішки переходять в розплав у вигляді комплексних іонів, а на катоді - розряд іонів до металу, при цьому домішки неблагородних металів залишаються в розплаві (електроліті). Якщо в електроліті присутні іони різних платинових металів, то йде спільний розряд з утворенням сплаву.
Зіставлення зміни складу електроліту і складу катодних опадів у процесі електролізу показує, що незалежно від природи металу-платиноїдів, спостерігається загальна тенденція: збільшення концентрації іонів платинового металу в електроліті викликає підвищення вмісту цього компонента в сплаві.
Однак, характер зміни концентрації іонів металу в розплаві в процесі електролізу визначається природою металу, насамперед його рівноважним потенціалом.
Концентрація іонів більш електропозитивного металу (Pt) у новому електроліті значно зменшується за період, що дорівнює приблизно 103 А x годину, а концентрація іонів більш електронегативних металів (Pd, Rh) за цей же період зростає. Після цього настає стаціонарний стан. Склад катодних опадів також стає постійним і близьким по складу до вихідного складу анода.
Структура катодних опадів для чистої платини і її сплавів є дендритних. Основні типи дендритів - двовимірні 2D <110>, 2D <112> - <110> і голчасті <110>. Кожному типу дендрита за даними рентгенофазового аналізу відповідає певний склад сплаву.
Дендритні опади погано зчеплені з катодом, що з одного боку дозволяє легко очистити матрицю від катодного осаду і використовувати її багаторазово в процесі рафінування, а з іншого боку - зменшується катодний вихід за струмом внаслідок осипання дендритів. Захоплення електроліту катодними опадами становить 10-15% від маси осаду. Після відмивання від солей катодні опади сушать і переплавляють в злитки. p> Метал після очищення добре піддається пластичної деформації, тобто володіє підвищеними технологічними властивостями на всіх переділах при виготовленні каталізаторної сітки.
Відпрацьований електроліт після закінчення циклу очищення використовується, як правило, повторно. При необхідності він може бути регенерований для підвищення конц...
