СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЕБРА ИЗ ЕГО ХЛОРИДА ВОССТАНОВЛЕНИЕМ ГАЗООБРАЗНЫМ ВОДОРОДОМ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЕБРА ИЗ ЕГО ХЛОРИДА ВОССТАНОВЛЕНИЕМ ГАЗООБРАЗНЫМ ВОДОРОДОМ


RU (11) 2265673 (13) C1

(51) 7 C22B11/02, C22B5/12 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004113687/02 
(22) Дата подачи заявки: 2004.05.05 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.05.05 
(45) Опубликовано: 2005.12.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: US 1671003 А, 22.05.1928. SU 1605419 А1, 20.06.1988. RU 2094506 C1, 27.10.1997. US 4389247 A, 21.01.1983. WO 0006328 A1, 10.02.2000. 
(72) Автор(ы): Воронин Ю.А. (RU); Ермилин В.Н. (RU); Литвинов Ю.В. (RU); Андреев С.Л. (RU); Погодин П.П. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Федеральное государственное унитарное предприятие "Научное конструкторско-технологическое бюро "Феррит" (RU) 
Адрес для переписки: 394066, г.Воронеж, Московский пр-кт, 179, ФГУП НКТБ "Феррит", Патентно-информационный отдел 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЕБРА ИЗ ЕГО ХЛОРИДА ВОССТАНОВЛЕНИЕМ ГАЗООБРАЗНЫМ ВОДОРОДОМ

Изобретение относится к металлургии. Техническим результатом изобретения является повышение степени извлечения серебра из хлоридов серебра, образующихся в большом количестве при аффинаже благородных металлов. Способ включает восстановление хлорида серебра при нагревании и выдержке при повышенной температуре в токе газообразного водорода, барботаж газа, выходящего из реакционной камеры через воду, и получение водного раствора HCl. Восстановление ведут из хлорида серебра, образующегося при аффинаже благородных металлов, измельченного до размера 100 мкм и расположенного в реакционной камере слоем толщиной 20 мм, при температуре выдержки 450°С±5°С газообразным водородом, нагретым до температуры выдержки. 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к металлургии, в частности к способу извлечения металлов из хлоридов, включающему восстановление хлоридов газообразным водородом при повышенной температуре.

Известен способ извлечения серебра из хлоридов серебра, образующихся при аффинаже золота, так называемая "восстановительная" плавка («Металлургия благородных металлов» под ред. Чугаева Л.В. - М.: Металлургия, 1987 г., с.314-315).

Способ заключается в том, что хлоридный шлак смешивают с флюсами и проводят плавку при Т?(1100-1150)°С, порционно добавляя в расплав карбонат натрия. В результате реакции:

4AgCl+2Nа2СО 34Ag+4NaCl+2СO 2+O2

происходит восстановление хлорида до металла и капли расплава серебра опускаются на дно тигля под слой расплава флюса и хлористого натрия.

Недостатком этого способа является то, что процесс проводится на воздухе при высоких температурах и требует применения большого количества дополнительных реагентов. Наличие в продуктах реакции газообразных компонентов приводит к вспениванию слоя расплава защитного флюса и его разбрызгиванию. Кроме того, в результате реакции восстановления образуется большое количество побочного продукта - хлорида натрия, требующего утилизации. Высокая температура процесса обуславливает большие энергозатраты. Поскольку процесс восстановления производится в слое жидкой фазы, то при недостаточном перемешивании, в том числе из-за низкого коэффициента взаимной диффузии компонентов, доля непрореагировавшего хлорида серебра весьма высока. Концентрация непрореагировавшего хлорида в том числе зависит от субъективного фактора и может достигать величины ?(5-7)%. Таким образом, образуются так называемые "третичные" шлаки, извлечение драгметаллов из которых представляет серьезную техническую задачу и требует дополнительных затрат.

Известен также способ восстановления серебра из хлоридов серебра и хлоридных шламов, содержащих хлорид серебра (Патент США № 5085692, 04.02.1992).

В данном пирометаллургическом процессе хлоридные шламы плавят с силикатом натрия при температуре от 1200 до 1400°С:

4AgСl+2Na2SiO3 4Ag+4NaCl+2SiO 2+О2

В данном способе частично снижен эффект, приводящий к разбрызгиванию слоя флюса, за счет снижения количества газообразных продуктов реакции. Однако при использовании данного способа также образуется большое количество веществ, которые не могут быть использованы и требуют утилизации.

Известен также способ получения порошкообразного серебра из хлоридов, сульфатов и сульфидов серебра (Патент США № 4388109, 14.06.1976). 

Процесс получения элементарного серебра в этом случае также включает смешивание соли серебра с карбонатом натрия:



Однако нагревание смеси производится в диапазоне температур от 500 до 650°С и приводит к получению смеси, включающей серебряный порошок и соль натрия. Причем в выбранном диапазоне температур NaCl находится в твердой фазе. После охлаждения термически обработанной смеси удаление солей натрия производят промывкой водой. В данном способе частично устранены недостатки двух предыдущих, а именно: разбрызгивание расплава ввиду образования только твердых и газообразных продуктов реакции и снижении энергозатрат на производство. Недостатком данного способа является то, что в результате получают побочные продукты реакции (в частности, NaCl), требующие утилизации, поскольку они напрямую также не могут быть использованы.

Наиболее близким аналогом-прототипом по совокупности существенных признаков является способ извлечения металлов из металлических сульфидов (из сульфидных руд и концентратов). (Патент США № 1671003, 22.05.1928).

В данном способе предварительно подготовленный материал подвергается обработке газообразным хлором при повышенной температуре для отделения ценных металлов от рудной породы в виде хлоридов, восстановлением полученных хлоридов водородом с получением восстановленных металлов и газообразного хлорида водорода, отделением хлорида водорода от водорода абсорбированием в воде с получением водного раствора соляной кислоты, и электролитического разложения соляной кислоты для получения газообразных водорода и хлора.

Стадии процесса показаны на примере переработки сульфида свинца:









Процесс хлорирования проводится в диапазоне температур 1000-1200°С. Процесс восстановления хлоридов водородом осуществляется при температурах "несколько выше" 800°С. Однако при таких температурах хлорид серебра находится в жидком состоянии, что приводит к образованию смеси жидких хлоридов и уменьшению поверхности контакта восстанавливаемого материала с водородом, увеличивая время переработки и затраты.

Изобретение направлено на получение технического результата - повышение степени извлечения серебра из хлоридов серебра, образующихся в большом количестве при аффинаже благородных металлов.

Технический результат достигается способом получения серебра из его хлорида, включающим восстановление хлорида серебра нагреванием и выдержкой при повышенной температуре в токе газообразного водорода, барботаж газа, выходящего из реакционной камеры через воду и получение водного раствора HCl, согласно которому восстановление ведут из хлорида серебра, образующегося при аффинаже благородных металлов, измельченного до размера 100 мкм и расположенного в реакционной камере слоем толщиной 20 мм, при температуре выдержки 450°С±5°С газообразным водородом, нагретым до температуры выдержки.

Это условие выбрано в связи с тем, что при плавлении хлорида серебра резко меняется характер температурной зависимости скорости реакции восстановления и, кроме того, существенно снижается площадь контакта хлорида с газообразным водородом. Образующийся газообразный хлористый водород преобразуется в водный раствор соляной кислоты барботированием выходящего из реактора газа через дистиллированную (деионизованную) воду. Концентрация получаемого раствора соляной кислоты определяется количеством переработанного хлорида.

Способ подтверждается следующим примером.

Пример

Хлорид серебра загружается в специальные поддоны. Для увеличения реакционной поверхности водорода с хлоридом серебра последний при необходимости подвергается измельчению до размера 100 мкм. При этом происходит уменьшение времени переработки. Поддоны помещают в реактор проточного типа термической установки. Порошок хлорида серебра в реакторе располагают слоем толщиной 20 мм. Реактор герметизируется. После продувки инертным газом через реактор пускается водород. Температура в реакторе поднимается до Т=450°С±5°С. Водород непосредственно перед контактом с хлоридом пропускается через специальное устройство для принудительного прогрева до температуры процесса восстановления перерабатываемых хлоридов серебра. Смесь водорода и газообразного HCl, выходящие из термического реактора, барбортируются через емкость с дистиллированной (деионизованной) водой для улавливания одного из продуктов реакции восстановления - газообразного HCl и получения водного раствора HCl. По истечении двух часов подача водорода прекращается и включается продувка инертным газом, после чего реактор извлекается из зоны повышенной температуры. После охлаждения до комнатной температуры реактор разгерметизируется и из него извлекается восстановленный металл.

В соответствии с предлагаемым способом были переработаны следующие виды хлоридов, образующиеся при аффинаже золота и серебра:

1. шлак от плавки "Миллера";

2. хлоридный "кек" от процесса "царсководочного" выщелачивания;

3. хлоридный шлам от процесса электролитического аффинажа золота; 

4. хлорид серебра, образующийся при регенерации серебряного электролита электролитического аффинажа серебра

Результаты представлены в таблице. Из данных таблицы видно, что процент выделения металла из хлорида составляет величину ?99% от его содержания в хлориде по данным анализа.

Таблица 
Перерабатываемое сырье Характеристика перерабатываемого сырья. Содержание Ag (%) по анализу Масса сырья. Содержание Ag в гранах Масса полученного Ag в гранах Количество выделенного Ag от содержащегося в хлориде (%) 
1 2 3 4 5 
Шлак от плавки «Миллера» Монолитная отливка

Ag 73.45% 340,97



250.44 



249,47 



99.61 
Шлак от плавки «Миллера» Шлак гранулирован размер ?5 мм

Ag 75.23% 500,0



376.15 



375,10 



99,72 
"Кек" после кислотного выщелачивания Не измельчался

Ag 75.15% 659,66

495.73 

491,89 

99,23 
Хлорид серебра от электролиза золота Не измельчался

Ag 75.22% 750,0

564.15 

562,24 

99,66 
Хлорид серебра от регенерации электролита электролиза серебра Измельчен до крупности <0,5 мм

Ag 74.31% 279,6



207.77 



205,5 



98.91 





ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ получения серебра из его хлорида, включающий восстановление хлорида серебра нагреванием и выдержкой при повышенной температуре в токе газообразного водорода, барботаж газа, выходящего из реакционной камеры через воду и получение водного раствора HCl, отличающийся тем, что восстановление ведут из хлорида серебра, образующегося при аффинаже благородных металлов, измельченного до размера 100 мкм и расположенного в реакционной камере слоем толщиной 20 мм, при температуре выдержки 450°С±5°С газообразным водородом, нагретым до температуры выдержки.



ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru