Получение концентрата родия из цементата золота

Проведены исследования по совершенствованию технологии переработки цементата производства золота (ЦПЗ), образующегося в аффинажном отделении химико-металлургического цеха АО «Уралэлектромедь», с целью повышения степени извлечения целевых металлов в товарные продукты, диверсификации производства, получения экономического эффекта за счет увеличения содержания драгоценных металлов (ДМ) в индивидуальных концентратах. Оптимизация технологии переработки ЦПЗ предусматривает интенсификацию процессов выщелачивания исходного материала и фильтрации полученной пульпы для увеличения показателей извлечения в раствор золота, металлов платиновой группы (МПГ) и снижения находящихся в обороте ДМ, что позволит получить индивидуальные продукты (черновые ДМ) с минимальными материальными затратами и трудоемкостью. Повысить содержание родия в концентрате и сократить его количество в обороте при переработке цементата возможно путем предварительного окислительного обжига при температуре свыше 500 °С, при которой на поверхности родия образуется труднорастворимый триоксид Rh₂O₃, не растворяющийся в «царской водке», что позволяет выделить его в виде индивидуального продукта. Установлено влияние температуры и состава газовой фазы при проведении окислительного обжига исходного сырья (t = 500÷750 °С) на состав концентрата триоксида родия (15÷45 % Rh₂О₃). Разработана и опробована в промышленном варианте схема переработки цементата производства золота, которая позволяет селективно получить несколько продуктов: осажденное золото (Au ≥ 98 %), осажденное серебро (Ag ≥ 98 %), концентрат МПГ (Pt ≥ 45 % и Pd ≥ 15 %), концентрат родия (Rh = 15÷45 %).

1. Nagai H., Shibata E., Nakamura T. Development of methods for concentration and dissolution of Rh and Ru from copper slime. Hydrometallurgy. 2017;169:282—289. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2017.01.004

2. Crundwell F.K., Moats M.S., Ramachandran V., Robinson T.G., Davenport W.G. Extractive metallurgy of nickel, cobalt and platinum group metals. Chapter 37. Refining of the platinum-group metals. Elsevier Ltd., 2011. P. 489—534. https://doi.org/10.1016/C2009-0-63541-8

3. Nakhjiri A.T., Sanaeepur H, Amooghin A.E., Shirazi M.M.A. Recovery of precious metals from industrial wastewater towards resource recovery and environmental sustainability: A critical review. Desalination. 2022;527:115510. https://doi.org/10.1016/j.desal.2021.115510

4. Hayashibe Y. Reference module in chemistry, molecular sciences and chemical engineering. In: Precious Metals. Elsevier Ltd., 2005. P. 277—287.

5. Мастюгин С.А., Волкова Н.А., Набойченко С.С., Ласточкина М.А. Шламы электролитического рафинирования меди и никеля. Екатеринбург: УрФУ, 2013. 256 с.

6. Mulwanda J., Dorfling C. Recovery of dissolved platinum group metals from copper leach solutions by precipitation. Minerals Engineering. 2015;80:50—56. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2015.07.002

7. Boduen A.Y., Fokina S.B., Polezhaev S.Yu. The hydrometallurgical pretreatment of a refractory gold sulfide concentrate. In: Innovation-based development of the mineral resources sector: challenges and prospects: Proceedings of the 11th Russian-German raw materials conference (Potsdam, Germany, 7—8 Nov. 2018). London: CRC Press, 2018. P. 331—340. https://doi.org/10.1201/9780429022388

8. Королев А.А., Краюхин С.А., Мастюгин С.А., Гибадуллин Т.З., Лебедь А.Б. Способ получения серебра и металлов платиновой группы: Пат. 2680552 (РФ). 2018.

9. Zotova I.E. , Fokina S.B., Boduen A.Ya., Petrov G.V. Sorption concentration of ruthenium from sulfuric solutions. Non-Ferrous Metals. 2019;(1):12—15. https://doi.org/10.17580/nfm.2019.01.02

10. Aghaei E., Alorro R.D., Encila A.N., Yoo K. Magnetic adsorbents for the recovery of precious metals from leach solutions and wastewater. Metals. 2017;7(12):529. https://doi.org/10.3390/met7120529

11. Александрова Т.Н., О’Коннор С. Переработка платинометалльных руд в России и Южной Африке: состояние и перспективы. Записки Горного института. 2020;244:462—473. https://doi.org/10.31897/PMI.2020.4.9

12. Jacek Sitko. Analysis of selected technologies of precious metal recovery processes. Multidisciplinary Aspects of Production Engineering 2019;2(1):72—80. https://doi.org/10.2478/mape-2019-0007

13. Kobylyanski A., Zhukova V., Petrov G., Boduen A. Challenges in processing copper ores containing sulfosalts. In: Scientific and practical studies of raw material issues: Proceedings of the Russian-German raw materials dialogue: A collection of young scientists papers and discussion (19 Nov. 2019). London: CRC Press, 2020. P. 120—126. https://doi.org/10.1201/9781003017226-18

14. Лебедь А.Б., Мальцев Г.И., Мамяченков С.В. Аффинаж золотосеребряных сплавов на ОАО «Уралэлектромедь». Екатеринбург: УрФУ, 2015. 159 с.

15. Лебедь А.Б., Скороходов В.И., Кремко Е.Г., Волкова Н.А., Мастюгин С.А., Горяева О.Ю., Рычков Д.М. Способ выделения платиновых металлов: Пат. 2111272 (РФ). 1998.

16. Polvanov S., Ergashev N., Khodzhiev M., Tashmuratov A. Study of obtaining accompanying elements in the processing of gold-bearing ores of the muruntau deposit. Universum: Engineering Sciences. 2022;7(100):20—24. https://doi.org/10.32743/UniTech.2022.100.7.14079

17. Кононова О.Н., Мельников А.М., Борисова Т.В. Способ разделения платины (II, IV), родия (III) и никеля (II) в хлоридных растворах: Пат. 2527830 (РФ). 2010.

18. 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.

19. Плеханов К.А., Ашихин В.В., Шевелева Л.Д., Лебедь А.Б., Краюхин С.А., Скопин Д.Ю. Способ выделения платиновых металлов: Пат. 2238244 (РФ). 2002.

20. Huang Z.S., Yang T.Z. Comparative study on refractory gold concentrate kinetics and mechanisms by pilot scale batch and continuous bio-oxidation. Minerals. 2021;11(12):1343. https://doi.org/10.3390/min11121343

21. Rinne M., Elomaa H., Seisko S., Lundstrom M. Direct cupric chloride leaching of gold from refractory sulfide ore: process simulation and life cycle assessment. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2021;43(5):598—609. https://doi.org/10.1080/08827508.2021.1910510

22. Масленицкий И.Н., Чугаев Л.В. Металлургия благородных металлов. М.: Металлургия, 1987. 432 с.

23. Меретуков М.А., Орлов А.М. Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт. М.: Металлургия, 1991. 416 с.

24. Kepp K.P. Chemical causes of metal nobleness. ChemPhysChem. 2020;21(5):360—369. https://doi.org/10.1002/cphc.202000013

25. Федоров И.А. Родий. М.: Наука, 1966. 276 с.

26. Бимиш Ф. Аналитическая химия благородных металлов. Пер. с англ. под ред. С.И. Гинзбург. М.: Мир, 1969. 592 с.

27. Kunimori K., Oyanagi H., Shindo H., Ishigaki T., Uchijima T. Structural transformation and catalytic behaviors of rhodium ternary oxides during calcination and reduction treatments. Studies in Surface Science and Catalysis. 1993;75:2039—2042. https://doi.org/10.1016/S0167-2991(08)64220-2

28. Šarić A., Popović S., Trojko R., Music S. The thermal behavior of amorphous rhodium hydrous oxide. Journal of Alloys and Compounds. 2001;320(1):140—148. https://doi.org/10.1016/S0925-8388(01)00938-0

29. Barclay G.A., Broadbent R.F., Kingston J.V., Scollary G.R. The thermal behaviour of some rhodium complexes. Thermochimica Acta. 1974;10(1):73—83. https://doi.org/10.1016/0040-6031(74)85025-2

30. Ниценко А.В., Володин В.Н., Линник К.А., Тулеутай Ф.Х., Бурабаева Н.М. Дистилляционное извлечение теллура из теллурида меди в оксидных формах. Известия вузов. Цветная металлургия. 2022;28(4): 45—54. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2022-4-45-54