[發明專利]鉑族金屬精礦的精煉

無效

• 申請號: 201280007776.5
• 申請日: 2012-02-02
• 公開（公告）號: CN103492592A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 格特·阿德里安·伯澤伊登霍特;雅各布斯·約翰內斯·埃克斯廷
• 申請（專利權）人: 西鉑有限公司
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B11/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;張英

技術領域

本發明涉及鉑族金屬（PGM）（其包括Pt、Pd、Rh、Ru、Ir）和金（Au）的生產，其一般由浮選步驟組成，在此步驟期間大多數所述PGM和和硫化物礦物都濃縮于料漿中。浮選很具有選擇性并且典型>80％的PGM回收率能夠采用1.8%～4%的質量取出（報告為精選礦的進料質量%）數字來實現。不幸的是，一些元素往往與硫化物或PGM礦物學（像As、Se、Te、Bi、Cd、Hg、Pb的元素）相結合并且這些元素的一些也隨著浮選精礦帶出從而變成精煉爐進料物料。

背景技術

在PGM生產的典型的熔煉步驟中，精礦首先在AC或DC爐中熔化，其中硫化物礦物與氧化物礦物分離從而分別形成獨特的爐锍和熔渣層。這些層在爐內不同高度上單獨地放出。PGM往往跟隨锍相并且在熔煉步驟中回收率達到>95％。然而，次要污染物元素（As、Se、Te、Bi、Cd、Hg、Pb）也跟隨所述锍相（冰銅相），具有改變的回收率。轉化步驟在熔煉步驟之后，其中FeS從爐锍（冰銅）中除去。在轉化期間，空氣（有或無O₂富集）注入到轉爐（轉換器）中從而將FeS氧化成FeO和SO₂。熔融賤金屬硫化物的一些氧化和輕微脫硫，也可能發生于轉化過程中。來自熔煉操作的最終產物大多稱為轉爐锍。轉爐锍不僅含有污染物物質（As、Se、Te、Bi、Pb），還含有轉化操作的人工產物和由于渣載或夾帶而存在的礦物。這通常包括SiO₂和尖晶石型氧化物如磁鐵礦和鐵鎳礦（或其他類似的Ni/Cu/Fe氧化物）。痕量的Cr₂O₃、CaO、MgO（還有渣載的來源）也存在于轉爐锍中。

轉爐锍能夠進行造粒或霧化，并送至賤金屬去除/精煉步驟，其中硫化物礦物（主要是Ni、Cu和Fe硫化物）浸出從而產生>40％的含PGM的殘余物（基于干重）。

在其他的實踐中，轉爐锍能夠緩慢冷卻從而將合金相中的PGM與賤金屬硫化物分離。在緩慢冷卻后，合金-硫化物塊被壓碎，并且將所述合金回收到粗磁性部分中，而將賤金屬硫化物回收至非磁性精礦中。這兩個相之間的完全物理分離很少是可行的使得所述合金相通常在氧化環境下用酸和堿處理從而除去賤金屬污染物的共生物。隨后，PGM合金精礦直接發送到PMR。

雖然BMR工藝過程主要目的是去除硫化物礦物，所述精煉往往包含旨在送到貴重金屬精煉（PMR）之前從BMR殘余物料中去除一些污染物的循環流程。這包括多種循環流程以除去Se、Te、Pb、SiO₂和氧化鐵/鎳復合物。這些循環流程一般用于傾向于是硫酸鹽基本工藝過程的BMR處。因此在BMR中可以更好地處理容易從硫酸鹽溶液基質中更容易地移入或移出的污染物。相反，使用氯化物、硝酸鹽或氰化物溶液基質易于去除的污染物在PMR處可以更好地去除。

在貴重金屬精煉廠中進行生產PGM（包括Pt、Pd、Rh、Ru、Ir、Os），以及Au和Ag的最后步驟。來自BMR的這種貴金屬精料通常在氯和鹽酸環境中浸出，用于溶解鉑族金屬。然后通過許多過程（可能包括重復沉淀和溶解過程，溶劑萃取，離子交換或分子識別技術的范圍內的任何一種）將含PGM的溶液分離成它的組成金屬。

鉑工業的PMR的典型進料等級是大約40％～75％，但通常為65％（Pt，Pd，Rh，Ru，Ir和Au的總和）。剩余含量是As、Pb、Se、Te、Bi、SiO₂、Fe/Ni氧化物、金屬化/硫化Fe、未浸出的BMS（賤金屬硫化物）、在BMR工藝過程期間形成的穩定的硫酸鹽/氫氧化物-硫酸鹽、CaO、MgO、Cr₂O₃和結晶水的復合物混合物或化合物。這份污染物列表報道于PMR工藝過程的不同流中，并且傾向于在PMR工藝過程中產生殘余物。這些殘余物需要采用相關處理成本、庫存時間等進行重新處理。這些污染物也可能對貴金屬的總回收率和將金屬交付市場的管道時間產生負面影響。

目前，所有包含于PMR主要進料物料流中的污染物，通過濕法冶金加工步驟（具有BMR或PMR工藝過程引入的循環流程）進行處理。大多數精煉都具有在再循環/殘余物/來料加工材料上的火法冶金工藝步驟，但還沒有現成的火法冶金方法被跟蹤（slot）用來在去除大部分所述Cu、Ni和S之后和使所述物料溶解用于PMR工藝過程之前處理主要進料物料流。

發明內容