p>При электролитическом рафинировании меди и никеля платиновые металлы концентрируются в анодных шламах, где их содержание в зависимости от состава исходных руд колеблется в широких пределах, от десятых долей до нескольких процентов.

В соответствии с основными теоретическими положениями в шламы при растворении анодов практически без изменения переходят оксиды и сульфиды цветных металлов. Поэтому основными фазовыми составляющими никелевого шлама являются сульфиды меди и никеля (a-Cu2S, b-Cu2S, Ni3S2, NiS), оксиды (NiO, CuO, Fe2O3, Fe3O4), ферриты (NiFe2O4, CuFeO2). Платиновые металлы в шламах представлены рентгеноаморфными металлическими формами.

Непосредственная переработка бедных по содержанию благородных металлов продуктов, в состав которых входят значительные количества цветных металлов, железа и серы, на аффинажных предприятиях не производится. Поэтому анодные шламы предварительно обогащают различными пиро- и гидрометаллургическими методами с получением концентратов платиновых металлов. Технологические схемы обогащения шламов, применяемые на различных заводах, различаются между собой. Существующие схемы построены на селективном растворении цветных металлов, содержащихся в шламах. Благородные металлы при этом остаются в нерастворенном осадке, который направляют на аффинажное производство. Раствор, содержащий сульфаты цветных металлов, идет в основное производство. Во многих случаях для улучшения растворения цветных металлов шламы проходят предварительную пирометаллургическую подготовку (обжиг, спекание, восстановительную плавку и т. д. ).

Переработка шламов методом сульфатизации. Метод основан на том, что сульфиды, оксиды и другие соединения цветных металлов при взаимодействии с концентрированной серной кислотой при температуре выше 150 °С образуют сульфаты, которые при последующем выщелачивании переходят в раствор:

    MeS+4H2SO4=MeSO4+4H2O+4SO2;
    MeO+H2SO4=MeSO4+H2O;
    Me+2H2SO4=MeSO4+2H2O+SO2;
    Me2S+6H2SO4=2MeSO4+6H2O+5SO2.

Благородные металлы должны концентрироваться в нерастворимом остатке. Технологическая схема сульфатизации шлама приведена на рис. 2. Влажный шлам

    H2SO4
    Репульпация
    Сульфатизация
    Выщелачивание
    Фильтрация
    Раствор Концентрат
    в электролиз
    никеля Щелочная
    разварка
    Фильтрация
    Концентрат Раствор
    платиновых на сброс
    металлов
    Рис. 2. Сульфатизационное обогащение шламов.

Согласно схеме, шлам репульпируется в серной кислоте при 60-90 °С в течение 4-6 ч. При этом в раствор переходит до 30 % никеля и меди. Благородные металлы полностью остаются в твердом остатке, который подвергают сульфатизации в течение 10-12 ч при 250-300 °С. Сульфаты цветных металлов и железа выщелачиваются водой, а твердый остаток для удаления кремнекислоты обрабатывают в течение 4 ч 4 М раствором щелочи при 80-90 °С. Твердый остаток, содержащий до 30 % палладия и платины, направляют на аффинаж. Щелочный раствор после нейтрализации сбрасывают.

Эта схема имеет существенный недостаток - при температуре сульфатизации выше 200 °С иридий, родий и рутений более, чем на 95 % переходят в раствор. Поэтому предложен способ двойной сульфатизации (рис. 3). Медный и никелевый шламы в принятых пропорциях поступают на первую стадию сульфатизации, проводимую при 180-190 °С. Никель, медь, железо более, чем на 99 % переходят в раствор. Платиновые металлы практически полностью остаются в нерастворимом остатке. Концентрация платины в растворе не превышает 0. 01 мг/л.

    Никелевый шлам Медный шлам
    H2SO4Пары, газ
    1ая сульфатизация
    180 °С, Т: Ж=1. 5, t=8-9 ч
    H2O
    Выщелачивание
    [H2SO4]=250 г/л, 80-90 °С, t=3 ч
    Фильтрация
    Раствор Кек I
    H2SO4
    Пары, газ
    В основное
    производство 2ая сульфатизация
    t=300 °С, Т: Ж=1: 4, t=10 ч
    H2O FeSO4
    Выщелачивание
    Фильтрация
    Раствор Кек II NaCl Пары, газ
    Осаждение AgCl Сушка, прокаливание
    Фильтрация Щелочная разварка Производство t=90 °С, t=1 ч Se
    AgCl Т: Ж=1: 5, 400 г/л NaOH Раствор Сера
    Разбавление водой
    Осаждение спутников Pt до 150 г/л NaOH
    Фильтрация Фильтрация, промывка Осадок
    Фильтрат Нерастворимый остаток Раствор
    Сушка, на

Производство Te прокаливание Сушка, прокаливания, сброс измельчение, упаковка

Концентрат ПК-2
Концентрат ПК-1 Pt, Pd, Au

Рис. 3. Принципиальная технологическая схема переработки медных и никелевых шламов методом двойной сульфатизации.

Нерастворимый остаток более, чем в 8 раз обогащается платиновыми металлами, тем не менее, содержание благородных металлов в нем недостаточно для проведения аффинажных операций. Поэтому его подвергают второй сульфатизации при 270-300 °С, Т: Ж=1: 5, при механическом перемешивании в течении 10-12 ч. Просульфатизированный материал выщелачивается водой при 80-90 °С. При этом достигается дополнительное обогащение нерастворимого остатка платиновыми металлами примерно в 2-3 раза.

Остаток после второй сульфатизации и выщелачивания подвергают обескремниванию разваркой в 5 М растворе щелочи при 100 °С. Потери благородных металлов со щелочным раствором не превышают 0. 2 %. Этот раствор после нейтрализации сбрасывают. Полученный концентрат содержит 40-45 % платиноидов и идет на аффинаж.

Схема двойной сульфатизации обеспечивает достаточно высокое извлечение всех платиновых металлов в продукты, пригодные для аффинажных операций. Недостатками ее являются невысокая производительность сульфатизационного оборудования. Переработка шламов сульфатизирующим обжигом и электролитическим растворением вторичных анодов. На некоторых предприятиях обогащение шламов осуществляется с использованием пирометаллургических операций. Одна из схем этого процесса приведена на рис. 4.

Шлам никелевого электролиза смешивают со шламом медного электролиза, из которого предварительно удален селен, и эту смесь подвергают окислительно-сульфатизирующему обжигу в печи с механическим перемешиванием. Обжиг протекает в течении 10-14 ч при 550-600 °С. При этом сульфиды меди, никеля и железа переходят в сульфаты. Платина находится в огарке в виде свободных металлов.

Огарок после обжига выщелачивают 0. 5-1. 0 М H2SO4при 80-90 °С и механическом перемешивании. Сульфаты никеля, меди, железа переходят в раствор. Остаток обогащается в 2. 5-3. 5 раза. Платина в растворах после выщелачивания практически отсутствует.

Выщелочный огарок после сушки направляют на восстановительную плавку и отливку анодов. Плавку ведут в электропечи при 1700 °С. Полученные шлаки перерабатывают в обеднительных электропечах, а обедненные шлаки передают в медное или никелевое производство. Аноды, обогащенные платиновыми металлами, подвергают электролитическому растворению в сернокислом электролите. Продуктами электролиза являются: анодный шлам, катодная медная губка и никелевый раствор. Для отделения вторичных шламов от медной губки аноды помещают в диафрагмы из фильтрованной ткани. Анодный шлам представляет собой богатый платиновый концентрат. Катодную медную губку растворяют в серной кислоте, в результате чего медь переходит в раствор, а остаток является другим концентратом платиновых металлов.

Таким образом, технологическая схема обогащения шламов с использованием окислительно-сульфатизирующего обжига и электролитического растворения вторичных анодов позволяет получить селективные концентраты, что значительно облегчает процесс аффинажа.

    Никелевый и медный шламы после извлечения селена
    Окислительно-сульфатизирующий обжиг
    Огарок Газы
    Растворение Мокрая газоочистка
    Осадок Раствор Раствор Кеки
    СушкаNa2CO3
    Ванны обезмеживания
    Электроплавка Нейтрализация Медь в медное
    Шлак Аноды производство Раствор
    в переработку на сброс
    Раствор NiSO4
    В никелевое производство
    Электролитическое растворение
    Шлам H2SO4 Медная губка Ni порошок Раствор
    Промывка Выщелачивание Цементация
    Сушка Раствор Цементат
    1й концентрат H2SO4 Экстракция
    Выщелачивание Органическая фаза
    Остаток
    Отгонка
    Промывка
    Прокаливание
    Сушка Раствор в ванны
    обезмеживания 3й концентрат
    2й концентрат
    Рис. 4. Технологическая схема обогащения шламов.
    Аффинаж.

Концентраты платиновых металлов, полученные непосредственно из коренных руд или после переработки анодных шламов, и шлиховую платину из россыпных руд передают на аффинажные заводы для получения платиноидов. Технологические схемы аффинажа платиновых металлов насчитывают десятки взаимосвязанных операций с многочисленными оборотами растворов и полупродуктов, с постепенным выделением тех соединений, из которых непосредственно можно получить очищенные платиновые металлы.

Сырье для получения платиновых металлов.

Сырьем для получения платиновых металлов служат: шлиховая платина, извлекамая при разработке и обогащении россыпей, концентраты, выделяемые в результате обогащения и гидрометаллургической обработки анодных шламов электролиза никеля и меди, лом вторичных платиновых металлов и другие отходы.

Шлиховая платина -это смесь зерен самородной платины, представляющая собой сплав платиновых металлов с железом, медью, никелем и другими элементами. Для шлиховой платины характерен следующий состав, %: до 85-90 Pt; 1-3 Ir;
    Pt... ... . 15-20 Te... . 1. 5-2. 5
    Pd... ... . 35-45 Ni... . 0. 6-2. 5 Au... ... 1. 5-2. 0
    Rh... ... 0. 4-0. 6 Cu... . 0. 7-2. 5 Ag... ... ... 8-10
    Ir... . 0. 04-0. 08 Fe... . 1. 5-4. 0 Se... ... 1. 0-1. 67
    Ru... 0. 08-0. 15 S... ... 2. 0-5. 0
    Переработка шлиховой платины.

Шлиховую платину вследствие высокого содержания в ней платины и относительно малого количества загрязняющих элементов - серы и цветных металлов перерабатывают по относительно простой схеме. Главнейшими операциями являются растворение, доводка растворов и избирательное осаждение отдельных платиновых металлов.

Первый этап переработки шлиховой платины - ее растворение в царской водке, которую готовят смешением соляной кислоты (плотность 1. 12) и азотной (плотность 1. 58) в объемном отношении 3 : 1. Вследствие высокой плотности шлиховой платины и быстрого оседания ее на дно реактора растворение осуществляют в чане с набором тарелок или при интенсивном перемешивании с помощью механических мешалок.

Вначале шлихи растворяют без подогрева, так как в первое время реакция растворения протекает весьма энергично, а затем (через 4-5 ч) подогревают до 110-120 °С, что ускоряет процесс растворения, который заканчивается примерно через сутки. Растворение платины идет по реакции (4):

3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO+8H2O. (4)

В раствор переходит свыше 99 % платины. Количество нерастворимого остатка обычно находится в пределах 4-6 % поступающей на растворение массы шлиховой платины. В этом остатке содержится до 10 % платины.

Для последующего избирательного осаждения платины в виде нерастворимого хлороплатината аммония (NH4)2[PtCl6] необходимо предварительно перевести иридий (IV) и палладий (IV) соответственно в иридий (III) и палладий (III), иначе при осаждении платины хлористым аммонием иридий (IV) и палладий (IV) также выпадут в осадок в виде труднорастворимых соединений (NH4)2[PdCl6] и (NH4)2[IrCl6], загрязняющих платиновый осадок. Раствор обрабатывают последовательно 5-, 12. 5- и 25 %-ным раствором хлористого аммония. При этом платина выпадает в осадок в виде хлороплатината:

H2[PtCl6]+2NH4Cl=(NH4)2[PtCl6]+2HCl (5)

Полученный хлороплатинат отфильтровывают и промывают на фильтре 5 %-ным раствором хлористого аммония. Осадок хлороплатината прокаливают в муфельных электропечах в течении 10-12 ч с постепенным повышением температуры до 1000 °С. При этом образуется губчатая платина, содержащая примеси других металлов. Поэтому ее измельчают, повторно растворяют в царской водке и переосаждают в виде хлороплатината аммония.

Очищенная платиновая губка имеет светло-серый цвет с металлическим блеском: при ударе она должна мыться, не рассыпаясь в порошок. Платина поставляется потребителю в слитках.

Переработка вторичного платинусодержащего сырья.

Как правило, все разновидности платинусодержащего сырья перерабатывают на аффинажных и металлургических предприятиях. Сырьем для аффинажных заводов служат лом изделий из платины и сплавов благородных и цветных металлов; платиновые концентраты (не менее 10 % Pt), получаемые на заводах вторичных благородных металлов при переработке бедного сырья и т. п.

На металлургические заводы направляют сырье, сравнительно бедное по содержанию платиновых металлов, например, отработанные катализаторы некоторых типов, содержащие 0. 05-0. 5 % Pt.

Переработку отработанных катализаторов на основе оксида алюминия условно осуществляют двумя методами обеспечивающими: 1) выделение основы (Al2O3) с получением концентрата благородных металлов; 2) извлечение благородных металлов, не затрагивая при этом основы.

К методам первой группы относятся различные варианты сульфатизации. Так называемая “сухая” сульфатизация осуществляется смачиванием материала концентрированной серной кислоты, взятой в трехкратном избытке по отношению к твердому, и прокаливанием при 300 °С. Процесс осуществляют в подовых печах с механическим перегребанием или во вращающихся трубчатых печах. Охлажденный спек выщелачивают водой. Выход нерастворимого остатка составляет 12-13 % массы исходного материала. При переработке катализатора АП-56 содержание платины в кеке выщелачивания повышается до 4. 6-4. 8 %. Если растворение спека вести в 10 %-ном растворе H2SO4, то содержание платины в полученном концентрате достигает 7. 5-8. 5 %. В целях повышения качества концентратов предложена комбинированная технологическая схема, включающая предварительное сернокислотное выщелачивание оксида алюминия в 10-20 %-ном растворе H2SO4, обжиг кека при 550-600 °С и повторное выщелачивание огарка в сернокислом растворе. Технология обеспечивает получение концентрата, содержащего до 20-22 % платины. В соответствии с другим вариантом этой технологии нерастворимый остаток первого выщелачивания смешивают с углем и нагревают в атмосфере, не содержащей окислителя, до 750-800 °С.

Полученный огарок подвергают второму сернокислотному выщелачиванию с получением 25-30 % платинового концентрата.

При реализации метода сульфатизации наблюдается частичный переход платины в раствор. Это обусловлено присутсвием с исходном катализаторе сорбированного молекулярного хлора, вследствие чего при сульфатизации создаются условия для образования хлоридных комплексов платиновых металлов. Из-за наличия на поверхности носителя адсорбированных минеральных солей, например, галогенидов, возможно также растворение платины с участием в качестве окислителя кислорода воздуха. Особо следует отметить, что “сухая” сульфатизация, проводимая в условиях высоких температур (300 °С), как правило, приводит к активной ионизации воднорастворимых соединений металла.

Из всех рассмотренных вариантов технологии сернокислотного обогащения только последний обеспечивает невысокий переход платины в раствор, что обусловлено проведением обжига в восстановительной атмосфере.

К первой группе относятся также щелочные методы, основанные на способности оксида алюминия взаимодействовать со щелочами с образованием воднорастворимых алюминатов натрия. Так, сплавлением отработанных катализаторов с NaOH и последующим выщелачиванием сплава в воде можно получить концентрат, содержащий 18-22 % Pt.

Спекание отработанных катализаторов с кальцированной содой при 1200-1250 °С, охлаждение и последующее выщелачивание в растворе едкого натра при 90-95 °С позволяют получать концентраты, содержащие от 14 до 34 % Pt. Известен способ выщелачивания оксида алюминия в автоклаве раствором NaOH при 160-175 °С и давлении 0. 6-0. 7 МПа с получением концентрата, содержащего 8-9 % Pt.

Методами второй группы используются, в основном, приемы хлорной металлургии, в частности, перевод платины в раствор в виде хлоридного комплекса. Оксид алюминия при этом остается индиферрентным к воздействию хлор-агентов. Из раствора платиноиды осаждают цементацией алюминием, цинком или магнием. Из отработанных катализаторов платина может быть извлечена плавкой на медный сплав. Для ошлаковывания тугоплавкого оксида алюминия в шихту вводят известь и плавиковый шпат CaF2, для образования коллектирующей фазы - порошковую медь. Плавку ведут при 1500-1550 °С. Медный сплав, в котором концентрируются платиновые металлы, направляют на аффинаж. Шлаки с невысоким содержанием благородных металлов возвращают в рудный передел.

    Приложение №1.
    ПЛАТИНА В СЛИТКАХ.
    Межгосударственный стандарт.
    ( ГОСТ 12341-81 )
    ОКП 17 5120
    Дата введения 01. 01. 83

Настоящий стандарт распространяется на аффинированную платину в слитках, предназначенную для изготовления сплавов, химикатов и других целей, и устанавливает требования к аффинированной платине, изготовленной для нужд народного хозяйства и экспорта. (Измененная редакция, Изм. №2).

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. 1. Платина в слитках изготовляется в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке. Платину в слитках изготовляют марок ПлА-0, ПлА-1 и ПлА-2.

    Коды ОКП для платины в слитках марок:
    ПлА-0 17 5121 4000 01;
    ПлА-1 17 5121 5000 03;
    ПлА-2 17 5121 6000 04.

1. 2. Химический состав платины в слитках должен соответствовать нормам, указанным в таблице. Элемент

    Химический состав, %
    Марка ПлА-0
    Марка ПлА-1
    Марка ПлА-2
    Платина, не менее
    99. 98
    99. 95
    99. 90
    Примеси, не более:
    Палладий, иридий, родий,
    рутений (сумма):
    0. 015
    0. 025
    0. 050
    Золото
    0. 002
    0. 005
    0. 005
    Свинец
    0. 002
    0. 005
    0. 005
    Железо
    0. 003
    0. 010
    0. 010
    Кремний
    0. 002
    0. 005
    0. 005
    Олово
    0. 001
    0. 001
    0. 005
    Алюминий
    0. 002
    0. 005
    0. 005
    Сурьма
    0. 001
    0. 001
    0. 005
    Серебро
    0. 005
    0. 020
    —
    Магний
    0. 002
    0. 005
    —
    Цинк
    0. 002
    0. 003
    —
    Медь
    0. 002
    0. 005
    —
    Никель
    0. 001
    0. 003
    —
    Примечания:

Массовая доля серебра, магния, цинка, меди, никеля в марке ПлА-2 не нормируется, но определяется изготовителем для накопления статистических данных. По согласованию изготовителя с потребителем допускается расширение чисел определяемых элементов, не указанных в таблице, и установление их норм, определяемых по методике предприятия-изготовителя.

Платину изготовляют в виде прямоугольных слитков длиной (100±3) мм, шириной (65±2) мм. Масса слитка должна быть не более 5. 5 кг.

Допускается по согласованию изготовителя с потребителем изготовление платины других размеров и массы. 1. 1-1. 3 (Измененная редакция, Изм. №2).

Поверхность слитков должна быть чистой и обработанной резанием или шлифовкой. Посторонние включения не допускаются.

Допускается зачистка отдельных поверхностных повреждений. Глубина зачищенных мест на поверхности слитков не должна превышать 1 мм.

ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

Платину в слитках предъявляют к приемке партиями. Партия должна состоять из металла одной плавки одной марки и офомлена документом о качестве и спецификацией. (Измененная редакция, Изм. №2).

Документ о качестве должен содержать:

товарный знак или товарный знак и наименование предприятия-изготовителя; наименование металла и его марку;

    номер партии;
    массовую долю платины, %;
    массовую долю каждой определяемой примеси, %;
    номер спецификации;
    год выпуска;
    печать (штамп) отдела технического контроля;
    обозначение настоящего стандарта.
    Масса партии должна быть не более 350 кг.
    Спецификация должна содержать:

товарный знак или товарный знак и наименование предприятия-изготовителя; наименование металла и его марку;

    номер спецификации;
    номер партии;
    год выпуска;
    номера мест;
    номера слитков;
    массу каждого слитка, г;
    массовую долю платины в каждом слитке, %;

массовую долю каждой определяемой примеси в каждом слитке, %; общую массу партии, г;

обозначение настоящего стандарта.
2. 1. 1; 2. 1. 2. (Измененная редакция, Изм. №1, 2).

Контролю качества поверхности и размеров подвергают каждый слиток партии. Для проверки химического состава платины отбирают пробу от каждого слитка партии. При получении неудовлетворительных результатов анализа химического состава хотя бы по одному из показателей по нему проводят повторные испытания на удвоенном количестве проб, взятых от той же партии. Результаты повторных испытаний распространяются на всю партию.

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

Контроль качества поверхности платины в слитках проводят без применения увеличительных приборов. Контроль размеров слитков проводят измерительным инструментом, обеспечивающим необходимую точность. Для проверки химического состава платины от каждого слитка партии отбирают пробу в виде стружки размером не более 1 мм. Масса готовой пробы от партии должна быть не менее 90 г.

Допускается отбор пробы из расплава с получением таблеток или стержней для спектрального анализа. Срок хранения проб - три месяца со дня отправки продукции потребителю. (Измененная редакция, Изм. №2).

Анализ химического состава платины проводят по ГОСТ 12226-80. Контроль массы слитков проводят взвешиванием на нормативно-технической документации.

    4. МАРКИРОВКА, УПАКОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ
    На каждом слитке должны быть выбиты:
    номер (шифр) слитка (в верхнем левом углу);
    массовая доля платины, % (в нижнем левом углу);
    символ “Pt” (в верхнем правом углу);

надпись “Made in USSR” и изображение серпа и молота (в центре). Слитки платины, предназначенной для экспорта, упаковывают в деревянные ящики или ящики из других материалов, сопровождают документацией в соответствии с заказ-нарядом внешторгового объединения. (Измененная редакция, Изм. № 2).

Слитки платины укладывают в деревянные ящики по нормативно-технической документации, оклеенные изнутри поролоном или мягкой тканью из синтетического волокна, или в металлические контейнеры с деревянными обечайками по нормативно-технической документации. Слитки в контейнеры укладывают рядами по высоте деревянной обечайки. Между горинтальными рядами слитков укладывают прокладку из картона по ГОСТ 9347-74. Каждый ящик или контейнер пломбируют пломбами цеха-изготовителя и отдела технического контроля предприятия-изготовителя. Пломбы на ящиках должны быть подвешены через отверстие сквозного болта после завернутой гайки и должны убираться в углубление на крышке ящика. У контейнеров пломбируются крышки замковых гнезд.

На каждый ящик или контейнер наклеивают этикетку с указанием номера спецификации и номера места. Хранение и транспортирование слитков проводят в соответствии с требованиями Комитета Российской Федерации по драгоценным металлам и драгоценным камням. (Измененная редакция, Изм. № 2).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

Разработан и внесен Министерством цветной металлургии СССР. Разработчики:

В. А. Корнеев; В. Е. Аврамов, канд. техн. наук; М. А. Гаврилов; Т. Е. Коннова; Н. С. Пугина. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 3. 12. 81 № 5230. Взамен ГОСТ 12341-66.

    Периодичность проверки 5 лет.
    Ссылочные нормативно-технические документы:
    Обозначение НТД, на который дана ссылка
    Номер пункта, перечисления, приложения
    ГОСТ 9347-74
    4. 3
    ГОСТ 12226-80
    3. 4

Ограничение срока действия снято по решению Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93). Переиздание с Изменениями № 1, 2, утвержденными в июне 1987 г. , феврале 1993 г. (ИУС 9-87, 9-93).

Приложение №2.
Словарь терминов.

Автоклав - (авто+ключ) аппарат для проведения различных процессов при нагреве и под газовым давлением выше атмосферного.

Агломерат - основное сырье для черновой и цветной металлургии при получении металлов (сплавов) из руд.

Агломерация - термический способ окускования мелких метериалов, чаще всего рудной шихты, для улучшения их металлургических свойств. Нагрев осуществляется обычно за счет сжигания мелкого топлива в самом обрабатываемом материале при непрерывном подсосе воздуха. В агломерационную шихту часто вводят флюсы (известняк). Окускование при агломерации происходит главным образом в результате связывания отдельных зерен легкоплавкой жидкостью, образовавшейся при нагреве, и формирования кусков при охлаждении. Агломерацию осуществляют преимущественно на агломерационных машинах ленточного типа, представляющих собой непрерывную цепь тележек с решетчатым дном. Продукт агломерации - агломерат. Десульфурация -обессеривание - физико-химические процессы, способствующие удалению серы из расплавленного металла. Сера связывается в прочные сульфиды и переходит в шлак.

Кек - твердый остаток после фильтрации пульпы. Чаще всего содержит 12-20 % влаги. Окатыши - продукт окусковывания пылевидной руды или концентратов путем окомкования и обжига. Имеют форму шариков диаметром 10-20 мм, прочность их оценивается усиливанием раздавливания. При изготовлении офлюсованных окатышей в шихту добавляют известь (CaO).

Платиновые металлы - химические элементы VIII группы периодической системы Менделеева: рутений Ru, родий Rh, палладий Pd, осмий Os, иридий Ir и платина Pt. Серебристо-белые металлы с различными оттенками. Благодаря высокой химической стойкости, тугоплавкости и красивому внешнему виду платиновые металлы, наряду с серебром и золотом, называются благородными металлами. Для земной коры характерно самородное состояние платиновых металлов.

Платина самородная- минерал класса самородных элементов. Примеси железа (до 10% в коликсене, до 20% в ферроплатине), иридия, палладия, родия, меди. Цвет от белого до серо-стального. Твердость по минералгической шкале 4-4. 5; плотность до 21 000 кг/м3. Главный источник получения платины.

Платиновые сплавы- сплавы платины (основа) обычно с другими благородными металлами, чаще всего с родием (до 40%), палладием (до 50%), иридием, а также никелем, кобальтом, хромом, вольфрамом и молибденом. Характеризуются высокой коррозийной стойкостью во многих агрессивных средах, высокими механическими свойствами, в ряде случае каталитическим действием. Применяются для электрических контактов, термопар, в качестве жаропрочных и коррозионностойких материалов в химической и других отраслях промышленности.

Платиновые руды- минеральные образования, содержащие платиновые металлы в промышленных концентрациях. Главные минералы: самородная платина, поликсен, ферроплатина, платинистый иридий, невьянскит, сысертскит и др. Коренные месторождения преимущественно магматического происхождения содержат от десятых долей г/т до единиц кг/т; россыпи - от десятков мг/м3 до сотен г/м3. Главные добывающие страны: ЮАР, Канада, Колумбия, США. Платиновая чернь- мелкодисперсный порошок (размеры крупинок 25-40 мкм) металлической платины, обладающий высокой каталитической активностью. Ее получают, действуя формальдегидом или другими восстановителями на раствор комплексной гексахлорплатиновой кислоты H2[PtCl6].

Платина шлиховая- смесь зерен самородной платины, представляющая собой сплав платиновых металлов с железом, медью, никелем и другими элементами.

Платиноиды - то же, что платиновые металлы.

Пульпа - смесь твердых частиц и жидкости, в которой они взвешены. При обогащении руд и минералов пульпой называется смесь тонкоизмельченного сырья с водой, в гидрометаллургии - смесь подвергаемых обработке материалов с водой или химическими реагентами.

Рафинирование металлов - удаление из жидких металлов и сплавов примесей неметаллических включений, газов для повышения качества и получения ценных сопутствующих элементов. Применяют пирометаллургические (рафинирующие переплавы), химические, физико-химические (адгезионные), электролитические, физико-механические (флотационные, барботажные) методы рафинирования.

Сепарация - отделение жидких или твердых частиц от газа, твердых - от жидкости, разделение на составные части твердых или жидких смесей. Сепарация широко используется при обогащении руд и рудных минералов.

Файнштейн - безжелезистый сульфид меди или никеля, получаемый при бессемеровании штейнов и используемый для извлечения цветных (в том числе благородных) металлов. В зависимости от содержания тех или иных цветных металлов различают файнштейн медный - Cu2S (называют также белым маттом), никелевый Ni3S2, медноникелевый Cu2SNi3S2. Флотация- способ обогащения, основанный на различной смачиваемости минералов водой. Для успешной флотации активность поверхности минералов повышается флотационными реагентами. Различают флотацию маслянную, пленочную, пенную (основной метод обогащения полезных ископаемых), при которой частицы одних минералов прилипают к воздушным пузырькам и переходят вместе с ними в пенный слой (концентрат), а другие - остаются во взвешенном состоянии в воде (хвосты).

Флюсы в металлургии - материалы, преимущественно минерального происхождения, вводимые в печь (шихту) для образования шлака и регулирования ее состава, в частности, для связывания пустой породы руды или продуктов раскисления металла. По химическому составу флюсы делятся на основные (известняк), кислые (кремнезем), нейтральные (глинозем) и солевые (хлоридно-фторидные). При плавке сплавов цветных металлов используют флюсы покрывные (защитные), рафинирующие и модифицирующие. Шихта -1. Смесь сырых материалов, подлежащая переработке в металлургических агрегатах. Шихту загружают либо в виде смеси с равномерным распределением, проведенным вне агрегата, либо порциями или слоями, состоящими из разных компонентов шихты; 2. Набор металлических компонентов для выплавки сплавов методом переплава. Шлак металлургический -расплав (после затвердевания - камневидное или стекловидное вещество), обычно покрывающий при плавильных процессах поверхность жидкого металла. Состоит из специально вводимых в печь флюсов, а также из всплывших продуктов химических реакций, подлежащих удалению из металла примесей, золы топлива, разрушаемой футеровки. В зависимости от преобладания тех или иных оксидов шлак может быть основным или кислым. Шлак играет важную роль в металлургических процессах: защищает покрываемый им металл от вредного воздействия газовой среды печи, усваивает всплывающие примеси и неметаллические включения и выполняет другие разнообразные физико-химические функции.

Штейн- промемежуточный продукт при получении некоторых цветных металлов из их сульфидных (сернистых) руд и рудных концентратов. Представляет собой сплав сульфидов железа с сульфидами извлекаемого металла.

Эвтектика- структура сплавов, состоящая из определенного сочетания двух (или более) твердых фаз, одновременно кристаллизовавшихся из расплава при температуре ниже температуры плавления отдельных компонентов эвтектической смеси. Теория кристаллизации эвтектик разработана А. А. Бочваром. Кристаллизация эвтектического сплава (эвтектическое превращение) протекает при постоянной температуре.

Литература:

“Металлургия благородных металлов”. Под редакцией Л. В. Чугаева. Издательство “Металлургия”. Москва, 1987 г. “Краткий терминологический словарь по металлургии”. Под редакцией доц. В. П. Соловьева. Издательство МИСиС. Москва, 1988 г. “Популярная библиотека химических элементов”. Под редакцией И. В. Петрянова-Соколова. Издательство “Наука”, 1977 г. “Общая химия: Учебное пособие для вузов”. Н. Л. Глинка. Издательство “Химия”, 1977 г. “Открытие элементов и происхождение их названий”. Н. А. Фигуровский. Издательство “Наука”. Москва, 1970 г. “По следам элементов”. З. Энгельс, А. Новак. Издательство “Металлургия”. Москва, 1983 г. “Рассказы о металлах”. С. И. Венецкий. Издательство “Металлургия”. Москва, 1985 г. “Творцы науки о металле”. А. С. Федоров. Издательство “Наука”. Москва, 1980 г. Политехнический словарь.

Советский энциклопедический словарь. Издательство “Советская энциклопедия”. Москва, 1982 г. Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ).

Финансовые известия №83 (212), 31 октября 1995 г.
Коммерсантъ-DAILY №221, 22 ноября 1994 г.

Страницы: 1, 2