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invention
Fédération de Russie Patent RU2083280

récupération METHOD de métaux précieux à partir inorganique
Et / ou résidu organique

Nom de l'inventeur: Joao Jose de Oliveira Bandara [PT]; Alexandre José de Carvalho Ganshash [PT]; William Heggie [GB]
Le nom du titulaire du brevet: Plyurihemi Anstalt (LI)
Adresse de correspondance:
Date de début du brevet: 30.12.1992

L'invention concerne des procédés d'extraction des métaux précieux du résidu minéral et / ou organique sous la forme d'un amalgame de tellure , caractérisé en ce que le solvant est ajouté ayant un point d'ébullition supérieur à 120 ° C, un résidu est éliminé par l' eau de distillation et d' autres solvants résiduels ayant des points d'ébullition au-dessous du point de solvant ajouté d'ébullition est ajouté tellure ou d'un composé réductible tellure, puis soumis à un reflux à la pression atmosphérique avant de renvoyer l'amalgame de métal noble. Le procédé de l'invention permet à la fois pour mettre en oeuvre la récupération simultanée de la phosphine tertiaire en tant que son oxyde à partir d'un résidu contenant une phosphine tertiaire par les étapes suivantes de la concentration des liqueurs-mères restant après la séparation de l'amalgame du solvant d'extraction d'un métal noble ajouté à point d'ébullition élevé et extraire la phosphine tertiaire en tant que son oxyde par précipitation avec de l'eau.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

Les métaux précieux sont utilisés de plus en plus largement utilisés dans les procédés industriels, en particulier dans les systèmes catalytiques. Des métaux tels que le platine, le palladium, le ruthénium, le rhodium, le rhénium, l'iridium, l'or et l'argent sont considérés comme extrêmement importants et, en liaison avec une réduction plus importante des ressources mondiales, leur conservation est particulièrement importante.

Dans le cas des systèmes catalytiques de récupération d'un métal noble, en général, relativement simples pour un système catalytique hétérogène, même lorsque ces quantités sont faibles. Dans ce cas, le catalyseur est filtré, centrifugé ou isolé par un autre procédé qui sépare le catalyseur solide de la réaction en phase liquide. Le catalyseur est ensuite désactivé ou hors du métal noble est récupérée.

Les catalyseurs homogènes représentent un problème plus difficile à isoler ou d'un catalyseur de métal noble sacrificiel que le catalyseur est contenu dans une forte dilution dans un mélange réactionnel complexe. Si, par exemple, le métal noble est contenue dans des concentrations de l'ordre de 1 à 10.000, la sélection est pas toujours possible avec des techniques simples. En outre, d'autres composants du système de réaction interfèrent fréquemment avec l'isolement ou le processus lui donne un coût élevé.

Étant donné que la partie essentielle des systèmes de catalyseurs homogènes de métaux nobles utilisés dans l'industrie, sont des complexes contenant triphénylphosphine ou d'autres phosphines tertiaires, il est nécessaire d'extraire, non seulement le métal noble, mais aussi la phosphine tertiaire utilisée.

Dans le brevet européen n 0097842 propose un procédé d'extraction de métaux précieux à partir de mélanges de réaction homogènes, par un traitement avec un composé de tellure ou de tellure réductible. Ce procédé consiste à traiter le catalyseur après séparation du mélange réactionnel du produit de réaction de la cible avec le tellure métallique à des températures comprises entre 100 et 250 ° C pendant une période de temps appropriée pour que tout le métal noble est pas isolé de la solution sous forme d' un amalgame de tellure. (Le terme amalgame, tel qu'il est utilisé dans le présent mémoire, désigne un mélange intime du tellure et du métal noble). Cette méthode a été proposée, en particulier pour la récupération des métaux précieux à partir de chaque milieu aqueux ou dans des solvants organiques non volatils.

Dans le cas où la réaction est effectuée dans des solvants ayant un point d'ébullition E N dans le brevet européen 0.097.842 indique que le traitement des eaux-mères du mélange réactionnel brut à haute pression peut être effectuée en vue d'atteindre les hautes températures nécessaires pour former un amalgame de tellure. Les solvants volatils, dont les alcools, en particulier le méthanol sont les exemples les plus courants, on peut utiliser seul ou conjointement avec l'eau dans la procédure de fixation de métal noble, sans avoir recours à des pressions élevées. En outre, il a été constaté que, pendant le traitement des eaux-mères à des pressions et des températures élevées, on observe une augmentation de pression dangereuse, qui peut tourner le processus est très dangereux.

Un temps d'un procédé amélioré pour la récupération des métaux précieux. Conformément à la présente invention, un procédé pour la récupération de métaux précieux à partir de la composition inorganique et / ou organique au moyen de la mise en contact du résidu avec du tellure ou un réductibles composés du tellure à une température élevée pour fixer le métal noble du tellure, puis en séparant l'amalgame à partir du résidu, caractérisé en ce qu ' l'addition d'un solvant comprenant le diméthylformamide, le diméthylacétamide, le diglyme ou un mélange de ceux-ci, en équilibre, tout en éliminant par distillation l'eau dans d'autres solvants résiduels ayant des points d'ébullition inférieurs à la pointe du solvant ajouté d'ébullition est ajouté hydraté d'oxyde de tellure, puis procéder à reflux à la pression atmosphérique avant la séparation de l'amalgame de métal noble.

Conformément à la présente invention, l'utilisation de pressions élevées et des récipients de réaction coûteux et pour fonctionner sous haute pression peut être évitée en remplaçant le point d' ébullition du solvant à basse température, un autre solvant ayant un point d'ébullition élevé, de préférence 120-200 ° C Dans un mode de réalisation préféré, le solvant a un point d'ébullition dans le milieu des limites mentionnées ci-dessus purement pour des raisons d'économie d'énergie, donc plus facile à maintenir le mélange au reflux. Et le solvant doit avoir des propriétés réductrices, car il a été constaté qu'elles sont préférés pour une fixation complète du métal noble. La plupart des solvants préférés à cet effet sont le diméthylformamide, le diméthylacétamide ou le diglyme (oxy-1,1-bis (2-méthoxyéthane).

Cette amélioration a l'avantage qu'elle élimine la nécessité de moyens pour créer une pression élevée. En outre, l'élimination initiale des solvants ayant un point d'ébullition bas, pour mieux fixer le métal noble.

L'invention est applicable à la récupération de métaux nobles à partir des eaux-mères de tout processus industriel dans lequel il existe des sels ou complexes de métaux nobles, métaux dissous colloïdale, et l'extraction et de solutions aqueuses.

Le procédé de l'invention permet d'éliminer simultanément la phosphine tertiaire en tant que son oxyde à partir d'un résidu contenant une phosphine tertiaire par les étapes suivantes de la concentration des liqueurs-mères restant après la séparation de l'amalgame de l'extraction d'un métal noble du solvant ajouté à point d'ébullition élevé et l'isolement de la phosphine tertiaire comme oxyde dans par précipitation avec de l'eau. Il a ensuite la récupération peut être recyclé, à l'exclusion de graves problèmes environnementaux associés aux organo-phosphates.

Le procédé selon l' invention peut en particulier être utilisé pour l'extraction de l' oxyde de triphénylphosphine et du rhodium suivant l' utilisation du catalyseur de Wilkinson et de ses analogues, et comme catalyseurs proposés dans le brevet européen n 0086046, 0187436, 0283615, 0283616, et dans la demande de brevet européen N 90308327,7.

L'invention peut fournir des avantages lorsqu'il est appliqué à des systèmes de catalyseurs hétérogènes de traitement, qui ont un degré de formation de colloïdes si la dissolution des métaux nobles. Dans ce cas, le métal noble résiduel dans les liqueurs-mères et récupéré dans le présent procédé.

Dans un mode de réalisation préféré de ce procédé, après addition de diméthylformamide ou un autre solvant convenable au mélange réactionnel ou au résidu concentré, contenant le métal noble, de l'eau et / ou des solvants ayant un point d'ébullition bas contenus dans le mélange a été éliminé par distillation, tandis qu'il est remplacé par le diméthylformamide avant l'addition hydratée l'oxyde de tellure. En variante, l'hydrate d'oxyde de tellure peut être ajouté avant l'addition de solvants, et la distillation est ensuite réalisée de remplacement diméthylformamide ou un autre solvant approprié. Le mélange réactionnel a été chauffé au reflux en outre, généralement pendant 5 à 25 heures, à condition que tout le métal noble dans la solution ne communique pas avec le tellure. Le mélange réactionnel a ensuite été refroidi et filtré. On obtient ainsi une petite quantité de substance solide qui a une teneur en métal noble , d'environ 1 à 2% à cette concentration augmente considérablement le métal noble dans le résidu à traiter pour récupérer le métal noble. Le métal noble peut ensuite être retiré de l'amalgame par des procédés classiques.

Après filtration de l'amalgame, le solvant à point d'ébullition élevé est récupéré par distillation à basse pression et la recirculation.

Après distillation du solvant, un point d'ébullition élevé est récupéré sous la forme d'un oxyde de phosphine tertiaire par précipitation avec de l'eau résiduelle.

Les exemples qui suivent servent uniquement à illustrer les objectifs de la présente invention et ne doivent pas être interprétés comme une limitation de celle-ci.

exemple 1
L' eau (350 ml) a été ajouté aux liqueurs mères (7 litres contenant 198,8 mg de rhodium) Procédé d'hydrogénation, dans lequel la méthacycline n-toluènesulfonate (158,6 kg) dans du methanol (704 L) a été hydrogéné en présence de -3 -karbopentazan- N 1, N 4 N 2, N 5 -bis [bis (triphénylphosphine) -genus (1)] dinitrate (préparé à partir de trinitrate de rhodium dihydrate (20 g), de triphénylphosphine (0,73 kg) et de l' hydrate hydrazino (29,5 ml)) décrit dans l' exemple 3 du brevet européen n 0283616 et seulement 6,3 litres de solvant a été éliminé par distillation. Ensuite , on a ajouté de l' oxyde hydraté tellurium (9,37 g, contenant 7,17 g de tellure), et un diméthylformamide (1,05 L). La distillation a été poursuivie jusqu'à ce que la température interne a atteint 153 ° C dans un liquide, et le mélange a été chauffé au reflux pendant 15 h. Le mélange a été ensuite refroidi à température ambiante et la matière solide a été séparée par filtration, lavée avec du DMF, puis du methanol. Après séchage dans une étuve à 35 ° C de la matière solide pesait 8,6 g et a une teneur en rhodium de 2,07%, ce qui correspond à 178 mg et une fixation de 93,3% de la teneur en rhodium d' origine.

Les liqueurs mères provenant de ce traitement, en outre concentrée par distillation 1,05 L de DMF et on précipite avec de l' eau. Le matériau solide ainsi obtenu , après filtration et séchage à 35 ° C est de l' oxyde de triphénylphosphine. Pureté élevée (fusion de la température du point de 156 ° C) peut recevoir le produit par traitement avec du charbon actif dans le méthanol.

exemple 2
10000 L liqueurs mères formées par la filtration de mélanges de réaction d'hydrogénation mentionnées ci - dessus ont été concentrés sur le volume 1,300 l pour extraire les solvants organiques.

Le résidu contenant 270 g de rhodium, a été dissous dans 1500 litres de diméthylformamide. Au moyen de la colonne de distillation au reflux et l' eau a été éliminée par distillation les solvants résiduels avec un point d' ébullition inférieur à la température de 150 ° C, en maintenant le diméthylformamide. A ajouté de l' oxyde de tellure hydraté (6,75 kg de tellure), et le mélange a été chauffé au reflux pendant 15 heures à une température d'environ 150 ° C Après refroidissement, l'amalgame de tellure / rhodium est filtrée et lavée plusieurs fois avec du diméthylformamide et de l'eau. L'amalgame (environ 9 kg) a été analysée à l' aide d' un spectrophotomètre d'absorption atomique, et a constaté qu ' il contient 235 g de rhodium (87% de fixation).

Les liqueurs mères ont été traités exactement de la même manière que celle décrite dans l'exemple 1 pour récupérer l'oxyde de triphénylphosphine.

exemple 3 :
oxyde de tellure hydraté (1,251 g) a été ajouté à un concentré contenant 30,1 mg de platine dans du diméthylformamide (325 ml) et le mélange a été distillé jusqu'à ce que la température n'a pas encore reçu 145 o C. Le chauffage a été poursuivi pendant 15 heures et après refroidissement, le précipité a été séparé par filtration. Le solide (1,197 g) obtenu a été analysé, ce qui indique que la teneur en platine de 2,4% et un taux de fixation de 95,5% de platine.

Lorsque l'expérience a été répétée en utilisant le diméthylacétamide et la platine de fixation est de 95,5%

Des expériences similaires en utilisant des combinaisons de diméthylformamide, le diméthylacétamide ou piglima comme solvant, avec des concentrés contenant les autres métaux nobles ont donné des résultats similaires.

REVENDICATIONS

  1. Procédé d'extraction d' un métal noble à partir d' un résidu minéral et / ou organique contenant un métal noble , comprenant la mise en contact du résidu avec un réductibles composés du tellure dans le milieu solvant ajouté à 120 200 ° C pour former un amalgame de métal noble du tellure, et ensuite la séparation de l'amalgame à partir du résidu, dans lequel qu'en tant que réductibles composés de tellure en utilisant hydraté oxyde de tellure en tant que solvant est le diméthylformamide ou le diméthylacétamide ou le diglyme, ou un mélange quelconque de ceux-ci, le procédé est effectué en ajoutant un solvant, en éliminant par distillation l'eau et les solvants résiduels ayant des points d'ébullition en dessous du point de solvant d'ébullition ajouté, puis hydraté est ajouté et l'oxyde de tellure est mis en contact à la pression atmosphérique.

  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le métal noble contenant résidu est formé à la suite des réactions d'hydrogénation catalysées par un catalyseur homogène comprenant un métal noble et d'une phosphine tertiaire.

  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le résidu contient une phosphine tertiaire et le procédé comprend les étapes supplémentaires consistant à concentrer les liqueurs-mères restant après la séparation de l'amalgame de métal noble, le solvant d'extraction et on isole la phosphine tertiaire sous la forme de son oxyde par précipitation avec de l'eau ajoutée.

  4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la phosphine tertiaire est la triphénylphosphine.

  5. Procédé selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le métal noble est le platine ou le rhodium.

  6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le résidu contenant un métal noble est formé à partir des réactions utilisant les méta-dinitrate karbopentazan-3-N 1, N 4 N 2, N 5 -bis [bis (tri-phénylphosphine) rhodium ( I)] et un métal noble à récupérer est le rhodium.

  7. Procédé selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le solvant ajouté est le diméthylformamide et l'élimination des solvants résiduels est effectuée par distillation fractionnée jusqu'à ce que le mélange réactionnel tandis que la température ne dépasse pas 150 ° C.

  8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mise en contact du résidu avec de l'oxyde de tellure hydraté effectuée pendant 5 25 heures.

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Date de publication 07.11.2006gg