Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья КНЦ РАН, Апатиты, Россия:

А. Г. Касиков, зав. сектором гидрометаллургии, эл. почта: Kasikov@chemy.kolasc.net.ru
А. М. Дворникова, старший научный сотрудник
Е. С. Кшуманева, старший научный сотрудник

АО «Кольская ГМК», Мончегорск, Россия:
А. П. Тюкин, начальник управления научно-технического развития и экологической безопасности

Изучена возможность селективного экстракционного выделения палладия из растворов гидрохлоридного выщелачивания промпродукта АО «Кольская ГМК» (концентрата металлов платиновой группы (МПГ)) — остатка от растворения кобальтового концентрата в присутствии никелевого порошка. Представлен краткий обзор экстрагентов, предложенных в настоящее время для выделения палладия из различных технологических растворов. Для экстракции палладия из раствора выщелачивания концентрата МПГ выбран реагент β-гидроксиоксимного типа Mextral 84H (аналог LIX 84I), использованный в работе в виде 15–30 % (об.) раствора в гидрированном керосине РЖ-3. Установлено, что введение небольшой добавки (1 % (об.)) третичного амина Alamine 336 в экстрагент улучшает кинетику экстракции палладия, уменьшает время достижения равновесия до 60 мин. Тем не менее повышение концентрации амина в смеси приводит к ухудшению экстракционных свойств и росту соэкстракции примесей, поэтому целесообразно использовать экстрагент с минимальным содержанием амина в качестве кинетического акселератора. Из сопутствующих примесей при использовании смесей на основе β-гидроксиоксима в значительной степени соэкстрагируется только медь, которая может быть эффективно удалена из экстракта путем промывки 2 моль/л раствором H₂SO₄. Введение амина в экстракционную смесь улучшает показатели кислотной реэкстракции палладия при использовании 6 моль/л раствора HCl, что исключает необходимость применения для этих целей растворов соединений, обладающих лигандными свойствами (тиомочевины, тиоцианата аммония), облегчая дальнейшую переработку реэкстрактов. В результате проведенных лабораторных испытаний показана возможность селективного выделения 99,5 % палладия при использовании раствора 30 % (об.) Mextral 84H с добавкой 1 % (об.) Alamine 336 из раствора гидрохлоридного выщелачивания концентрата МПГ (6,5 г/л Pd, рН 0,6) за одну ступень при О:В = 1:1 за 60 мин. Проведение реэкстракции 6 моль/л раствором HCl при О:В = 1:5 за 10 мин на трех ступенях позволило выделить в хлоридный реэкстракт 87,3 % палладия.

1. Shaw M. Palladium outlook 2018: prices expected to stabilize // Palladium Investing News. URL : https://investingnews.com/daily/resource-investing/precious-metals-investing/palladiuminvesting/palladium-outlook/ (дата обращения 14.03.2018).
2. Petroff A. Forget gold. This metal is on a much bigger rally // CNNMoney. URL : http://money.cnn.com/2017/10/16/investing/palladium-prices-metal-gold/index.html (дата обращения 14.03.2018).
3. Келлер В. В., Волчек К. М., Беседовский С. Г., Касиков А. Г., Нерадовский Ю. Н. Разработка технологий получения концентратов благородных металлов из промпродуктов Кольской ГМК // Цветные металлы. 2013. № 10. С. 56–60.
4. Ерцева Л. Н., Старых Р. В., Цемехман Л. Ш. Особенности вещественного состава остатков хлорного растворения никелевого огарка и продуктов его плавки на штейн // Цветные металлы. 2015. № 2. С. 36–41.
5. Котляр Ю. А., Меретуков М. А., Стрижко Л. С. Металлургия благородных металлов. Кн. 2. — М. : МИСиС, Руда и металлы, 2005. — 392 с.
6. Жидкова Т. И. Экстракция палладия, платины и серебра некоторыми N, S-содержащими экстрагентами : автореф. дис. ... канд. хим. наук. — Красноярск, 1997. — 20 с.
7. Kislik V. S. Solvent extraction: classical and novel approaches. — Oxford : Elsevier, 2012. — 555 p.
8. Nowier H. G. Separation and purification of palladium from aqueous solution by thiol derivatives // Arab Journal of Nuclear Science and Applications. 2014. Vol. 47, No. 1. P. 53–60.
9. Pan L., Bao X., Gu G. Solvent extraction of palladium(II) and effective separation of palladium(II) and platinum(IV) with synthetic sulfoxide MSO // Journal of Mining and Metallurgy, Section B: Metallurgy. 2013. Vol. 49, No. 1. P. 57–63.
10. Thi Hong Nguyen, Chong Ho Sonu, Man Seung Lee. Separation of Pt(IV), Pd(II), Rh(III) and Ir(IV) from concentrated hydrochloric acid solutions by solvent extraction // Hydrometallurgy. 2016. Vol. 164. P. 71–77.
11. Thi Hong Nguyen, Man Seung Lee. Oxidation of LIX 63 and the subsequent separation of Pd(II), Pt(IV), Ir(IV) and Rh(III) by solvent extraction // Korean Journal of Metals and Materials. 2016. Vol. 54, No. 10. P. 768–774.
12. Буслаева Т. М., Травкин В. Ф., Кравченко В. В., Зайцева М. Г. Экстракция палладия (II) оксиоксимами // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 1994. Вып. 1-2. С. 10–14.
13. Szymanowsky J. Hydroxyoximes and copper hydrometallurgy. — Boca Raton, Florida: CRC Press, 1993. — 440 p.
14. Inoue K., Maruuchi T. Solvent extraction of palladium with SME 529: equilibria and kinetics // Hydrometallurgy. 1986. Vol. 16. P. 93–104.
15. Reddy B. R., Raju B., Jin Young Lee, Hyung Kyu Park. Process for the separation and recovery of palladium and platinum from spent automobile catalyst leach liquor using LIX 84I and Alamine 336 // Journal of Hazardous Materials. 2010. Vol. 180. P. 253–258.
16. Rane M. V., Venugopal V. Study on the extraction of palladium(II) and platinum(IV) using LIX 84I // Hydrometallurgy. 2006. Vol. 84. P. 54–59.
17. Du Toit Z. Simulation of a palladium extraction circuit : Thesis of Master of Science in Engineering. — Stellenbosch : University of Stellenbosch, 2006. — 113 p.
18. Остапчук И. С., Кузнецов А. П., Коротков В. А. Определение платины, палладия, родия, рутения, иридия, золота и серебра в концентратах платиновых металлов марок КП-1, КП-2, ОК и КПП // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80, № 10. С. 17–20.
19. Pat. 4331634 US. Solvent extraction process for the selective extraction of palladium / Shanton K. J., Grant R. A. ; filed 17.11.1980 ; publ. 25.05.1982.
20. Gotfryd L., Pietek G. Contaminants of post-leaching copper solutions and their behavior during extraction with industrial extractants // Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2013. Vol. 49, No. 1. P. 133–143.
21. Пат. 2654818 РФ. Способ извлечения палладия из кислого медьсодержащего раствора / Касиков А. Г., Петрова А. М., Багрова Е. Г. ; патентообладатель Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН ; заявл. 08.08.2017 ; опубл. 22.05.2018, Бюл. № 15. 22. Brits J. H., Deglon D. A. Palladium (II) stripping rates in PGM refining // Hydrometallurgy. 2007. Vol. 89. P. 253–259.
23. Волчкова Е. В., Буслаева Т. М. Физико-химические основы экстракционного выделения палладия из солянокислых растворов оксиоксимами и их смесями // Вестник МИТХТ. 2006. № 6. С. 45–52.
24. Травкин В. Ф., Буслаева Т. М., Волчкова Е. В. Экстракционное выделение палладия из солянокислых и азотнокислых растворов // Сб. тр. Всерос. науч. конф. с междунар. участием «Научные основы химии и технологии переработки комплексного сырья и синтеза на его основе функциональных материалов». Ч. I. — Апатиты, 2008. С. 181–184.
25. Yang-Chu Hoh, Wen-Shou Chuang, Peng-Shiung Yueh. Fundamental aspects of the extraction and stripping of palladium by LIX 65N // J. Chem. Tech. Biotechnol. 1984. Vol. 34A. P. 97–102.