В современной гидрометаллургии процессы автоклавного выщелачивания находят широкое применение, что связано с рядом преимуществ перед процессами, протекающими в открытых системах. В аффинажной отрасли страны внедрение таких технологий затруднительно, и одна из причин – высокие требования к коррозионной устойчивости конструкционных материалов. В настоящей работе исследовано поведение металлических пластин тантала, титана и платины в растворах соляной кислоты с добавками пероксида водорода в автоклавных условиях, в температурном диапазоне 100–200 °С. Показано, что удельная скорость растворения платины в автоклавных условиях на несколько порядков выше скоростей растворения титана и тантала в аналогичных условиях. Так, при температуре 130 °С платиновая пластина полностью растворяется в течение 2 часов, что соответствует удельной скорости растворения 1500⋅10-12 г·м2/сек; скорость растворения титана и тантала в тех же условиях составила 40⋅10-12 и менее 1⋅10-12 г·м2/сек, соответственно. Создание окислительных условий способствует пассивации тантала и, в значительной степени, титана. Платина, наоборот, в окислительных условиях интенсивно переходит в раствор. С учетом того, что в большинстве случаев сырье МПГ представляет собой дисперсные порошки с высокой удельной поверхностью, титановое оборудование может быть рекомендовано к их переработке. Установлено, что титан достаточно стабилен в присутствии окислителя в растворах 3М соляной кислоты до температуры 160 °С. Тантал в солянокислых окислительных средах стабилен до температуры 200 °С. Полученные в работе количественные данные могут быть использованы для разработки технологий переработки сырья, содержащего металлы платиновой группы, и создания соответствующего оборудования.

1. Roux J.O., du Toit M., Shklaz D. Novel redesign of a pressure leach autoclave by a South African platinum producer // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2009. V. 109. №. 11. P. 677–683.

2. Gok O., Anderson C.G., Cicekli G., Cocen E.L. Leaching kinetics of copper from chalcopyrite concentrate in nitrous-sulfuric acid // Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2014. V. 50. №. 1. P. 399–413.

3. Zinoviev V.А., Kalashnikova М.I., Lisakov Yu.N., Pelikh Yu.М. Testing of new corrosion-resistant materials and alloys for autoclave processes // Tsvetnye Metally. 2015. №. 7. P. 68–73. doi: 10.17580/tsm.2015.07.12

4. Mpinga C.N., Eksteen J.J., Aldrich C., Dyer L. Direct leach approaches to Platinum Group Metal (PGM) ores and concentrates: A review. Minerals Engineering. 2015. V. 78. P. 93–113.

5. Adams M.D. Summary of gold plants and processes // Gold Ore Processing. Elsevier, 2016. P. 961–984.

6. Bobozoda S., Boboev I.R., Strizhko L.S. Gold and copper recovery from flotation concentrates of Tarror deposit by autoclave leaching. Journal of Mining Science. 2017. V. 53. №. 2. P. 352–357.

7. Saguru C., Ndlovu S., Moropeng D. A review of recent studies into hydrometallurgical methods for recovering РGМs from used catalytic converters // Hydrometallurgy. 2018. № 182. P. 44–56.

8. Islam A., Ahmed T., Awual M.R., Rahman A. et al. Advances in sustainable approaches to recover metals from e-waste-A review // J. Clean. Product. 2020. V. 244. P. 118815. doi: 10.1016/j.jclepro.2019.118815

9. Salman K., Yen-Peng T. Recycling pathways for platinum group metals from spent automotive catalyst: A review on conventional approaches and bio-processes // Resources, Conserv., Recycl. 2021. V. 170. P. 105558. doi: 10.1016/j.resconrec.2021.105588

10. Padamata S.K., Yasinskiy A.S., Polyakov P.V., Pavlov E.A. et al. Recovery of noble metals from spent catalysts: A review // Metall. Mater. Trans. B. 2020. V. 51. №. 5. P. 2413–2435. doi: 10.1007/s11663–020–01913w

11. Oraby E.A., Li H., Eksteen J.J. An alkaline glycine-based leach process of base and precious metals from powdered waste printed circuit boards // Waste Biomass Valoriz. 2020. V. 11. №. 8. P. 3897–3909. doi: 10.1007/s12649–019–00780–0

12. Batnasan A., Haga K., Shibayama A. Recovery of precious and base metals from waste printed circuit boards using a sequential leaching procedure // JOM. 2018. V. 70. №. 2. P. 124–128. doi: 10.1007/s11837–017–2694y

13. Ding Y., Zhang S., Liu B., Zheng H. et al. Recovery of precious metals from electronic waste and spent catalysts: A review // Resources, Conserv., Recycl. 2019. V. 141. P. 284–298. doi: 10.1016/j.resconrec.2018.10.041

14. Карпов А.Г., Шубенкина Н.Н., Шнайдер А. Проблемы эксплуатации автоклавов и выбор конструкционных атериалов для изготовления оборудования автоклавных производств // Экспозиция Нефть Газ. 2012. №. 2 (20). С. 5–7.

15. Акименко А.А., Белоусов О.В., Борисов Р.В., Грабчак. Э.Ф. Исследование химической устойчивости титана в модельных солянокислых растворах аффинажного производства // Цветные металлы. № 9. 2021. С. 46–52.

16. Bishop C.R. Corrosion tests at elevated temperatures and pressures // Corrosion. 1963. V. 19. №. 9. P. 308–314.

17. Белоусов О.В., Белоусова Н.В., Рюмин А.И., Борисов Р.В. Переработка платино-палладиевого концентрата в гидротермальных условиях // Журнал прикладной химии. 2015. № 6. С. 1078–1081.

18. Belousova N.V., Belousov O.V., Borisov R.V. Dissolution of metallic iridium powders in hydrochloric acid oxidizing media // Tsvetnye Metally. 2022. № 8:40–45. doi: 10.17580/tsm.2022.08.05

19. Belousova N.V., Belousov O.V., Borisov R.V., Grizan N.V. Specific Features of Dissolution of Metallic Rhodium in Acid Oxidative Media under Hydrothermal Conditions // Russian Journal of Applied Chemistry. 2019. V. 92. №. 8. P.1102–1106. doi: 10.1134/S107042721908007X

20. Belousova N.V., Belousov O.V., Borisov R.V., Akimenko A.A. Autoclave dissolution of platinum metals in hydrochloric acid oxidizing media // Russian journal of non-ferrous metals. 2021. № 5. P. 50–57