[发明专利]生产富含PGM的合金的方法

说明书

制备富含PGM的合金的方法，该合金包含0至60重量％的铁和20至99重量％的选自铂、钯和铑的一种或多种PGM，该方法包括如下步骤：(1)提供PGM集合合金，其包含30至95重量％的铁，小于1重量％的硫和2至15重量％的选自铂、钯和铑的一种或多种PGM，(2)提供熔融时能够形成熔渣状组合物的不含铜和硫的材料，其中熔融的熔渣状组合物包含40至90重量％的氧化镁和/或氧化钙和10至60重量％的二氧化硅，(3)在转炉内以1:0.2至1的重量比熔化PGM集合合金和熔融时能够形成熔渣状组合物的材料直到形成包含熔融的PGM集合合金的下部高密度熔体和包含熔融的熔渣状组合物的一种或多种上部低密度熔体的多相‑或两相体系，(4)使含有0至80体积％惰性气体和20至100体积％氧气的氧化气体与步骤(3)中获得的下部高密度熔体接触，直到其被转化为富含PGM的合金的下部高密度熔体，(5)利用密度差异将在步骤(4)的过程中形成的上部低密度熔融熔渣与下部高密度熔体分离，(6)使熔体彼此分离冷却并固化，和(7)收集固化的富含PGM的合金。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年11月18日提交的美国非临时申请No.15/355971的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

发明领域

本发明涉及用于生产富含PGM的合金的高温冶金转化方法和富含PGM的合金本身。

这里使用的缩写“PGM”表示铂族金属。

相关领域的描述

通常，通过高温冶金转化来富集PGM是众所周知的，参见例如S.D.MCCULLOUGH,Pyrometallurgical iron removal from a PGM-containing alloy,ThirdInternational Platinum Conference‘Platinum in Transformation’,The SouthernAfrican Institute of Mining and Metallurgy，2008年，第1-8页。

发明内容

本发明是一种高温冶金转化方法，其在产生富含PGM的合金方面得到改进，该合金具有相当高的PGM水平并且显示出作为高温冶金转化方法的副产物形成的熔渣中显著低的PGM损失。

本发明方法是制备富含PGM的合金的方法，所述合金包含0至60wt％(重量％)的铁和20至99重量％的一种或多种选自由铂、钯和铑组成的组的PGM。该方法包括以下步骤：

(1)提供PGM集合合金(collector alloy)，其包含30至95重量％的铁，小于1重量％的硫和2至15重量％的一种或多种选自铂、钯和铑的PGM。

(2)提供熔融时能够形成熔渣状组合物的不含铜和硫的材料，其中熔融的熔渣状组合物包含40至90重量％的氧化镁和/或氧化钙和10至60重量％的二氧化硅，

(3)在转炉内以1:0.2至1的重量比熔化PGM集合合金和熔融时能够形成熔渣状组合物的材料，直到形成包含熔融的PGM集合合金的下部高密度熔体和包含熔融的熔渣状组合物的一种或多种上部低密度熔体的多相或两相体系，

(4)使包含0至80vol％(体积％)的惰性气体和20至100体积％的氧气的氧化气体与步骤(3)中获得的下部高密度熔体接触，直到其转化为富含PGM的合金的下部高密度熔体(即富含PGM的合金的组合物的下部高密度熔体)，

(5)利用密度差异，将在步骤(4)的过程中形成的上部低密度熔融熔渣与富含PGM的合金的下部高密度熔体分离，

(6)使熔体彼此分离冷却并固化，和

(7)收集固化的富含PGM的合金。

在本说明书和权利要求书中，“0重量％”或“0体积％”出现了几次；这意味着不存在相应的组分，或者如果存在，它最多以不超过技术上不可避免的杂质水平的比例存在。