贵金属的相互分离
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贵金属提炼技术世界历史充满变数,但始终有一个不变的——尽可能多地获得黄金!在许多方面,黄金对我们的生活方式至关重要。
不幸的是,它比较稀缺,不能再发挥其原始用途的黄金必须回收利用。
当发现新的黄金来源时,任何黄金都不会丢失或浪费。
接下来就介绍几个提炼黄金的方法,不过这都是专业的提炼技术,非专业情况下还是不要轻易尝试。
最早的提金方法之一,盐胶结法,在铁器时代得到了完善。
当吕底亚帝国标准化他们用于世界上最早造币的金银纯度时,这就是他们所依赖的方法。
开采时,金通常与银合并为一种合金,称为金银合金。
虽然很原始,但盐胶结可以将这两种元素分开并产生纯度超过 90% 的黄金。
通过汞合金工艺提取黄金大多数 19 世纪以前的砂矿开采作业都依靠汞来获取最大量的黄金。
通过将汞与碎矿石混合,甚至可以收集到最细的金颗粒。
在对产生的泥浆进行热处理后,矿工可以将汞和金分离出来进行加工。
汞合金工艺是最古老的提取黄金的技术方法,在古代被使用。
通过汞合金工艺,含金岩石同样被压碎成细沙。
然后将汞添加到岩屑中。
黄金具有使其能够与水银表面结合的特性。
富含金的汞形成一种银光闪闪的合金溶液,即所谓的汞合金。
汞齐聚集在混合容器的底部,很容易与其他矿物质分离。
随后,汞合金被加热,直到汞蒸发,留下纯金。
这种方法还涉及在蒸发剧毒汞时对健康和环境造成危害。
使用硼砂工艺提取黄金在 19 世纪淘金热期间,硼砂助熔剂提取物因其廉价的成分、有效性和在田间的易用性而变得非常流行。
与氰化法一样,硼砂助熔剂今天在个人探矿者和小规模采矿作业中仍然很流行。
硼砂工艺也是一种环保的黄金提取方法。
在这里,将含金岩石材料放入熔化坩埚中,然后加入硼砂(硼酸钠)。
硼砂降低了矿石混合物的熔点,使熔体更具流动性。
因此,低熔点使金能够使用具有成本效益的低功率热源来提取金,从而实现熔化。
金沉到坩埚底部,而其他岩石材料,如硅、石英、矿石或通常所有的氧化物都上升到顶部。
使用电解沉积工艺提取黄金与此同时,电解法是一种常用的工艺,在此工艺中提取黄金而不使用有毒物质。
提炼黄金吸附法1. 引言黄金是一种珍贵的贵金属,具有重要的经济价值和广泛的应用。
提炼黄金是一项关键的工艺,它可以从含有黄金的矿石或废料中分离出纯净的黄金。
在提炼过程中,吸附法是一种常用且有效的方法,通过利用吸附剂与黄金之间的相互作用来实现黄金的分离和富集。
2. 吸附剂选择在吸附法中,选择合适的吸附剂对于提高提炼效率和纯度至关重要。
常见的吸附剂包括活性碳、树脂和氧化铁等。
根据不同的需求和实际情况,可以选择不同类型的吸附剂进行使用。
2.1 活性碳活性碳是一种具有高度孔隙结构和大比表面积的材料,能够高效地吸附黄金离子。
它通常以颗粒形式存在,并具有良好的可再生性能。
活性碳在提炼过程中广泛应用,并且成本相对较低,是一种常见的吸附剂选择。
2.2 树脂树脂是一种聚合物材料,具有良好的吸附性能和选择性。
通过调整树脂的化学结构和功能基团,可以实现对黄金离子的高效吸附和分离。
树脂在提炼过程中被广泛应用,特别适用于高纯度黄金的提炼。
2.3 氧化铁氧化铁是一种具有良好吸附性能的无机材料。
它可以通过表面氧化还原反应与黄金离子发生作用,并实现黄金的富集和分离。
氧化铁在提炼过程中常用于处理含有大量杂质的废料,以提高黄金回收率。
3. 提炼过程提炼黄金吸附法通常包括以下几个步骤:浸出、吸附、洗脱和电积等。
3.1 浸出浸出是将含有黄金的原料与溶剂接触,使得黄金溶解到溶液中的过程。
常用的浸出剂包括盐酸、硝酸和氰化物等。
浸出的条件和方法可以根据不同的原料和工艺要求进行选择。
3.2 吸附吸附是将黄金离子从溶液中吸附到吸附剂表面的过程。
在这一步骤中,溶液通常与吸附剂充分接触并进行搅拌或过滤等操作,以实现黄金的高效富集。
3.3 洗脱洗脱是将已经富集了黄金的吸附剂与洗脱剂接触,使得黄金离子从吸附剂上解吸下来。
常用的洗脱剂包括氢氧化钠、硫酸和盐酸等。
洗脱后得到的溶液中含有高浓度的黄金离子,可以进一步进行后续处理。
3.4 电积电积是利用电解原理将含有黄金离子的溶液中的黄金沉积到电极上的过程。
贵金属提炼工艺流程一般包括以下步骤:
1.原料准备:从矿石、废料或其他含有贵金属的物质中提取贵金属,准备成为提炼的原料。
2.精炼:将原料放入精炼炉中进行熔炼。
在炉中,贵金属与其他杂质分离,除去掉不需要的物质,获得较高纯度的贵金属。
3.溶解:将精炼后的贵金属样品放入溶解罐中,与一定比例的氢氧化钠或氢氧化钾混合,使其在高温高压下完全溶解。
4.沉淀:向溶液中加入氯化铵或其他化合物,通过沉淀反应使贵金属离子与其他离子分离出来,形成沉淀物。
5.过滤:将沉淀物通过过滤器过滤,使贵金属沉淀物与其他杂质分离。
6再溶解:将沉淀物再次溶解,再次沉淀,以获得更高纯度的贵金属。
7.电积:将贵金属溶液通过电积过程,将贵金属离子还原成为固态贵金属沉积在电极上。
8.精炼:通过多次电积和再溶解的过程,获得更高纯度的贵金属。
需要注意的是,不同的贵金属提炼工艺流程可能会有所不同,具体流程可能会根据原料、提炼贵金属种类、目标纯度等因素而有所调整。
同时,贵金属提炼过程中可能会涉及到有毒有害物质和高温高压等危险条件,需要进行相应的安全措施和环保措施。
金和铂分离方法
金和铂分离的方法主要有以下几种:
1. 还原沉淀法:用FeSO4还原时,虽然可以达到令人满意的分金效果,但
是使贵金属溶液中带进了Fe3+(Fe2+),影响铂族金属相互间的分离,当溶液中仅含金、铂、钯时,可以考虑采用。
用H2C2O4作为还原剂分离金,
也是一个效果很好的方法。
NaNO2还原法,其实质是金被还原析出时,铂族金属生成稳定的亚硝基配合物留在溶镍等贱金属离子存在时,可水解生成滤饼需进一步用酸处理将贱金属氢氧因为铂有可能生成氢氧化物沉淀造成会造成氧化挥发损失。
SO2还原分离金,是一个经济、简便、效果好的方法,而且不影响分离金后铂族金属的相互分离。
用过氧化氢还原分离金时,还原时需加入碱中和反应生成的酸。
此法需要过量很多的H2O2。
2. 黄药或硫化钠沉淀法:由于黄药或硫化钠沉淀分离金时,铂也沉淀下来,故在“铂与其他铂族金属分离”中叙述。
3. 溶剂萃取法:有多种萃取剂可用来萃金,实现与铂族金属的分离。
以上信息仅供参考,如需获取更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
一种分离提纯铑的方法铑是一种稀有而昂贵的贵金属,广泛用于催化剂、电子器件、医疗器械等领域。
然而,由于其在自然界中的含量极少,分离提纯铑成为一项难题。
本文将介绍一种常用的分离提纯铑的方法。
首先,铑的分离提纯通常从含有铑的铂组分中开始。
铂组分可以通过任意一种铂矿石加工方法得到,如重力选别、浮选和磁选等。
一种常见的分离提纯方法是溶剂萃取。
在溶剂萃取中,可以使用盐酸、硝酸或氨水等酸性或碱性溶液来分离提纯铑。
首先,将铂组分与溶剂混合,搅拌一段时间。
然后,由于铂和铑在溶液中的物理和化学性质不同,使得两者的分配系数不同。
通过调整溶剂的酸碱度、温度等条件,可以使铑与溶剂相互作用更强,从而实现铑的分离提纯。
例如,在酸性条件下,铑可以与盐酸形成铑酸盐溶解,而铂则相对稳定。
通过逐渐调整溶剂的酸碱度,可以使得铑在不同的酸度下溶解性发生变化,从而实现铑的分离提纯。
另一种常见的分离提纯方法是离子交换。
离子交换是利用固定的离子交换树脂或膜,将铂组分中的离子与树脂或膜上的离子进行替换,从而实现铑的分离提纯。
其中,阴离子交换树脂适用于提取铑离子,而不会吸附铂离子。
首先,将含有铑和铂的溶液通过阴离子交换树脂柱进行处理,通过洗脱剂洗去铂组分,而保留铑组分。
然后,使用适当的洗脱剂将铑洗脱下来,得到纯净的铑溶液。
此外,还可以使用溶剂萃取与离子交换相结合的方法来提纯铑。
首先,使用溶剂萃取将铑从铂组分中分离。
然后,利用离子交换将铑从有机相中转移到水相中。
最后,通过调整水相的酸碱度等条件,可以进一步提纯铑。
需要指出的是,以上方法仅为分离提纯铑的一种方式,具体的操作条件和实验步骤可以根据实际情况进行适当调整和优化。
此外,还有其他一些分离提纯铑的技术和方法,如氧化还原法、电解法、气相色谱法等,这些方法各有优缺点,可以根据实际需要选择适合的方法。
综上所述,分离提纯铑是一项复杂而关键的过程,需要根据实际需求选择适当的方法。
溶剂萃取、离子交换以及它们的组合是常用的分离提纯铑的方法,可以通过调整操作条件和实验步骤来实现铑的高纯度分离提纯。
3金属矿产资源的综合开发利用3.1贵金属矿产资源综合开发利用贵金属主要指铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、金(Au)、银(Ag)。
主要用在信息产业、航天航空、环境污染治理(如汽车尾气)及新能源开发。
中国铂族金属(主要指Pt 、Pd 、Rh )的资源储备、生产基地、科研院所和人才优势都集中在西部省区(如贵金属研究所),其中以和为主。
金川集团是采、选、冶配套的大型有色、化工联合企业,生产镍、铜、钴、铂族贵金属、金、银、原料化工等产品及相应的系列深加工和盐类产品,是国最大的镍钴铂族金属生产企业。
公司拥有世界著名的超大型多金属共生硫化镍铜矿床,保有镍金属储量450万吨,铜金属保有储量近300万吨。
目前已形成年产镍7.5万吨、铜12万吨、钴2200吨、铂族贵金属2500公斤及70万吨原料化工产品的综合生产能力。
3.1.1金川公司提高贵金属回收率的工艺探索金川铂族金属的提取与富集采取高镍锍缓冷磨浮分离工艺,得到一次铜镍合金、镍精矿和铜精矿。
镍精矿送镍系统处理,铜精矿送铜系统处理。
一次铜镍合金和镍阳极泥热滤渣经合金硫化处理后返回磨浮,再进行二次磁选分离,得到二次铜镍合金,作为贵金属系统的主原料提取贵金属。
该工艺存在的问题是:(1)目前贵金属精炼、提纯产生的外付溶液、外排废水中含有部分贵金属,含量在0.001g/l左右。
(2)贵金属精炼工艺装备水平较为落后,基本为小型搪瓷釜、瓷缸、玻璃瓶、抽滤瓶、箱式抽滤槽等。
(3)富集在加压浸出渣和羰化渣中的贵金属没有处理工艺。
需开展以下工作:(1)开发一种高分子聚合物,将贵金属精炼、提纯产生的外付溶液及外排废水中的贵金属加以回收。
(2)开发研究一条切实可行的处理加压浸出渣、羰化渣的工艺路线,要求处理后的物料可以跟现有的贵金属生产线直接衔接,且贵金属回收率达到98%以上。
(3)提高回收率,从高镍锍到贵金属产品回收率达到96%以上。
3.1.2金川公司新型萃铂工艺的研究及应用目前贵金属全萃取工艺包括DBC萃金、S201萃钯、N235萃铂、P204萃取贱金属、TBP铑铱分离。
废弃线路板高效分离与回收贵金属的技术方法一,技术方法概要废弃线路板高效分离与回收贵金属的技术方法是研究金属资源回收与再利用技术,具体为废弃线路板高效分离与回收贵金属的技术方法,是解决实现电子废弃物资源化中经济效益与环境效益共赢等问题。
首先采用机械处理技术将废弃电路板粉碎成颗粒,接着这些颗粒在高压静电作用下分离成金属与非金属物料,先后构建 Fe-Cu高温液相分离系统和 Cu-Pb 相对低温液相分离系统;再利用废弃电路板中金属物料组元在液相分离系统中进行选择性分配规律,使贱金属、有色金属高效分离,几乎所有的贵金属富集到富 Cu 相中;然后结合湿法冶金技术,从浓缩了贵金属的少量富 Cu 物料中分离和提取贵金属,从而显著减少金属多组分分离与回收过程中化学试剂的用量,降低电子废弃物对生态环境的危害。
二,废弃线路板中金属资源回收方法主要分类①机械物理处理法,主要是废旧电路板的破碎及高压静电分离方法,废弃电路板中金属富集体的物理回收工艺,该方法是采用机械设备先将废弃线路板粉碎成颗粒,然后再利用各组分物性 ( 如:密度、导电性等 ) 差异,使粉碎成的金属与非金属颗粒分离与富集。
利用机械物理处理法,废弃电路板中 95%以上的金属物料可以得到回收。
但是,在分离金属颗粒混合物时该方法表现出不足,尤其是含量相对较低的贵金属等用该方法无法直接回收。
②化学方法主要是分离回收废弃电路板多金属富集粉中有价金属的方法,选择性浸出分离废弃电路板中锡、铅和铜的方法,该方法是将金属物料溶解于强酸或其它试剂中,再从溶液中提取有价金属物质,化学法具有成本低、回收金属的纯度高等特点。
然而,该方法对部分金属的浸出效率低、作用有限,尤其是被包裹在陶瓷中的金属银无法回收;特别是化学法直接处理废弃线路板,要消耗大量化学试剂( 如:王水、氢氟酸等 ),同时产生大量含有腐蚀性和毒性以及重金属的废液和废渣,极易引起二次污染。
③火法冶金法。
该技术是通过冶炼炉在富氧环境下高温加热废弃电路板,剥离非金属物料,而熔融的金属物料呈合金熔体流出,再通过精炼和电解处理回收有价金属的方法。
金银分离法
金银分离法是一种将金和银从混合物中分离出来的方法。
在古代,金银分离法被广泛应用于炼金术和贵金属提纯的过程中。
随着科学技术的进步,现代化的金银分离方法也得到了发展和应用。
金银分离法的基本原理是利用金和银在化学性质上的差异来实现它们的分离。
金和银都是贵金属,但它们的化学性质有所不同。
金具有较强的耐腐蚀性,不易与其他物质反应,而银则较容易被氧化剂氧化。
在金银分离法中,常用的方法之一是通过酸溶解来分离金和银。
首先,将含有金和银的混合物加入到酸中,使得金和银被酸溶解。
然后,通过调整溶液的酸碱度或加入特定的还原剂,使得金和银发生化学反应。
在反应中,金会被还原出来,而银则会以沉淀的形式从溶液中析出。
除了酸溶解法,还有一种常用的金银分离方法是通过浸出法。
浸出法利用了金和银在氰化物中的溶解性差异。
将含有金和银的混合物与氰化物溶液进行反应,金会溶解在溶液中形成金氰化物,而银则以固体的形式残留下来。
随后,通过调整溶液的条件,使得金从溶液中析出,实现金和银的分离。
金银分离法在现代工业中也得到了广泛的应用。
例如,在黄金提取过程中,常用的方法之一就是利用氰化物浸出法将金和银分离。
此
外,金银分离法还被应用于贵金属回收和再利用的过程中,通过分离金和银可以实现对贵金属的有效提取和利用。
金银分离法是一种通过利用金和银在化学性质上的差异来实现它们的分离的方法。
无论是在古代的炼金术中还是现代化的工业应用中,金银分离法都发挥着重要的作用。
通过不断的研究和发展,相信金银分离法在贵金属提纯和再利用领域中将会有更加广泛的应用和进展。
贵金属分离与精炼工艺学贵金属是指具有较高稀有性和高经济价值的金属,如金、银、铂、钯等。
由于其稀缺性和广泛的应用领域,贵金属具有很高的价值,因此对贵金属的分离与精炼工艺学的研究显得尤为重要。
贵金属分离工艺是指将各种含有贵金属的矿石、废料或合金中将贵金属分离出来的过程。
贵金属分离主要包括浸出、提取、电积、沉淀等步骤。
首先是浸出过程,即将贵金属矿石或废料浸入酸溶液中,使其中的贵金属溶解出来。
这一步骤的关键是选择合适的浸出剂和控制浸出条件。
浸出剂的选择应根据矿石或废料的特性来确定,常用的浸出剂有氰化物、硝酸、盐酸等。
浸出条件包括浸出时间、浸出温度、浸出剂浓度等。
通过调节这些条件,可以实现贵金属的高效浸出。
提取是贵金属分离的关键步骤之一。
提取是指利用有机溶剂将贵金属从浸出液中萃取出来。
在提取过程中,选择合适的有机溶剂对于提取效果至关重要。
常用的有机溶剂有氨水、盐酸、硫酸等。
提取过程中,有机溶剂与浸出液中的贵金属发生化学反应,形成贵金属络合物,然后通过萃取设备将贵金属从水相中转移到有机相中。
通过多次的萃取操作,可以使贵金属的浓度逐渐提高。
电积是贵金属分离工艺中常用的一种方法。
电积是指利用电流将溶液中的金属离子还原成金属的过程。
在贵金属分离中,通过电积可以将贵金属离子还原成金属,并在电极上沉积。
电积过程中,需要选择合适的电解液、电解槽和电流密度等条件。
电积工艺的优点是操作简单,效率高,适用于大规模生产。
沉淀是贵金属分离的常见方法之一。
沉淀是指利用化学反应将贵金属从溶液中转化成沉淀的过程。
在贵金属分离中,常用的沉淀剂有氢氧化钠、硫化钠等。
通过将沉淀剂加入贵金属溶液中,贵金属离子与沉淀剂发生反应,生成相应的沉淀物。
通过沉淀物的过滤和洗涤等步骤,可以得到纯净的贵金属。
贵金属精炼工艺学是指将贵金属从分离得到的产物中提纯的过程。
贵金属精炼主要包括电解精炼、火法精炼、湿法精炼等方法。
电解精炼是贵金属精炼的主要方法之一,通过电解过程,将贵金属从杂质中分离出来。
贵金属的相互分离矿产资源富集提取出的贵金属精矿中,含有全部贵金属,首先必须将它们相互粗分离,再进行金属精炼,产出纯金属。
由于贵金属的物理化学性质相似,导致分离过程中总是你中有我,我中有你,深度分离很困难,分离和精炼流程较复杂。
目前主要有选择性沉淀和溶剂萃取两类方法。
但分离之前,贵金属精矿必须进行溶解。
(一)贵金属溶解技术贵金属二次资源的再生回收,分离贵金属的溶剂萃取技术及各个贵金属的精炼都在溶液中进行,而贵金属、特别是副铂族金属是化学惰性元素,其有效溶解一直是贵金属冶金中的难题。
冶金中使用的主要方法有过氧化钠熔融法、铝热还原法、锍熔铝热还原法等。
1.过氧化钠熔融法该法适于处理以副铂族金属为主的高品位精矿,如含(%):Pt 28.74, Pd 33.43,Rh 3.57, Ru 2.98, Ir 1.36, Au 5.55,Ag 7.70。
7个贵金属合计83.33%,其余主要是SiO2和少量贱金属。
工艺过程首先用HC1/C12在95℃下浸出精矿5-10h,溶解大部分铂钯金,以铂为例,浸出反应为:Pt+2HC1+2Cl2====H2PtCl6滤渣与二倍Na2O2在550℃下熔融1-2h,熔块冷却后水浸,向溶液中加入甲酸使溶解的钌酸钠重新还原为钌,过滤出不含贵金属的碱性溶液后,残渣用第一次的浸出液补加盐酸后进行第二次氯气浸出。
各段浸出指标及物料成分如表1。
表1 各段浸出指标及物料成分表最终不溶渣返回碱熔。
该方法的缺点是,二氧化硅碱熔水浸时形成硅胶有时影响过滤。
2.铝热还原铁合金化熔炼一浸出过程分为3段,即:①贵金属精矿与金属铝和铁高温熔炼,使精矿中的贵金属与铝、铁合金化;②用酸溶解铝、铁等贱金属,使贵金属从合金固溶体中脱落为高分散活性的金属粉末状态;③最后用HCl/Cl2溶解获得高浓度贵金属溶液。
针对不同品位及成分的精矿用不同的熔炼方法和操作条件。
(1)高品位贵金属精矿的溶解如传统工艺中的贵铅经硝酸溶解铅银后产出的、以副铂族金属为主的精矿,典型成分为(%):Pt 5.5、Pd 3.8、Au 0.8、Rh 9.8、Ru 17.1,Ir 2.9, Os 1.9, Ag 1.4,贵金属合计)40%,此外还含Cu, Fe, Ni, Pb,合计约35%。
该精矿用王水直接溶解、高温氢还原后王水溶解、铝热熔炼后王水溶解等方法处理时,贵金属的溶解效率不高。
但经铝熔活化处理后,全部贵金属溶解率都很高。
工艺过程为:精矿与等质量的铝在1000℃以上、惰性气氛中直接熔炼为铝合金,铝合金用4mol几盐酸溶解脱除贱金属,最后用强酸氧化溶解贵金属。
各种不同方法溶解贵金属的效率比较如表2。
(2)中等品位贵金属精矿的溶解如高锍加压浸出产出的粗精矿,含贵金属和贱金属各约30%,直接用铝热熔炼为合金,酸溶贱金属后用2mol/L HCl/Cl2浸出贵金属,浸出率(%)分别为Pt 99.6、Pd 99.4、Rh87.8、Ru 96.9、Ir 97。
(3)低品位贵金属精矿的溶解该法用于处理含贵金属<20%的粗精矿,精矿中还含FeO 约14%、SiO2约16%及其他贱金属。
首先将精矿和炭粉、石灰混合制粒,800℃还原焙烧,焙砂和铁屑在电炉中1600℃熔炼为铁合金,分离炉渣后按铝:贵金属=0.4:1向熔体中加入铝屑产出铝铁合金。
产出的炉渣量大,夹带的贵金属量可达2%-3%。
合金中贱金属含量达90%,须消耗大量盐酸溶解贱金属,但产出的贵金属精矿用HCl/Cl2溶解的效率仍然很高。
各种方法处理低品位的富铑铱钉残渣时,3个金属的溶解情况如表3。
表3 Rh、Ru、Ir三种金属的溶解情况粗金属铑很难直接用王水溶解,90℃王水溶解近半个月,溶解率仅小于60%。
若按Rh: Al: Fe203=1:2:0.2比例混合,在1000℃下熔炼15min,产出的含铑合金用6mol/LHCl浸出铝、铁,再在90℃下用王水溶解20min,铑溶解率达99%。
显然,铝热还原熔炼可使所有难溶状态的贵金属都转化为活性易溶状态。
但工艺中用铁氧化物捕集有熔炼温度高,有时还需惰性气氛保护等缺点。
3.锍熔铝热还原浸出法该法首先用镍或铁的硫化物与待处理物料进行还原熔炼产出含贵金属的锍,锍再用铝活化熔炼为铝合金,铝合金用酸溶解其中的镍、铁、铝等贱金属,产出高品位活性贵金属精矿,最后用HCl/Cl2溶解精矿产出高浓度贵金属溶液。
如处理下述成分(%)的低品位贵金属物料:Au Pt Pd Rh+Ir+Os+Ru Au+Pt Cu Ni Fe SiO2 CaO S0.113 0.094 0.076 0.033 0.316 4.7 4.1 10.2 11.1 12.5 14.1工艺方法为:物料加入硼砂、碳酸钠、石英砂于1250℃熔炼,物料中的贱金属硫化物熔炼后捕集了贵金属的锍,分离炉渣后锍与熔融铝反应形成与铝的合金,用酸溶解合金中的贱金属,残渣即为活性贵金属精矿,再用HCl/Cl2溶解,所有贵金属溶解率皆大于99.8%。
针对含金十铂族金属7.748%、贱金属19.1%的贵金属富集物,加硫化镍熔炼为锍后用同样程序处理,所有贵金属溶解率皆大于99.9%。
溶液中贵金属浓度达100 g/L。
针对Pt-Ir25合金废料用上述工艺处理,一次溶解率>99%,产出高浓度铂铱溶液。
用此方法处理贵金属二次资源精炼厂几十年积累的含贵金属废渣,也取得了非常满意的效果。
针对砂铂矿提铂后残余的饿铱矿精矿(含Os、Ir各约30%),锍熔一铝熔或直接铝熔,皆可使惰性矿物分解并活化,用硫酸或盐酸溶解贱金属后,贵金属精矿可在硫酸介质中加氧化剂直接蒸馏、碱液吸收饿,然后转化为酸性介质可使铱、铂等有效的氧化溶解,获得高浓度铱溶液。
溶解铝合金中的贱金属可使用贵金属精炼过程中产生的酸性贵金属废液,溶解贱金属时废液中的微量贵金属可同时置换回收在贵金属精矿中。
如用含HCl2 mol/L,含贵金属Ru 0.6%、Rh 0.5%、Ir 0.125 %、Pd 0.0735的废液60℃浸出合金6h,过滤后的贱金属溶液中贵金属总浓度降至小于0.001%。
与前述两个方法相比,该法有如下的特点。
①对物料成分的适应范围宽,不仅能处理高品位物料,也可处理含贵金属品位低至小于1%的物料,包括冶炼厂各种品位的贵金属富集物,粗精矿、精炼厂各种难处理废渣,各种贵金属二次资源及难溶的含铑铱合金。
②处理废渣,处理难溶粗金属铑、铱、锇铱矿或贵金属合金(如铂一铱合金)废料时,首先配入低熔点镍锍(熔点575℃)熔炼,镍锍对贵金属的浸润、捕集、碎化能力强,熔炼温度低,无须保护气氛。
③锍与铝的铝热还原反应速度快,在800-1000℃熔铝中加入贵金属锍,瞬时自热达白炽高温完成活化反应。
④多元合金用酸或精炼过程中任何含贵金属酸性废液溶解贱金属,过滤后即获得高品位活性贵金属精矿。
⑤精矿中若含锇、钌,可首先在稀酸介质中加氧化剂(如双氧水、氯酸钠)氧化蒸馏,分别用碱液和盐酸液吸收,然后补加浓盐酸并通入氯气加温溶解,获得介质性质简单的高浓度贵金属溶液。
全过程只需1天。
(二)选择性沉淀分离法该法主要利用贵金属不同价态和不同状态的化合物和配合物盐类的稳定性和溶解性能的差别进行分离。
贵金属精矿用王水、Cl2+HCI、HCI+H2O2直接溶解,或用碱熔融后再用盐酸溶解,贵金属皆生成相应的氯配阴离子或其钠盐。
氯配阴离子溶液中加入钾、铵阳离子则形成相应的氯配合物钾盐或铵盐。
铂族金属氯配阴离子与K+、Na+、NH4+阳离子形成的配合盐,在水和稀盐酸溶液中的溶解度取决于M+的碱性,碱性越强溶解度越大。
可溶性顺序是:钠盐>钾盐>铵盐。
铂族金属中心离子的价态也决定其氯配酸盐的溶解度,一般表现为低价态氯配酸盐易溶,而高价态氯配酸盐难溶。
除铱外,其他铂族金属的氯配合钠盐(无论中心离子呈何种氧化态)多为红色,易溶于水。
氯铱酸钠为黑色晶体状,难溶于水。
而相应的钾盐除Rh(Ⅲ)的K3[RhCl6]·H2O或K3[RhCl5·H2O〕易溶于水外,其他铂族金属的四价氯配合钾盐在水中溶解度均小。
它们呈正八面体结晶结构。
如K2PtCl6(黄色)水中溶解度1.12%,K2IrCl6(红色)水中溶解度1.25%,K2OsCl6(黄色)冷水中微溶,加热时溶解度增大。
K2PdCl6(暗红色)难溶于水。
K2RuCl6易水解为含经基的配合物K2(RuH2OCl5),在水中微溶。
其中四价的K2PdCl6和K2RuCl6只有在氧化剂存在下才稳定,一旦与水或盐酸共沸,即能还原为易溶于水的低价氯配合钾盐K2PdCI4和氯水合配合钾盐,如K2RuH2OCl5。
铵盐的情况与钾盐相似,低价态氯配合铵盐易溶,高价态氯配合铵盐难溶,如铑的低价态馁盐(NH4)3RhCl6(红色)、(NH4)3[RhCl5·H2O](红色)易溶于水。
而其他四价铂族金属的氯配合铵盐皆难溶于水,如(NH4)2PtCl6(黄色)水中溶解度仅0.77%,在饱和氯化铵溶液中更降至0.003%。
(NH4)2PdCl6(红色八面体)水中微溶,(NH4)2lrCl6(黑色晶体)水中溶解度0.77%。
相应的高价锇、钌氯配合铵盐也难溶。
(NH4)2PdCl6很不稳定,在水或稀盐酸中煮沸即还原为易溶的低价铵盐。
分组溶解及选择性沉淀分离的工艺流程见图1。
这是20世纪70年代前世界各大型铂族金属精炼厂长期使用的经典方法。
首先将矿产或二次资源提取出的贵金属粗精矿拌入适量硫酸,进行硫酸化焙烧,再用稀硫酸浸出分离贱金属,使贵金属精矿中的贱金属含量降至1%以下,焙烧过程还使副铂族金属转化为王水难溶的状态。
分离和精炼工艺至少包括8种分离程序和上百种化学反应,熔炼和溶解反复交替进行,过滤、沉淀间断操作,周期长达数月。
主要程序如下。
1.王水溶解铂把金先用盐酸煮沸精矿,后按HCI: HNO3≈3:1比例加入硝酸并用蒸馏水稀释一倍,继续煮沸并补加盐酸和硝酸溶解金铂钯。
铂的溶解反应如下:HNO3+3HCl====Cl2+NOCI+2H2OPt+2Cl2====PtCl4Pt+4NOCl====PtCl4+4NOPtCl4+2HCI====H2PtCl6总反应Pt+8HCl+2HNO3====H2PtCl6+2NOCl+4H2O把的溶解反应与铂类似,生成H2PdCl6。
精矿中的金和少量贱金属也同时溶解生成HAuCl4、FeCl3、CuCl2、NiCl2等氯配酸及氯化物。
王水溶解时铂会生成难溶的亚硝基配合物(NO)2PtCl6黄色沉淀,需在溶解结束后加入盐酸煮沸并蒸发至糊状,反复数次使铂完全转化为可溶性氯配合物。
过滤后滤液以铂、把、金为主,含少量贱金属及铑、铱、钌,不溶渣含银及副铂族金属。
这个溶解过程现在可用盐酸介质中通入氯气,或加入氯酸钠溶液或加入双氧水完成,可避免亚硝基污染环境。