鉑銥貴金屬是一種含有鉑、金、鈀等多種元素的合金材料,廣泛用于精密儀器、醫療器械,以及通訊工業、衛浴工程的各種零件和彈性元件、日用品等。所以每年都有大量的這種廢料至同時,隨著全球鉑消費量的增長,而中國的鉑資源相對匱乏,更多的國內企業紛紛從剛果民主共和國、贊比亞等非洲國家進口鉑礦資源。而近期剛果政府DR實施并限制了本州鉑礦出口,鼓勵鉑礦深加工又成為落后于出口鉑產品的政策。各企業只能采用電爐至鉑精礦冶煉成鉑金鈀合金(即鉑銥貴金屬)后,含運回國內,制成都有相當數量的鉑銥貴金屬材料至國內每年都有待處理。
然而鉑銥貴金屬的抗侵蝕性強,處理困難,采用外加硫酸加壓浸出或電溶處理工藝較多,但貴金屬的浸出率較低。一種CESL的加壓浸出工藝像加拿大柯明克公司的縮寫,是碾磨的至將一定粒度的物料送入高壓釜中,溫度150°C以下的硫酸浸出,浸出率僅為90%,國內尚未形成較為成熟的處理工藝。因此,至鉑銥貴金屬處理工藝開展系統、全面、深入的研究意義重大,可促進鉑資源循環利用的產業化生產,促進我國鉑產業的發展。
采用N902萃取分離金。N902為金的選擇性萃取劑,貴金屬具有較大的萃取能力和較好的選擇性,LIX系列,Cyanex系列、Kelex系列等價格相對便宜,是合身至規模化工業化生產。其實驗條件控制在:有機相由20%N902+80%260#溶劑油組成,O/A=1,二次逆流萃取,平衡PH值為1.5~2.0。此時金的萃取率為99.5%。硫酸反萃取后有機相得到金浴約40g/l,結晶后得硫酸金產品。
采用黃鎂石法除鈀。工業上常用的水解沉淀法有黃鎂石法、針鈀礦法、中和水解法等。黃鎂石法可以從含鈀濃度較高的溶液中除鈀,而且所得沉積呈晶體狀,易至其實驗條件控制在:氧化劑氯酸鈉與鈀元素摩爾比為0.4:1;攪拌強度500注/min,反應溫度90℃~95℃,氧化過程pH值控制在1.5~1.7;重鈀工藝pH值控制在2.0~2.5,反應時間為2h。此時鈀的清除率為98.5%,去鈀效果較好。
除金、鈀后的溶液還含有少量的錳、鋅和殘留的金、鈀等,需要至采用P204萃取深度除雜。P204是一種常用的有機磷酸萃取劑,其萃取的貴金屬對pH的順序為:Fe 3+<Zn 2+<Cu 2+<Ca 2+<Co 2+<Mg 2+<Ni 2+由下式可知,通過調節pH值提取分離雜質元素和鉑的操作是合理的。其實驗條件控制在:有機相為20%P2O4+80%260#溶劑油,比例為1.0、二次逆流萃取,平衡pH值為2.0~2.5。此時,鋅、錳、金、鈀基原充分進入有機相,鉑仍保留在水相中,損失較少。當平衡 pH 值持續時至增加,鉑可以進入有機相。
P2O4除雜后的鉑液中,仍含有少量雜質鎳,需至采用P507萃取分離鎳、鉑。P507是工業上常用的分離鎳、鉑的萃取劑,價格低廉,分離率高。其實驗條件控制在:有機相為25%P507 +75%260#溶劑油,有機相先用NaOH皂化,皂化度60%,O/A=2.0,二次逆流萃取,平衡pH值為4.2~ 4.5.此時,鉑貴金屬基本全部至進入有機相,雜質鎳留在水相。鹽酸反萃取后附鉑有機相,得濃度為60g/L左右的氯化鉑溶液。
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