阴离子交换法分离富集贵金属铂钯的分析(三)
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阴离子交换法分离富集贵金属铂钯的分析(三)

时间:2020-2-2 作者:钯碳回收 分享到:

三、阴离子树脂在铂族金属富集、分离提取中的应用

阴离子交换树脂能吸附铂族金属的阴离子络合物,而对贱金属阳离子几乎不吸附。一些特殊性能的阴离子甚至对某种铂族金属有很强的选择性吸收的能力。阴离子交换树脂吸附是铂族金属富集、分离提纯的重要方法之一。

1、铑铱分离

南非Lonrho精炼厂曾用AmberliteIRA400强碱性阴离子交换树脂吸附铱(IV)的方法精炼分离含铑、铱的料液。铱(IV)被吸附于离子交换柱上,而铑留在吸附尾液中。用浓盐酸溶液淋洗交换柱上的残液,再用稀盐酸脱洗贱金属,用二氧化硫溶液将铱(IV)还原为铱(III),再用盐酸脱洗。脱洗后的溶液经纯化回收得到铱产品,铑可以从吸附尾液中回收,实现了铑铱分离。

2、铂铑分离

传统的铂铑分离方法是使铂铑溶液经水解沉淀后,铑以沉淀的形式分离,而铂留在溶液中。然而在水解沉淀过程中部分二价的铂会和铑一起形成沉淀,沉淀后也会夹带少量铂,造成铂铑不能彻底分离。

在研究回收废旧铂铑合金工艺中采用水解沉淀与阴离子交换树脂相结合的方法分离铂铑。向铂铑合金浸出液中加入氢氧化钠使铑沉淀而大部分的铂留在溶液中,部分二价铂随铑一起沉淀,加入盐酸溶解铂铑沉淀,溶解液经过R410阴离子树脂吸附铂,铑留在交换尾液中,实现铂铑较彻底的分离。

3、回收石油化工废催化剂中的铂、铼

从铂铼石油化工废催化剂中回收稀贵金属铂铼工艺也会用到离子交换的方法吸附铂、铼。含铂铼废催化剂可用硫酸+盐酸+水+氧化剂将废催化剂全溶解,也可以用硫酸或者氢氧化钠选择性浸出铼,铂留在浸出渣中。

对于全部溶解浸出铂铼废催化剂的工艺,浸出液中的铂和铼分别以二阶六氯化铂阴离子和四氧化铼阴离子的形式存在。用阴离子交换树脂吸附二阶六氯化铂阴离子、四氧化铼阴离子实现铂、铼的富集。吸附饱和的树脂经解吸后,解吸液用氯化铵沉铂使铂铼分离,通过精炼分别得到铂和铼的产品。此工艺在我国已经实现了产业化。

对于选择性浸出铼的工艺,用阴离子交换树脂吸附浸出液中的铼,经解吸精炼得到铼的产品,铂则可以从不溶渣中回收。贺利氏美国Santa Fe Springs精炼厂采用这种工艺每年处理5000-6000吨石油化工废旧催化剂。

4、从低含量铂族金属料液中吸附富集铂族金属

铂族金属废催化剂浸出液和铂族金属矿的浸出液中铂族金属的含量很低,必须经过富集以后才能进行下一步的精炼提纯。

采用载体溶解-盐酸浸出-离子交换工艺处理低含量钯废催化剂,废催化剂浸出液中钯含量低至每升几十毫克,用R410型树脂吸附浸出液中的钯,钯以二阶四氯化钯阴离子的形式被吸附,而溶液中浓度高的贱金属基本不被吸附。树脂吸附饱和后用10%-20%的盐酸解吸,得到浓度较高的钯溶液,可送去精炼提纯钯。

从含铂、钯的废催化剂中回收铂族金属的工艺中,催化剂的浸出液中铂、钯的含量均很低,用R410树脂共同吸附铂钯,吸附铂、钯后的树脂用10%-20%的高氯酸溶液解吸,解吸后溶液中的铂、钯浓度有很大的提高,可送去分离、提纯精炼。

5、分子识别技术分离提纯铂族金属

分子识别材料是一种特殊的SuperLig树脂,由特别设计的有机配体键合在硅胶、聚合物等固体载体上。分子识别技术分离提纯铂族金属的主要原理是利用特殊设计的吸附目标离子的大环化合物或配体,从溶液中选择性吸附目标离子,而其他离子不被吸附,实现目标离子与其他离子的分离。

英帕拉铂公司Springs精炼厂在处理铂族金属精矿的过程中采用了分子识别技术定量分离钯的工艺,显著提高了钯的产量,在后续分离铂、铑、铱的工艺中没有了钯的干扰,使分离工艺变得更简单。日本田中贵金属公司建立了分子识别技术分离提纯铑,取代了传统的化学法精炼铑工艺,使铑的回收率提高到了98%,为田中贵金属公司在铑精炼提取上产生了较好的经济效益。亚洲一家铂族金属精炼厂建立了分子识别技术从钌溅射靶材废料中回收钌,钌的回收率可达99%。此工艺与传统的蒸馏法回收钌相比操作更简单安全,回收率更高,回收成本降低。

离子交换技术在铂族金属的富集、分离提纯过程中有着广泛的应用,与其他传统的冶金方法相比,离子交换技术具有设备简单、操作方便、工艺流程短、富集分离效率高等一系列的优势。分子识别材料比普通的离子交换树脂具有更高的选择性吸附能力,将其应用于铂族金属的分离提纯可以大幅度的提高铂族金属的分离效率,分子识别技术在铂族金属分离提纯中具有良好的应用前景。