铂族金属的相互分离

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铂族金属的相互分离

①锇、钌与其他铂族金属的分离由于锇、钌在火法或湿法的富集提取过程中容易造成分散

和损失，因此应尽早与其他铂族金属分离并回收。

分离锇、钌最经济有效的方法是氧化蒸馏，即用一种强氧化剂使锇、钌氧化成四氧化物

并使之挥发，分别用碱液和盐酸吸收。

经过富集提取后的富铂族金属物料，如果不含硫或含少量硫，物料的性质又适合于氧化

蒸馏（未受 300℃以上火法处理）时应考虑优先分离回收锇、钌。当然，是否进行氧化蒸

馏分离锇、钌，还应考虑经济因素。

常用的氧化蒸馏分离锇、钌的方法有以下几种。

通氯加碱蒸馏法氯气通入碱液(NaOH)后生成的强氧化剂次氯酸钠，使锇、钌氧化成四

氧化物挥发。蒸馏可在搪玻璃的机械搅拌反应器中进行。物料用水浆化后加入反应器并加

热至近沸，然后定期加入浓度 20%的NaOH 并不断通入氯气，保持溶液的 pH 值为 6～

8，锇、钌的四氧化物一起挥发，分别用盐酸吸收钌，氢氧化钠溶液吸收锇。蒸馏过程一

般延续 6～8h。此法的优点是比较经济，操作也较简单。缺点是由于贱金属及某些铂族金

属及某些铂族金属离子在碱液中生成的沉淀包裹被蒸馏物料的表面，从而使锇、钌的蒸馏

效率有所降低。另外，其他贵金属在蒸馏过程中基本不溶解，需经另一过程溶解后才能分

离提取。

硫酸一溴酸钠法该法根据实际操作过程特征又可分为“水解蒸馏”和“浓缩蒸馏”。“水解蒸

馏”是将溶液先中和，水解，使锇、钌生成氢氧化物；蒸馏时将水解沉淀浆化，然后放人反

应器内，同时加入溴酸钠溶液，升高温度到 40～50℃时，加入 6mol/L 硫酸，再升温至

95—100℃，此时锇、钌即生成四氧化物挥发，挥发物分别用氢氧化钠和盐酸吸收。“浓

缩蒸馏”则首先将溶液浓缩，然后将浓缩液转入蒸馏器加入等体积的 6mol／L硫酸，升温

到95～100℃，缓慢加入溴酸钠溶液，直至锇、钉蒸馏完毕。两者相比，“水解蒸馏”可以

保证锇、钌有较高的回收率，但操作过程长，水解产物过滤分离较难。浓缩蒸馏则操作简

单，但蒸馏效果不够稳定。

调整 pH 值加溴酸钠法此法的优点是不加硫酸，蒸馏后的氯配合物可接着进行其他贵金

属元素的分离。但对锇的蒸馏效果很 pH 仅适用 5-1 钌的溶液。蒸馏前将溶液浓缩赶酸加

水稀释，使 pH 值为 0.5～1．0，然后装入蒸馏器中加热至近沸，再加入澳酸钠溶液和氢

氧化钠溶液，使 pH 值升高。当大量的四氧化钌馏出时，停止加入 100%钠，继续加入溴

酸钠直至钌蒸馏完毕。钌的馏出率几乎达到100%.

硫酸加氯酸钠法氯酸钠在硫酸的作用下产生初生态氧和初生态氯，不仅使铂族金属氧化

溶解，而且能把锇、钌氧化成四氧化物挥发出来。蒸馏时，将铂族金属精矿用1. 5mol/L

硫酸浆化并加入反应器中，加热至近沸后，缓慢加入氯酸钠溶液，几小时后，锇、钌氧化

物便先后挥发出来，继续加入氯酸钠溶液，直至锇、钌完全挥发。蒸馏过程一般延续 8～

12ho 蒸馏完毕，断开吸收系统与蒸馏器的连接导管，将蒸馏器的排气管与排风系统相连，

然后向蒸馏器内通入氯气，使其他铂族金属和金完全溶解，以便进一步处理，99%提取这

些物质。此法的优点是锇、钌的蒸馏效率高，均可达99%,且可同时使其他贵金属（除银

外）转入溶液。

过氧化钠熔融后用硫酸加溴酸钠法当固体物料中的锇、钌不能直接用上述方法蒸馏时，

可采用此法。例如分离其他铂族金属以后的含锇、钌的不溶残渣，含锇、钌的金属废料、

废件等。操作时，将物料与 3倍量的 Na2 o2 混合，装入底部垫有Na2 02 的铁坩埚，表

面再覆盖一层Na2 02，装料坩埚在700℃加热，待完全熔化后，取出坩埚并冷却。冷凝

后的熔块用水浸取，得到的浆料即可加入蒸馏器进行蒸馏分离回收锇和钌。

② 金与铂族金属的分离在含铂族金属的物料中，通常总含有金，而金由于极易还原，即

使是很弱的还原剂都能使之从溶液中还原析出。甚至当溶液的酸度降低，容器的内壁不干

净或将溶液陈放，都有金自溶液中还原析出。因此，在铂族金属相互分离之前,总是先分离

金。下面介绍可供选择应用于生产的一些方法。

还原沉淀法可供选择应用生产的还原剂有

FeSO4、SO2、H2C2O4.NaNO2、H2O2、Na2 SO3 等。用 FeSO4 还原时，虽然可以

达到满意的分金效果，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，因为 FeSO4 易获得，比较经济，

而且Fe3+( Fe2+)的存在，不影响铂与钯的分离。用 H2 C2 O4 作还原剂分离金，也是

一个效果很好的方法。但溶液要求控制一定的酸度，且有过量 H2 C2 O4 留于沉金母液，

影响铂族金属分离，因而多用于粗金的提纯。亚硝酸钠还原法，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液中而实现金与铂族金属的分离。当溶液中有铜、

铁、镍等贱金属离子存在时，可水解生成氢氧化物沉淀和还原析出的金混在一起，固液分

离后，滤饼需进一步用酸处理将贱金属氢氧化物溶解。当溶液中含有钯、锇、钌时不宜采

用此法，因为钯有可能生成氢氧化物沉淀造成分散，而锇和钌的亚硝基配合物在转变为氯

配合物时，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，

而且不影响分金后铂族金属的相互分离。其反应式如下。

2 HAuCl4 +3SO2 +6H2O=====2Au+ +3H2 SO4 +8HC1

还原过程主要控制溶液中金的浓度、酸度、温度和 SO,通入的速率。金的浓度在 10～

90g/L 时，还原效率均大于 99%。用 SO2( H2SO3)还原分离金时，溶液中的

Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅳ)、Ir(Ⅳ)被还原为Pt(Ⅱ)、Pd(Ⅱ)、Ir(Ⅱ)。用过氧化氢还原分离金时，其反应

式为

2AuCI3+3H2O=====2Au↓+6HCl+3O2

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。

溶剂萃取法有多种萃取剂可用来萃取金，实现与铂族金属的分离。例如：醋酸乙酯、乙

醚、异丙醚、异戊醇、醋酸异戊酯、甲基异丁基酮、磷酸三丁酯、二丁基卡必醇、酰胺

N503 等。但仪二丁基卡必醇(DBC)和甲基异丁基酮(MIBK)得到工业应用。醋酸异戊酯萃

取金时，有机相：水相=1:1，三级逆流萃取，用水四级逆流反萃，相比为 1：1，金的萃

取率及反萃率均可达99. 9%，而铂族金属几乎完全不被萃取。用甲基异丁基酮萃取金时，

相比为 1：1，十二级逆流萃取，萃取原液的酸度 4.5～Smol／L HC1 时，金的萃取率可

达99．o%～99.9%，铂、钯、铑、铱不被萃取。用磷酸三丁酯( TBP)萃取金的效率可达

99. 99%，铂、钯不被萃取。用酰胺 N503 萃取分离金时，有机相：水相一 1：2，反萃

剂为醋酸钠，有机相；水相=3：1，经三级萃取和反萃，金的萃取率和反萃率均在99%以

上。反萃液经草酸还原可得到纯度99. 99%的海绵金。目前应用于生产的萃取剂是二丁基

卡必醇，它具有挥发率低（沸点 254.6℃），闪点高（约118℃）以及在水中溶解度低

(0.3%)的优点。国际镍公司在英国伦敦的阿克统精炼厂最早使用，其生产装置于1971 年

10 月投产，我国的工业化装置于1982 年建成投产。

③ 铂与钯、铑、铱的分离生产中主要采用沉淀法、水解法和萃取法使铂与其他铂族金属

分离。但萃取法分离铂一般在分离钯以后进行。

氯化铵沉淀法此法是铂生产中的传统方法。钯和铱在溶液煮沸或加入弱还原剂（如氢醌、

抗坏血酸、食糖等）时，保持低价，不被氯化铵沉淀而留在溶液中。操作时，将溶液煮沸，

然后直接加入固体氯化铵并不断搅拌，这时生成蛋黄色的氯铂酸铵(NH4)2PtCl6 沉淀，直

至加氯化铵不产生沉淀为止。经冷却并过滤，得到的氯铂酸铵沉淀用 5% NH4CI 溶液洗涤。

实践表明，溶液中铂的浓度在 50 g/L 以上时，回收率可达99%以上。氯铂酸铵沉淀中夹

带的少量钯、铑、铱，可以在铂精炼的废液中回收。

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摘要：

铂族金属的相互分离①锇、钌与其他铂族金属的分离由于锇、钌在火法或湿法的富集提取过程中容易造成分散和损失，因此应尽早与其他铂族金属分离并回收。分离锇、钌最经济有效的方法是氧化蒸馏，即用一种强氧化剂使锇、钌氧化成四氧化物并使之挥发，分别用碱液和盐酸吸收。经过富集提取后的富铂族金属物料，如果不含硫或含少量硫，物料的性质又适合于氧化蒸馏（未受300℃以上火法处理）时应考虑优先分离回收锇、钌。当然，是否进行氧化蒸馏分离锇、钌，还应考虑经济因素。常用的氧化蒸馏分离锇、钌的方法有以下几种。通氯加碱蒸馏法氯气通入碱液(NaOH)后生成的强氧化剂次氯酸钠，使锇、钌氧化成四氧化物挥发。蒸馏...

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