CN102912128B - 一种用阴离子交换树脂分离提纯铑的方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种用阴离子交换树脂分离提纯铑的方法，其特征在于：工艺步骤包括：1）树脂活化：将D315离子交换树脂采用2倍树脂体积的5%HCl酸，以线速度2m/h通过树脂层，并浸泡2~4h，用软水，以线速10m/h通过树脂层，洗至出水pH为2-3；用2倍树脂体积的2%NaOH，以线速度2m/h通过树脂层，并浸泡2~4h，用软水，以线速10m/h通过树脂层，洗至出水pH为8-10；2）交换：将配制好的铑酸溶液，以8m/h的线速度通过树脂层；3）解析：用2%质量分数的NaOH以线速度2m/h通过树脂层，至流出液无色，收集流出液，采用icp法测定其中铑含量，铑收率大于95%；4)树脂再生：采用同（1）中树脂活化的方法，使树脂再生，供提铑分离循环使用。

Description

一种用阴离子交换树脂分离提纯铑的方法

技术领域：本发明涉及viii族金属分离及提纯技术领域，旨在提供一种viii族金属分离及提纯的方法，具体涉及一种用阴离子交换树脂分离提纯铑的方法。

背景技术：

铂族金属在地壳中含量低、储量少，其价格昂贵，具有高熔点、高沸点和低蒸汽压的特性。在所有的金属元素中，它们具有最好的抗氧化性和耐腐蚀性，被广泛地应用于现代工业中。其中，贵金属催化剂是铂族金属的最大用途。而从废催化剂中回收铂族金属的生产成本，比原生金属生产要低好多倍，可减少大量能源消耗和对环境的危害，因此，从废催化剂中回收铂族金属显得至关重要。回收方法主要有湿法、火法和气相挥发法。

冯才旺等采用沉淀法从失效Pt-C催化剂中回收铂，焚烧除碳后，用王水溶解，然后赶硝，铂溶液用氯铂酸铵沉淀法精炼，再用甲酸从溶液中还原产出海绵铂，铂回收率98.6 %。张建、徐颖等在铂、铑提纯过程中，采用高强还原剂硼氢化钠进行还原提纯，并对硼氢化钠和水合联氨的性质进行了比较。实验结果证明，用硼氢化钠取代水合联氨作还原剂，使铂、铑提纯的回收率明显提高。张正红将经过高温处理的含钯废催化剂，加入还原剂进行还原，然后用王水在温度为9O℃ ，时间为2.5 h的条件下浸出钯，钯的浸出率可达到99 以上。液固分离后，再往滤液中加入沉淀剂使粗钯沉淀出来，经纯化处理后，钯的回收率不小于95% 。采用湿法处理，成本较低，技术可行，已成为普遍使用的方法。然而，就可持续发展而言，需考虑载体的综合利用，此时存在着流程较复杂的问题，特别是铑的回收率较低(一般不超过90％)，还需要进行深入研究。

陈淑群等采用萃取法研究了苯基硫脲(PTU)-磷酸三丁酯(TBP)-乙酸乙酯体系在HC1介质中对Rh(Ⅲ)的萃取行为，在盐酸浓度大于4mol/L的介质中，如先使PTU 与Rh (Ⅲ)在加热下反应，然后用TBP-乙酸乙酯溶液萃取，则Rh(Ⅲ)可被定量萃取至有机相中。溶剂萃取法是一种高效分离的方法，具有分离效果好、操作简单、安全性高、过程能耗小等优点，但由于铂族金属物理、化学性质复杂，所以在实际反应过程中，存在选择性差和反萃难等问题，因此，能用于实际应用的体系和流程还很少。

江林根等研究发现在酸性盐酸溶液中用阳离子交换树脂法获得了Rh与Pt、Pd、Ir的分离、精制 但是大量的铑被吸附在阳树脂柱上。

发明内容：

本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种阴离子交换树脂法分离提纯铑的方法，具有吸附率高，解吸效果好，操作简便的特点

一般来说，铂族元素都是很好的络合物形成体。根据“软硬酸碱原则”，铂族元素离子大部分为软酸或交界酸，他们与软碱或交界碱络合物比较稳定。研究发现，在氯化物体系中，铂族元素跟氯离子形成比较稳定的络合物，这些络合物在一定的酸度范围内电价为负，而大部分非贵金属则与氯络合的能力很弱。以此为分离基础，盐酸介质中，铂族元素可以与强碱性阴离子树脂进行交换，从而达到和非贵金属阳离子分离的目的。D315大孔阴离子交换树脂是含有甲基多胺基团的交联聚丙烯酰胺结构的弱碱性阴离子交换树脂，具有大孔间隙，交换速度快，机械强度高，吸附率高，解吸效果好等优点。

本发明涉及一种从铑酸性溶液中分离铑的方法。该方法通过阴离子交换法，吸附铑酸性溶液中的铑，而非贵金属离子不被吸附，通过碱做解吸剂将吸附铑洗脱，从而使铑与非贵金属离子分离。

本发明为一种用阴离子交换树脂分离提纯铑的方法，其特征在于：

处理的是含有铑及铜、铁、镍、钙、铬金属离子的酸性盐酸溶液，铑含量质量分数为0.1%～3% ；工艺步骤包括：

1）树脂活化：将D315离子交换树脂采用2倍树脂体积的5%HCl酸，以线速度2m/h通过树脂层，并浸泡2~4h，用软水，以线速10m/h通过树脂层，洗至出水pH 2-3；用2倍树脂体积的2%NaOH，以线速度2m/h通过树脂层，并浸泡2~4h，用软水，以线速10m/h通过树脂层，洗至出水pH8-10；

2）交换：将配制好的铑酸溶液，以8m/h的线速度通过树脂层；

3）解析：用2%质量分数的NaOH以线速度2m/h通过树脂层，至流出液无色，收集流出液，采用icp法测定其中铑含量，铑收率大于95%；

4)树脂再生：采用同（1）中树脂活化的方法，使树脂再生，供提铑分离循环使用。

本发明方法中回收铑采用阴离子交换法，回收工艺简单、交换速度快，贵金属吸附率高，解吸效果好的优点。

实施例1

将D315离子交换树脂采用2倍树脂体积的5%HCl酸，以线速度2m/h通过树脂层，并浸泡2h，用软水，以线速10m/h通过树脂层，洗至出水pH2；用2倍树脂体积的2%NaOH，以线速度2m/h通过树脂层，并浸泡2h，用软水，以线速10m/h通过树脂层，洗至出水pH 8。将配置好的铑酸溶液1000g，铑含量质量分数为0.1%，pH为2，加入到树脂床层中搅匀，静置4h，滤出溶液，并用软水以2m/h淋洗至流出液pH2。采用质量分数2%的NaOH淋洗树脂层，至流出液无色，收集流出液，采用icp法测定其中铑含量，铑收率97.3%

实施例2

将D315离子交换树脂采用2倍树脂体积的5%HCl酸，以线速度2m/h通过树脂层，并浸泡2h，用软水，以线速10m/h通过树脂层，洗至出水pH2；用2倍树脂体积的2%NaOH，以线速度2m/h通过树脂层，并浸泡2h，用软水，以线速10m/h通过树脂层，洗至出水pH 8。将配置好的铑酸溶液1000g，铑含量质量分数为0.1%，pH为2，以线速度8m/h通过树脂床层，交换完毕用0.01mol/L HCl淋洗至流出液无色。采用质量分数2%的NaOH淋洗树脂层，至流出液无色，收集流出液，采用icp法测定其中铑含量，铑收率98.2%

实施例3

将D315离子交换树脂采用2倍树脂体积的5%HCl酸，以线速度2m/h通过树脂层，并浸泡2h，用软水，以线速10m/h通过树脂层，洗至出水pH3；用2倍树脂体积的2%NaOH，以线速度2m/h通过树脂层，并浸泡4h，用软水，以线速10m/h通过树脂层，洗至出水pH10。将配置好的铑酸溶液9800g，铑含量质量分数为11.2%，以线速度8m/h通过树脂床层，交换完毕用0.01mol/L HCl淋洗至流出液无色。采用质量分数2%的NaOH淋洗树脂层，至流出液无色，收集流出液，采用icp法测定其中铑含量，铑收率97.6%

实施例4

将D315离子交换树脂采用2倍树脂体积的5%HCl酸，以线速度2m/h通过树脂层，并浸泡2h，用软水，以线速10m/h通过树脂层，洗至出水pH3；用2倍树脂体积的2%NaOH，以线速度2m/h通过树脂层，并浸泡3h，用软水，以线速10m/h通过树脂层，洗至出水pH10。将配置好的铑酸溶液7560g，铑含量质量分数为29.2%，以线速度8m/h通过树脂床层，交换完毕用0.01mol/L HCl淋洗至流出液无色。采用质量分数2%的NaOH淋洗树脂层，至流出液无色，收集流出液，采用icp法测定其中铑含量，铑收率97.9%

Claims (1)

1.一种用阴离子交换树脂分离提纯铑的方法，其特征在于：

处理的是含有铑及铜、铁、镍、钙、铬金属离子的酸性盐酸溶液，铑含量质量分数为0.1%～3% ；工艺步骤包括：

1）树脂活化：将D315离子交换树脂采用2倍树脂体积的5%HCl酸，以线速度2m/h通过树脂层，并浸泡2~4h，用软水，以线速10m/h通过树脂层，洗至出水pH 2-3；用2倍树脂体积的2%NaOH，以线速度2m/h通过树脂层，并浸泡2~4h，用软水，以线速10m/h通过树脂层，洗至出水pH8-10；

2）交换：将配制好的铑酸溶液，以8m/h的线速度通过树脂层；

3）解析：用2%质量分数的NaOH以线速度2m/h通过树脂层，至流出液无色，收集流出液，采用icp法测定其中铑含量，铑收率大于95%；

4)树脂再生：采用同（1）中树脂活化的方法，使树脂再生，供提铑分离循环使用。