CN108165743A - 一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术，贵金属回收技术领域；包括以下步骤：贵金属及贱金属混合液在盐酸介质下，经MIBK萃取，有机相反萃及提纯金，萃残液经β‑羟基肟萃取，有机相反萃及提纯钯，萃残液蒸馏，蒸残液叔胺萃取，有机相反萃及提纯铂，萃残液氧化，叔胺萃取，有机相反萃及提纯铱，萃残液反萃及提纯铑。本发明的金属分离提纯工艺为溶剂全萃取分离法，该溶剂全萃取分离法简化了流程，操作过程连接、易自动化；提取金属的选择性高、产品纯度、直收率高；改善环境、提高工作效率、显著降低生产成本。

Description

一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术

技术领域

本发明属于贵金属回收技术领域，特别是涉及到一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术。

背景技术

有色金属是国民经济、人民日常生活及国防工业、科学技术发展必不可少的基础材料和重要的战略物资。农业现代化、工业现代化、国防和科学技术现代化都离不开有色金属。例如飞机、导弹、火箭、卫星、核潜艇等尖端武器以及原子能、电视、通讯、雷达、电子计算机等尖端技术所需的构件或部件大都是由有色金属中的轻金属和稀有金属制成的；此外，没有镍、钴、钨、钼、钒、铌等有色金属也就没有合金钢的生产。有色金属在某些用途(如电力工业等)上，使用量也是相当可观的。世界上许多国家，尤其是工业发达国家，竞相发展有色金属工业，增加有色金属的战略储备。

当今有色金属已成为决定一个国家经济、科学技术、国防建设等发展的重要物质基础，是提升国家综合实力和保障国家安全的关键性战略资源。作为有色金属生产第一大国，我国在有色金属研究领域，特别是在复杂低品位有色金属资源的开发和利用上取得了长足进展。

我国有色金属工业近30年来发展迅速，产量连年来居世界首位，有色金属科技在国民经济建设和现代化国防建设中发挥着越来越重要的作用。与此同时，有色金属资源短缺与国民经济发展需求之间的矛盾也日益突出，对国外资源的依赖程度逐年增加，严重影响我国国民经济的健康发展。

随着经济的发展，已经探明的优质矿产资源接近枯竭，不仅使我国面临有色金属材料总量供应严重短缺的危机，而且因为“难探、难采、难选、难冶”的复杂低品位矿石资源或二次资源逐步成为主体原料后，对传统的地质、采矿、选矿、冶金、材料、加工、环境等科学技术提出了巨大挑战。资源的低质化将会使我国有色金属工业及相关产业面临生存竞争的危机。我国有色金属工业的发展迫切需要适应我国资源特点的新理论、新技术。系统完整、水平领先和相互融合的有色金属技术科技，对于提高我国有色金属工业的自主创新能力，促进高效、低碳、无污染、综合利用有色金属资源，确保我国有色金属产业的可持续发展，具有重大的推动作用。

中国有色金属资源的一个特点是复合矿多，而且有的品位较低，不但多种有色金属常共生在一起，而且有些铁矿中也含有大量的有色金属，如攀枝花铁矿中含有大量的钒、钛；包头铁矿中含有大量的稀土和铌，因此研究适合中国资源特点的新技术、新工艺、新设备和新材料，逐步建立适合中国情况的有色金属材料体系是今后一个十分重要的任务。

中国有色金属资源丰富，品种比较齐全。钨和稀土等7种金属的储量居世界第一位；铅、镍、汞、钼、铌5种金属的储量也相当丰富。在矿产资源中，有色金属是中国的一大优势。中华人民共和国成立以前，中国有色金属工业十分落后,无论矿山或工厂,其设备规模都很小，只能生产金、银、锡、锑、铜、铅、锌、汞等，许多有色金属都不能生产。自1949年以来，中国有色金属工业发展很快，已经形成了从常用有色金属到稀有金属，品种比较齐全，工艺比较完善的生产体系。中国各种有色金属的采矿、选矿、冶炼、加工工厂都具有相当规模，但与世界先进水平相比较，还有一定的差距。为此，在进行有色金属新矿山、工厂建设的同时，还面临现有矿山、工厂的技术改造任务，以充分发挥中国有色金属资源优势，满足国民经济发展的需要。

稀贵稀散金属是重要的基础原材料，资源储量低、价值高，提取工艺难度大，近年来通过二次资源富集回收稀贵稀散金属得到快速发展，在贵金属冶炼领域已与矿产资源的开发处于同等重要的地位。

但目前的稀贵金属制备及回收工艺技术整体还相对滞后，存在操作复杂、回收率低、生产成本高等问题，严重制约着我国有色金属再生产业的可持续发展。因此迫切需要发展新型高效的贵金属富集分离技术。

金、铂、钯的提取与分离方法很多：

金与铂族金属的分离有(1)还原沉淀法：该方法可供选的还原剂有硫酸亚铁(FeSO4)、二氧化硫(SO2)等，用硫酸亚铁还原时。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+影响了铂族金属相互分离。二氧化硫还原分离金是是一个经济及效果好的方法，但二氧化硫为危险化学试剂储运及保管困难。(2)黄药及硫化钠沉淀法：黄药沉淀或硫化钠沉淀法分离铂、钯也沉淀下来。(3)溶剂萃取法：可采用醋酸乙酯磷酸丁酯等萃取分离金与铂族金属

铂与钯等其它稀贵金属的分离有(1)氯化铵沉淀法：该方法是分离铂生产中传统方法，实践表明溶液中铂的浓度在50g/L以直收率达99％以上。但氯铂酸铵沉淀中有少量钯等其它稀贵金属。(2)、水解沉淀法：铂族金属的氯配合物溶液，用碱中和至Ph4-8时除铂以外的铂族金属均形成含水氧化物沉淀。但溶液中含有较多量的其它铂族金属、金及贱金属时不宜采用。因为水解将产生大量的氢氧化物沉淀，使固液分离困难。铂的分离效率降低。(3)溶剂萃取法：用于萃取铂的含磷萃取剂有磷酸三丁酯、三正辛胺等。

钯与其它铂族金属的分离有(1)黄药及硫化钠沉淀法：金、铂、钯等同时沉淀下来，未能达到分离效果。(2)无水二氯化钯法：此法钯的分离效率达99.5％以上。但生产周期长。劳动强度大。(3)氨水配合法：它是粗钯精制获得纯钯的方法，但是此法要求溶液中铂的含量不能太高。否则，将使铂的分离过程复杂化。

目前根据离子萃取的机理，其关键技术在于寻找一种稳定的萃取溶剂、萃取条件及反萃条件制备高纯稀贵金属。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术,其特征在于，包括以下步骤：

贵金属及贱金属混合液在盐酸介质下，经MIBK萃取，有机相反萃及提纯(Au)，萃残液经β-羟基肟萃取，有机相反萃及提纯(Pd)，萃残液蒸馏，蒸残液叔胺萃取，有机相反萃及提纯(Pt)，萃残液氧化，叔胺萃取，有机相反萃及提纯(Ir)，萃残液反萃及提纯(Rh)。

优选的，所述贵金属及贱金属混合液为铂、钯精矿的渣料，其特点是金、铂、钯的品位较低，特别是金的含量很低，且Cu、Zn、Bi等有害金属成分较高。

优选的，所述β-羟基肟为β-羟基酸+LIX64按质量比例为1:1-1:5的混合物。

优选的，所述MIBK萃取具体步骤为：

取一定贵金属及贱金属混合液,用盐酸调节酸度,然后加入一定量MIBK萃取剂(有机相与贵液的体积比即为相比),在超级恒温水浴中采用机械搅拌(搅拌速度600r/min)恒温萃取,然后倒入分液漏斗中静置10min,得到有机相和萃残液，取有机相用5％草酸溶液，在90－95度下进行还原蒸发，连续搅拌，待有机相完全蒸发后，经洗涤、过滤、烘干可得到99.99％金粉。

优选的，所述β-羟基肟萃取具体步骤为：

取上述萃残液加入介质1.0mol/L高氯酸中,进行溶解，调至所需pH值，加入β-羟基肟进行萃取后静置分离，得到有机相和萃残液，取有机相用经6mol/L盐酸反萃取。经浓缩、结晶产出高纯二氯化钯产品。

优选的，所述萃残液经两段蒸馏，分别根据温度进行分馏，得到高纯的金、锇和蒸残液。

优选的，所述蒸残液用叔胺萃取，获得有机相和萃残液，所述萃残液经氧化，叔胺萃取，有机相反萃及提纯(Ir)，萃残液反萃及提纯(Rh)；所述有机相进一步进行反萃及提纯，包括萃取段、柠檬酸洗涤段和反萃取段，获得反萃液；

优选的，所述反萃液经过过滤酸化、浓缩、通氯氧化、用饱和氯化铵沉淀得铵盐，采用经典方法精炼。反萃的粗分沉淀率为94.77％，铂铵盐精炼回收率为82.52％，成为影响铂直收率直接因素。铵盐经2-3次精炼，产品纯度即达到99.99％，经有关部门认可达到国优产品标准。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术，本发明采用的铂族金属分离提纯工艺为溶剂全萃取分离法，该溶剂全萃取分离法简化了流程，操作过程连接、易自动化；提取金属的选择性高、产品纯度、直收率高；改善环境、提高工作效率、显著降低生产成本。

附图说明

图1是本发明一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术工艺流程图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术,其特征在于，包括以下步骤：

贵金属及贱金属混合液在盐酸介质下，经MIBK萃取，有机相反萃及提纯(Au)，萃残液经β-羟基肟萃取，有机相反萃及提纯(Pd)，萃残液蒸馏，蒸残液叔胺萃取，有机相反萃及提纯(Pt)，萃残液氧化，叔胺萃取，有机相反萃及提纯(Ir)，萃残液反萃及提纯(Rh)。

优选的，所述贵金属及贱金属混合液为铂、钯精矿的渣料，其特点是金、铂、钯的品位较低，特别是金的含量很低，且Cu、Zn、Bi等有害金属成分较高。

优选的，所述β-羟基肟为β-羟基酸+LIX64按质量比例为1:1-1:5的混合物。

优选的，所述MIBK萃取具体步骤为：

取一定贵金属及贱金属混合液,用盐酸调节酸度,然后加入一定量MIBK萃取剂(有机相与贵液的体积比即为相比),在超级恒温水浴中采用机械搅拌(搅拌速度600r/min)恒温萃取,然后倒入分液漏斗中静置10min,得到有机相和萃残液，取有机相用5％草酸溶液，在90－95度下进行还原蒸发，连续搅拌，待有机相完全蒸发后，经洗涤、过滤、烘干可得到99.99％金粉。

优选的，所述β-羟基肟萃取具体步骤为：

取上述萃残液加入介质1.0mol/L高氯酸中,进行溶解，调至所需pH值，加入β-羟基肟进行萃取后静置分离，得到有机相和萃残液，取有机相用经6mol/L盐酸反萃取。经浓缩、结晶产出高纯二氯化钯产品。

优选的，所述萃残液经两段蒸馏，分别根据温度进行分馏，得到高纯的金、锇和蒸残液

优选的，所述蒸残液用叔胺萃取，获得有机相和萃残液，所述萃残液经氧化，叔胺萃取，有机相反萃及提纯(Ir)，萃残液反萃及提纯(Rh)；所述有机相进一步进行反萃及提纯，包括萃取段、柠檬酸洗涤段和反萃取段，获得反萃液。

优选的，所述反萃液经过过滤酸化、浓缩、通氯氧化、用饱和氯化铵沉淀得铵盐，采用经典方法精炼。反萃的粗分沉淀率为94.77％，铂铵盐精炼回收率为82.52％，成为影响铂直收率直接因素。铵盐经2-3次精炼，产品纯度即达到99.99％，经有关部门认可达到国优产品标准。

表1贵金属及贱金属混合液主要成分质量深度/g·L)

表2萃铂液成分

表3铂的萃取率

表4铂的反萃率

Claims (8)

1.一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术,其特征在于，包括以下步骤：

贵金属及贱金属混合液在盐酸介质下，经MIBK萃取，有机相反萃及提纯(Au)，萃残液经β-羟基肟萃取，有机相反萃及提纯(Pd)，萃残液蒸馏，蒸残液叔胺萃取，有机相反萃及提纯(Pt)，萃残液氧化，叔胺萃取，有机相反萃及提纯(Ir)，萃残液反萃及提纯(Rh)。

2.根据权利要求1所述的一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术，其特征在于，所述贵金属及贱金属混合液为铂、钯精矿的渣料，其特点是金、铂、钯的品位较低，特别是金的含量很低，且Cu、Zn、Bi等有害金属成分较高。

3.根据权利要求1所述的一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术，其特征在于，所述β-羟基肟为β-羟基酸+LIX64按质量比例为1:1-1:5的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术，其特征在于，所述MIBK萃取具体步骤为：

取一定贵金属及贱金属混合液,用盐酸调节酸度,然后加入一定量MIBK萃取剂(有机相与贵液的体积比即为相比),在超级恒温水浴中采用机械搅拌(搅拌速度600r/min)恒温萃取,然后倒入分液漏斗中静置10min,得到有机相和萃残液，取有机相用5％草酸溶液，在90－95度下进行还原蒸发，连续搅拌，待有机相完全蒸发后，经洗涤、过滤、烘干可得到99.99％金粉。

5.根据权利要求1所述的一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术，其特征在于，所述β-羟基肟萃取具体步骤为：取上述萃残液加入介质1.0mol/L高氯酸中,进行溶解，调至所需pH值，加入β-羟基肟进行萃取后静置分离，得到有机相和萃残液，取有机相用经6mol/L盐酸反萃取。经浓缩、结晶产出高纯二氯化钯产品。

6.根据权利要求5所述的一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术，其特征在于，所述萃残液经两段蒸馏，分别根据温度进行分馏，得到高纯的金、锇和蒸残液。

7.根据权利要求6所述的一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术，其特征在于，所述蒸残液用叔胺萃取，获得有机相和萃残液，所述萃残液经氧化，叔胺萃取，有机相反萃及提纯(Ir)，萃残液反萃及提纯(Rh)；所述有机相进一步进行反萃及提纯，包括萃取段、柠檬酸洗涤段和反萃取段，获得反萃液。

8.根据权利要求7所述的一种全萃取分离制备高纯金铂钯技术，其特征在于，所述反萃液经过过滤酸化、浓缩、通氯氧化、用饱和氯化铵沉淀得铵盐，采用经典方法精炼。反萃的粗分沉淀率为94.77％，铂铵盐精炼回收率为82.52％，成为影响铂直收率直接因素。铵盐经2-3次精炼，产品纯度即达到99.99％，经有关部门认可达到国优产品标准。