CN110484747B - 一种从粗银中选择性提取钯的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从粗银中选择性提取钯的工艺，包括以下步骤：向粗银电解后得到的含钯溶液中按照钯金属量的(4.8～5.2)倍加入捕集剂，富集反应(0.5～1.5)h后进行固液分离操作，收集固相部分即为钯精矿，其中，所述捕集剂的结构式如下：
Figure DDA0002188430030000011
本发明方案能够从粗银中高效选择性的提取海绵钯，该技术具有对环境无污染，无“三废”排放，能够实现清洁生产、流程简单，操作简便，对钯的选择性效果好，钯富集率高；对原料适用性广，具有较强的实用性；与传统方法相比，本发明具有显著的经济效益且易于实现工业化连续生产。

Description

一种从粗银中选择性提取钯的工艺
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种从粗银中选择性提取钯的工艺。
背景技术
钯是一种钢铁、化学及物种材料等工农业生产消耗量巨大的常用金属，然而钯在地球上的储量稀少，采掘冶炼较为困难，属稀贵金属系列。因此，从冶金过程或电子产品废料中富集、提取或回收钯具有重要的经济价值和环保效益。
由于钯属于稀贵稀少金属，在冶炼系统中，绝大部分钯随着其他金属进入阳极泥中。在阳极泥冶炼提银过程中，钯通常富集在粗银。粗银在电解过程中大约60％的钯进入银电解母液，当电解母液中的钯含量高于60mg/L时，随着银电解的进行少量钯会随银一起在阴极析出，导致电银中钯含量超标而影响电银质量。通常的处理方式是定期抽出部分电解母液进行净化除杂，使铜、铋、钯等杂质进入净化渣中。剩下40％的钯进入银阳极泥中，银电解阳极泥通过硝酸浸煮分金，钯溶于硝酸进入硝酸浸煮液中，分金液经中和处理后，钯和其他有价金属一起进入泥巴银。
目前，国内处理银电解母液净化渣(沉铜渣)及泥巴银一般是直接返回大转炉与铅阳极泥混合熔炼，净化渣和泥巴银中的钯在转炉熔炼过程中分解成氧化钯，氧化钯在高温时极易挥发进入收尘系统而大大损失了钯的回收价值。
在国内有色冶炼行业中，从银系统中回收钯一直以来都是一项技术壁垒，诸多研究者先后尝试了活性炭吸附法、黄药富集法以及树脂吸附法等工艺对银电解过程中的钯进行回收，但到目前为止没有一种行之有效的工艺。钯的整体回收率大约为5～10％左右，这对钯经济效益造成了极大的损失，另外由于银电解系统钯未进行有效开路时常影响电银质量。
中国发明专利CN201110269534.0公开了一种从银电解阳极泥分金液中提取海绵钯的方法，其过程步骤主要包括：调节pH，黄药富集，王水溶解，氯化铵沉钯，热水溶解，氨水中和，盐酸酸化，氨水复溶，水合肼还原，海绵钯干燥烘干。该方法虽然能够对钯产生较高的回收率，但存在人工操作条件恶劣、环境污染严重、黄药富集钯对于钯的选择性富集差、钯的富集率低、所产钯渣钯含量低，后续纯化难度大等诸多缺点。
中国发明专利CN201611173336.3公开了一种从银阳极泥分金液中高效绿色回收钯的方法，该方法大致过程为：分金液浓缩结晶，浓缩液盐酸沉银，除银后液氧化及沉钯，钯渣除杂提出，水合肼还原以及海绵钯烘干。该方法虽然污染较小且较为绿色环保，但存在液体体积处理庞大、钯回收率低、浓酸液沉银阶段需要加入大量盐酸导致操作条件差等缺点。
基于此，设计一种既能具有较高的富集率，又绿色环保的提取工艺具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种钯富集率高且绿色环保的从粗银中选择性提取钯的工艺。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种从粗银中选择性提取钯的工艺，包括以下步骤：
向粗银电解后得到的含钯溶液中按照钯金属量的(4.8～5.2)倍加入捕集剂，富集反应(0.5～1.5)h后进行固液分离操作，收集固相部分即为钯精矿，其中，所述捕集剂的结构式如下：
Figure GDA0002387147460000021
其中，所述金属量为质量。
进一步地，所述含钯溶液包括粗银电解后得到的银电解母液或粗银电解后得到的银阳极泥分金液中的至少一种。
进一步地，所述银阳极泥分金液通过以下步骤制而得：将银阳极通过硝酸浸煮分金后，收集液相部分即得。
进一步地，所述含钯溶液中包含：HNO3：5～200g/L；Pd：≥15mg/L；Na+：≤20g/L。
进一步地，所述工艺还包括将富集完后固液分离得到的液相部分为除钯后液，将所述除钯后液经净化除杂后，返回银电解系统的步骤。
进一步地，所述工艺还包括将钯精矿经预处理和纯化后得到海绵钯产品的步骤。
进一步地，所述预处理为浸出处理。
进一步地，所述纯化操作包括沉钯、中和、酸化、复溶和还原步骤。
进一步地，所述富集反应的温度为(10～40)℃；优选地，富集反应的温度为(20～30)℃。
进一步地，所述工艺还包括在加入捕集剂之前将含钯溶液注入到沉钯槽中，根据溶液中的含钯浓度和体积计算出钯金属量的步骤。
本发明的有益效果至少包括：本发明方案能够从粗银中高效选择性的提取海绵钯，该技术具有对环境无污染，无“三废”排放，能够实现清洁生产、流程简单，操作简便，对钯的选择性效果好，钯富集率高；本发明方案的捕集剂中含有多个能够提供孤电子对的原子，该结构不仅能够与钯快速稳定的结合，且对钯具有良好的选择性，通过本发明方案捕集剂处理后得到的除钯后液中钯的含量低于5mg/L；与传统方法相比，本发明工艺对原料适用性广，实用性强，同时还具有显著的经济效益且易于实现工业化连续生产。
附图说明
图1为本发明实施例的从粗银中提取钯的工艺的操作流程图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
本发明的实施例一为：一种从粗银中选择性提取钯的工艺，如图1所示，包括以下步骤：向粗银电解后得到的含钯溶液(电解母液或砂酸浸煮液(分金液))中按照钯金属量的(4.8～5.2)倍加入纳米捕集剂，富集反应(0.5～1.5)h后进行固液分离操作，收集固相部分即为钯精矿，液相部分为除钯后液(返回银电解系统)，其中，纳米捕集剂的结构式如下：
Figure GDA0002387147460000041
其中，所称金属量为质量。
将上述操作制得的钯精矿经浸出处理后，得到浸出后的含钯溶液和浸出渣(返回银冶炼系统)，向浸出后的含钯溶液中加入氯化铵进行沉钯处理，得到氯钯酸氨，加入氨水中和处理后，再加入盐酸进行酸化处理，再次加入氨水复溶后利用水合联氨还原制得海绵钯。
本发明的实施例二为：一种从粗银中提取钯的工艺，包括以下步骤：将2000L银电解母液(Pd174.5mg/L；HNO3 12g/L；Ag152g/L)泵入沉钯槽，开启搅拌机，计算出银电解母液中钯的金属量为349g，按照钯金属量的5.0倍加入粒径在20～50nm的纳米捕集剂
Figure GDA0002387147460000042
1745g，常温下(25℃)反应45min后进行液固分离，钯被选择性富集进入钯精矿，对除钯后液进行取样分析的除钯后液残留钯2.2mg/L，钯富集率高达98.74％。钯精矿经后续纯化后产出99.9％海绵钯333.2g，钯回收率约为95.47％。
本发明的实施例三为：一种从粗银中提取钯的工艺，包括以下步骤：将1000L银阳极泥硝酸浸煮液(Pd1.228g/L；HNO3 128g/L；Ag232g/L)泵入沉钯槽，开启搅拌机，计算出硝酸浸煮液中钯的金属量为1228g，按照钯金属量的5.0倍加入粒径在20～50nm的纳米捕集剂
Figure GDA0002387147460000051
6140g，常温下(25℃)反应60min后进行液固分离，钯被选择性富集进入钯精矿，对除钯后液进行取样分析的除钯后液残留钯8.9mg/L，钯富集率高达99.28％。钯精矿经后续纯化后产出99.9％海绵钯1182.45g，钯回收率约为96.29％。
综上所述，本发明提供的一种从粗银中选择性提取钯的工艺，该工艺以粗银为原料，粗银电解过程中约60％的钯进入银电解母液，剩下40％的钯进入银阳极泥中，银阳极泥通过硝酸浸煮分金后，绝大部分钯溶于硝酸浸煮液中(分金液)。将电解母液或硝酸浸煮液(分金液)通过不锈钢泵打入沉钯槽中，根据溶液含钯浓度和体积计算出钯金属量，向沉钯槽内加入钯特效捕集剂进行富集钯得钯精矿，控制反应条件进行富集，反应完成后进行液固分离，钯进入渣中，得到钯精矿。其他有价金属留在除钯后液中，除钯后液经净化后返回银电解系统，以此实现钯的选择性富集。通过本发明实施例方案处理的钯精矿经除杂纯化后，可产出99.9％的海绵钯产品。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种从粗银中选择性提取钯的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
向粗银电解后得到的含钯溶液中按照钯金属量的(4.8～5.2)倍加入捕集剂，富集反应(0.5～1.5)h后进行固液分离操作，收集固相部分即为钯精矿，其中，所述捕集剂的结构式如下：
Figure FDA0002387147450000011
其中，所述金属量为质量。
2.根据权利要求1所述的从粗银中选择性提取钯的工艺，其特征在于：所述含钯溶液包括粗银电解后得到的银电解母液或粗银电解后得到的银阳极泥分金液中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的从粗银中选择性提取钯的工艺，其特征在于：所述银阳极泥分金液通过以下步骤制而得：将银阳极通过硝酸浸煮分金后，收集液相部分即得。
4.根据权利要求1所述的从粗银中选择性提取钯的工艺，其特征在于：所述含钯溶液中包含：HNO3：5～200g/L；Pd：≥15mg/L；Na+：≤20g/L。
5.根据权利要求1～4任一项所述的从粗银中选择性提取钯的工艺，其特征在于：所述工艺还包括将富集完后固液分离得到的液相部分为除钯后液，将所述除钯后液经净化除杂后，返回银电解系统的步骤。
6.根据权利要求1～4任一项所述的从粗银中选择性提取钯的工艺，其特征在于：所述工艺还包括将钯精矿经预处理和纯化后得到海绵钯产品的步骤。
7.根据权利要求6所述的从粗银中选择性提取钯的工艺，其特征在于：所述预处理为浸出处理。
8.根据权利要求6所述的从粗银中选择性提取钯的工艺，其特征在于：所述纯化操作包括沉钯、中和、酸化、复溶和还原步骤。
9.根据权利要求1～4任一项所述的从粗银中选择性提取钯的工艺，其特征在于：所述富集反应的温度为(10～40)℃。
10.根据权利要求1～4任一项所述的从粗银中选择性提取钯的工艺，其特征在于：所述工艺还包括在加入捕集剂之前将含钯溶液注入到沉钯槽中，根据溶液中的含钯浓度和体积计算出钯金属量的步骤。
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