CN114231749B - 一种含铂、铑废液中回收铂、铑的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含铂、铑的废液中回收铂、铑的方法,具体包括以下六个步骤:(1)加入双氧水氧化处理并加入碱性物质沉淀部分贱金属;(2)采用活性金属置换得到含铂、铑的滤饼;(3)酸浸除去滤饼中的活性金属;(4)氯化离析;(5)加入分离试剂将铂、铑进行分离,并将铂富集;(6)分别对铂、铑精炼提纯。本发明采用“氧化处理‑置换‑酸浸‑氯化离析‑分离富集‑精炼提纯”的工艺路线实现含铂、铑废液中铂的有效分离和铑的高效回收,工艺流程简单、便捷有效、效益显著。铑的整体回收率大于95%,铂的富集效率大于92%,分离过程清洁环保。
Description
技术领域
本发明属于贵金属冶金技术领域,涉及一种铑提纯过程中含铂、铑的废液中回收铂、铑的方法。
背景技术
贵金属大多具有美丽的色泽以及稳定的理化性质,是大多数战略性功能材料的基础材料,极其珍贵;同时相应的矿产较少,资源匮乏。近年来,铂族金属的需求不断扩大,特别是在电子行业、汽车领域以及催化剂发展方面需求不断上升,供不应求,导致铑的价格一路飙升。铑的回收方法文献中常见的报道有吸附法、直接还原法、硫化沉淀法等,研究表明吸附法更加适用于低浓度的料液;直接还原法不具备选择性,对处理体系复杂的料液不占优势;硫化沉淀法反应条件严苛,收率低,环保性差。目前,铑铱提纯过程中通常采用TBP优先萃铱,再采用有机胺沉淀铑,产出铑盐与浓度较低的含铂、铑废液,由此探索更加有效的工艺从浓度较低的含铂、铑废液中回收铂、铑,并提高收率、增加效益极其必要。
发明内容
本发明提供了一种含铂、铑废液中回收铂、铑的方法,其工艺路线为“氧化处理-置换-酸浸-氯化离析-分离富集-精炼提纯”,此法工艺流程简单便捷,可有效回收含铂、铑废液中的铑,并实现铂的分离富集。
本发明一种含铂、铑废液中回收铂、铑的方法,具体包括以下步骤:
(1)氧化处理:含铂、铑废液中加入双氧水,于45~55℃下搅拌反应0.5~1 h,反应完成后加碱性物质调整体系pH=0.5,过滤除去部分镍、铜、铁等贱金属沉淀物,得到滤液;其中,所述双氧水的加入量为铂、铑废液体积的0.1~0.2%;所述碱性物质为氢氧化钠、氧化钙、氨水中的一种或两种。
(2)置换:将步骤(1)得到的滤液升温至70~80℃,搅拌下加入置换试剂(活性金属)至体系pH=4~5,再加入盐酸至体系pH=1.5~2,重复上述步骤2~5次后,70~80℃搅拌反应1~2h,过滤,得到含铂、铑的滤饼,滤液中铑含量降至2 ppm以下,铂含量降至1 ppm以下;所述置换试剂为锌粉、镁粉中的一种或者两种。
(3)酸浸:将步骤(2)得到的滤饼按固液比为1g:5~6mL加入酸度为1~4 mol/L稀硫酸中,常温下搅拌酸浸2~4 h,过滤,得到滤饼;置换试剂的浸出率可达90%以上。
(4)氯化离析:将步骤(3)得到的滤饼和还原剂、氯盐混合后,置于管式炉中进行氯化离析,控制氯化离析温度550~850℃,时间8~12 h,氯化离析完成后加入到0.5~8 mol/L的盐酸溶液中溶解得到酸溶液。其中,所述还原剂为焦炭,滤饼与还原剂的质量比为1:0.1~0.5;所述氯盐为氯化钠、氯化钾中的一种或两种,滤饼与氯盐的质量比为1:2~6。
(5)分离富集:步骤(4)得到的酸溶液中加入分离试剂,45~75℃反应2~4h分离铂和铑,过滤,得到铂富集滤饼和含铑滤液;分离试剂为维生素C、D-异抗坏血酸钠、福美钠中的至少一种,分离试剂的加入量为铂、铑废液中铂和铑总质量的1~3.5倍。
(6)精炼提纯:步骤(5)获得的铂富集滤饼和含铑滤液分别进行铂精炼和铑精炼,得到回收铂粉和回收铑粉;铂富集滤饼通过“王水溶解-氯化铵沉铂”法进行精炼;含铑滤液采用树脂(朗盛贵金属树脂或者西诺维新树脂)吸附精炼提纯。其中铑的整体回收率大于95%,铂的富集效率大于92%。
本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:
本发明采用“氧化处理-置换-酸浸-氯化离析-分离富集-精炼提纯”的工艺路线实现含铂、铑废液中铑的高效回收和铂的有效分离,工艺流程简单、便捷有效、效益显著。铑的整体回收率大于95%,铂的富集效率大于92%,分离过程清洁环保。
附图说明
本发明工艺流程如图1所示。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明含铂、铑废液中回收铂、铑的方法做进一步说明。
本发明含铂、铑废液的主要成份如下表1所示。
实施例1
(1)在10 L含铂、铑废液中加入10 mL双氧水进行氧化,在45℃的温度下搅拌反应1h,并采用氢氧化钠和氨水调整体系pH=0.5,过滤,除去沉淀物质,获得9.5 L滤液。
(2)将步骤(1)获得的滤液升温至70℃,搅拌下加入锌粉至体系pH=5,再加入盐酸至体系pH=1.5,重复上述步骤3次,70℃搅拌反应1 h,过滤,得到湿重为35.23 g的含铂、铑滤饼,铑含量降至1.55 ppm,铂含量降至0.75 ppm。
(3)将步骤(2)获得的滤饼用稀硫酸浸出,稀硫酸酸度为2 mol/L,固液比=1g:5.5mL,常温下搅拌浸出3 h,过滤,锌的浸出率为91.07%。
(4)步骤(3)获得的21.31 g滤饼、8.52g还原剂焦炭和53.28g氯化钠混匀后在管式炉中进行氯化离析,氯化离析温度725℃,时间11 h;氯化离析完成后,加入到3 mol/L的150mL盐酸溶液中溶解,获得酸溶液。
(5)步骤(4)获得的酸溶液升温至55℃,加入18.5 g维生素C、18.5 gD-异抗坏血酸钠,55℃恒温反应2 h,过滤,得到铂富集滤饼和含铑滤液,铂的富集效率为92.15%。
(6)精炼提纯:步骤(5)获得的铂富集滤饼通过“王水溶解-氯化铵沉铂”法精炼提纯得到回收铂粉;含铑滤液采用树脂吸附后得到回收铑粉,其中铑的回收率为95.07%。
实施例2
(1)将20 L含铂、铑废液中加入15 ml双氧水进行氧化,在50℃的温度下搅拌反应0.5 h,并采用氢氧化钠和氧化钙调整体系pH=0.5,过滤,除去沉淀物质,获得18.2 L滤液。
(2)步骤(1)获得的滤液升温至75℃,搅拌加入镁粉至体系pH=5,加入盐酸至体系pH=1.5,重复上述步骤4次,75℃恒温搅拌反应1 h,过滤,得到湿重为70.31 g的含铂、铑滤饼,滤液中铑含量降至1.65 ppm,铂含量降至0.55 ppm。
(3)将步骤(2)获得的滤饼用稀硫酸浸出,稀硫酸酸度为3 mol/L,固液比=1g:6mL,常温下搅拌浸出2.5 h,过滤,镁的浸出率为90.36%。
(4)步骤(3)获得的41.27 g滤饼、14.44g还原剂焦炭和165.08g氯化钾混匀后在管式炉氯化离析,氯化离析温度680℃,时间9 h;氯化离析完成后,加入到1.5 mol/L的400 mL盐酸溶液中溶解,获得酸溶液。
(5)步骤(4)获得的酸溶液升温至60℃,加入21.35g福美钠、21.35g D-异抗坏血酸钠,60℃恒温反应2.5 h,过滤,得到铂富集滤饼和含铑滤液,铂的富集效率为92.08%。
(6)精炼提纯:步骤(5)获得的铂富集滤饼通过“王水溶解-氯化铵沉铂”法精炼提纯得到回收铂粉;含铑滤液采用树脂吸附后得到回收铑粉,其中铑的回收率为95.11%。
实施例3
(1)将20 L含铂、铑废液中加入20 mL双氧水进行氧化,在50℃的温度下搅拌反应1h,并采用氢氧化钠调整体系pH=0.5,过滤,除去沉淀物质,获得18.51 L滤液。
(2)将步骤(1)获得的滤液升温至80℃,搅拌下加入锌粉至体系pH=5,再加入盐酸至体系pH=1.5,加入镁粉至体系pH=5,加入盐酸至体系pH=1.5,重复上述步骤2次,80℃恒温搅拌反应1 h,过滤,得到湿重为71.25 g的含铂、铑滤饼,滤液中铑含量降至1.15 ppm,铂含量降至0.46 ppm。
(3)将步骤(2)获得的滤饼用稀硫酸浸出,稀硫酸酸度为1.5 mol/L,固液比=1g:5mL,常温搅拌浸出4 h,过滤,锌、镁杂质的浸出率为91.23%。
(4)步骤(3)获得的42.57 g滤饼、8.51g还原剂焦炭和127.71g氯化钠混匀后在管式炉氯化离析,氯化离析温度720℃,时间10 h;氯化离析完成后,加入到0.5 mol/L的300mL盐酸溶液中溶解,获得酸溶液。
(5)步骤(4)获得的酸溶液升温至60℃,加入22.5 g维生素C、22.5 g D-异抗坏血酸钠,60℃恒温反应2 h,过滤,得到铂富集滤饼和含铑滤液,铂的富集效率为93.53%。
(6)精炼提纯:步骤(5)获得的铂富集滤饼通过“王水溶解-氯化铵沉铂”法精炼提纯得到回收铂粉;含铑滤液采用树脂吸附后得到回收铑粉,其中铑的回收率为95.09%。
Claims (8)
1.一种含铂、铑废液中回收铂、铑的方法,包括以下步骤:
(1)氧化处理:含铂、铑废液中加入双氧水,于45~55℃下搅拌反应0.5~1 h,反应完成后加入碱性物质调整体系pH=0.5,过滤,得到滤液;
(2)置换:将步骤(1)得到的滤液升温至70~80℃,搅拌下加入置换试剂至体系pH=4~5,再加入盐酸至体系pH=1.5~2,重复上述步骤2~5次后,70~80℃搅拌反应1~2 h,过滤,得到含铂、铑的滤饼;
(3)酸浸:将步骤(2)得到的滤饼加入酸度为1~4 mol/L稀硫酸中,控制固液比为1g:5~6mL,常温下搅拌酸浸2~4 h,过滤,得到滤饼;
(4)氯化离析:将步骤(3)得到的滤饼和还原剂、氯盐混合后,进行氯化离析,控制氯化离析温度550~850℃,时间8~12 h,氯化离析完成后加入到0.5~8 mol/L的盐酸溶液中溶解得到酸溶液;
(5)分离富集:步骤(4)得到的酸溶液中加入分离试剂,45~75℃反应2~4h,过滤,得到铂富集滤饼和含铑滤液;分离试剂为维生素C、D-异抗坏血酸钠、福美钠中的至少一种;
(6)精炼提纯:步骤(5)获得的铂富集滤饼和含铑滤液分别进行铂精炼和铑精炼,得到回收铂粉和回收铑粉。
2.根据权利要求1所述的一种含铂、铑废液中回收铂、铑的方法,其特征在于:步骤(1)中,所述双氧水的加入量为铂、铑废液体积的0.1~0.2%。
3.根据权利要求1所述的一种含铂、铑废液中回收铂、铑的方法,其特征在于:步骤(1)中,所述碱性物质为氢氧化钠、氧化钙、氨水中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种含铂、铑废液中回收铂、铑的方法,其特征在于:步骤(2)中,所述置换试剂为锌粉、镁粉中的一种或者两种。
5.根据权利要求1所述的一种含铂、铑废液中回收铂、铑的方法,其特征在于:步骤(4)中,所述还原剂为焦炭,滤饼与还原剂的质量比为1:0.1~0.5。
6.根据权利要求1所述的一种含铂、铑废液中回收铂、铑的方法,其特征在于:步骤(4)中,所述氯盐为氯化钠、氯化钾中的一种或两种,滤饼与氯盐的质量比为1:2~6。
7.根据权利要求1所述的一种含铂、铑废液中回收铂、铑的方法,其特征在于:步骤(5)中,分离试剂的加入量为铂、铑废液中铂和铑总质量的1~3.5倍。
8.根据权利要求1所述的一种含铂、铑废液中回收铂、铑的方法,其特征在于:步骤(6)中,铂富集滤饼通过“王水溶解-氯化铵沉铂”法进行精炼;含铑滤液采用树脂吸附精炼提纯。
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