CN114350972A - 一种利用铂钯精矿氯化浸出液生产海绵钯的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用铂钯精矿氯化浸出液生产海绵钯的工艺,包括如下步骤:S1,除铜;S2,调节PH至;S3,去除Si和Bi;S4,混合萃取剂萃杂;S5,超声波除油;S6,树脂吸附处理;S7,盐酸反复洗涤;S8,酸化硫脲溶液解吸Pd;S9,还原出Pd;S10,40~50℃水浴加热搅拌2h,过滤洗涤真空干燥后得海绵钯产品。本发明具有以下几个优点:1、本发明适用于杂质较高的富钯液,解决了高杂富钯液难以回收的问题。2、本发明操作简单、产出的废液均可实现回路。3、采用本发明的方法回收铂钯精矿浸出液中的钯,回收率可达92%以上,海绵钯产品纯度≥99.95%。
Description
技术领域
本发明涉及稀贵金属回收生产领域,具体涉及以铂钯精矿氯化浸出液为原料生产钯产品的工艺。
背景技术
铂钯精矿氯化浸出液是铜阳极泥处理工艺流程中的中间产物,富含钯等稀贵金属元素,是生产钯产品的主要原料。
贵金属钯由于其所具有的特殊物理化学性质,广泛应用于国防、科技、电子、军工等方面,在国民经济中具有非常重要的作用。
目前钯产品回收制备方法主要有化学法和萃取法。化学法主要是通过将铂、钯贵金属以沉淀的形式从杂质中分离开,这种方法存在流程长,化学试剂消耗大、贵金属积压量大等缺点。萃取法利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作方法,常用于从水溶液中提取有价金属。这种方法具有金属选择性好、回收率高、试剂可再生、易连续化等优势。
比如公开号为CN107058731A的发明专利提供一种以铂钯精矿为原料制备钯产品的方法,包括:将铂钯精矿控制电极电位氧化浸出;将浸出液进行氯化铵沉淀,得到沉淀后液和沉淀渣;将沉淀渣和沉淀液混合浆化,再进行还原处理,过滤可得滤液和滤渣,滤渣再经过氧化酸浸,可得到溶解液;溶解液经过S201三段逆流萃取,得到钯萃余液和钯反萃液;钯反萃液精炼还原可得到钯产品。该方法原料适应性强,操作简单,产品纯度高,但是工艺流程相对繁琐,需多次沉淀除杂,导致其生产成本高。
比如公开号为CN101713026A的发明专利提供一种以高放废液提取钯的方法,包括:将高放废液和三异丁基硫化膦萃取剂充分混合;达到萃取平衡后分离出含钯萃取相;对分离出来的含钯萃取相进行洗涤并重复几次;将洗涤后的含钯萃取相中加入反萃剂进行反萃得到钯反萃液;钯反萃液精炼还原可得到钯产品。该方法钯选择性好,反萃率高,工艺设备简单,但是三异丁基硫化膦主要针对HNO3体系中钯的萃取,不具有普适性,对原料性质有较高的要求。
发明内容
本发明解决的一个技术问题是现有技术中生产钯产品工艺流程长,无法满足工业连续生产的要求。因此提供一种短流程生产海绵钯的方法,具有成本低、易操作、纯度高、可连续化生产的优点。
本发明采用的技术方案是:一种利用铂钯精矿氯化浸出液生产海绵钯的工艺,包括如下步骤:S1,向铂钯精矿氯化浸出液中加入草酸,过滤得除铜后液和除铜渣;S2,添加氢氧化钠调节除铜后液的PH值;S3,添加聚丙烯酰胺絮凝沉降去除部分Si,Bi,过滤后得滤液和滤渣;S4,向经过S3处理后的滤液中加入混合萃取剂萃杂,去除金;S5,向经过S4处理后的萃金后液采用超声波除油,利用活性炭吸附过滤得除油后液;S6,采用Puroite S920树脂对除油后液进行吸附处理,得到钯负载树脂和交换尾液;S7,利用盐酸反复洗涤钯负载树脂,洗去可溶性金属杂质,得到纯净的钯负载树脂和洗涤液;S8,将纯净的钯负载树脂用酸化硫脲溶液解吸Pd,得Pd解吸液;S9,向Pd解吸液加入抗坏血酸还原出Pd;S10,40~50℃水浴加热搅拌2h,过滤洗涤真空干燥后得海绵钯产品。
作为本发明的进一步改进,步骤S2中,除铜后液的PH值控制在1~2。
作为本发明的进一步改进,步骤S4中,混合萃取剂为1~3%TBP和97~99%仲辛醇,萃取时间为10~15分钟。
作为本发明的进一步改进,步骤S7中,盐酸为0.3~1.0mol/L盐酸。
作为本发明的进一步改进,步骤S9中,抗坏血酸用量为钯质量的2~3倍。
本发明具有的有益效果:与现有技术相比,本发明具有以下几个优点:1、本发明适用于杂质较高的富钯液,解决了高杂富钯液难以回收的问题。2、本发明操作简单、产出的废液均可实现回路。3、采用本发明的方法回收铂钯精矿浸出液中的钯,回收率可达92%以上,海绵钯产品纯度≥99.95%。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明做进一步的说明。
一种利用铂钯精矿氯化浸出液生产海绵钯的工艺,包括如下步骤:
S1,采用添加草酸的方法将铂钯精矿浸出液中Cu以草酸铜沉淀形式去除,并将Pd(4+)还原成Pd(2+),过滤可得除铜后液和除铜渣;所述铂钯精矿浸出液中Cu的含量为1~2g/L,Pd的含量为2~3g/;
S2,添加氢氧化钠调节除铜后液的PH值,控制其PH=1~2;
S3,再添加适量聚丙烯酰胺絮凝沉降可去除部分Si,Bi,过滤可得滤液和滤渣;所述除铜后液中Si的含量为0.5~1g/L,Bi的含量为0.4~0.7g/L;
S4,向经过S3处理后的滤液中加入混合萃取剂萃杂,可将其中所含金去除;所述滤液中Au的含量为0.2~0.5g/L;
S5,向经过S4处理后的萃金后液采用超声波除油,利用活性炭吸附过滤得除油后液;由于萃取后的萃金后液或多或少会夹带少量油脂,这些油脂会吸附在树脂颗粒表面,造成树脂微孔的堵塞,同时油脂可能也会让树脂粘连,造成树脂层水流不畅或不均匀,产生偏流,这些都会降低离子交换效果。因此用超声波除油可以解决以上问题,提高离子交换树脂吸附钯的效果。
S6,采用Puroite S920树脂对除油后液进行吸附处理,得到钯负载树脂和交换尾液;Puroite S920树脂为中文称漂莱特公司的树脂品牌,S920为树脂专用型号,主要可用于吸附铂族贵金属。
S7,利用盐酸反复洗涤钯负载树脂,洗去可溶性金属杂质,得到纯净的钯负载树脂和洗涤液;
S8,将纯净的钯负载树脂用酸化硫脲溶液解吸Pd,得Pd解吸液;
S9,向Pd解吸液加入抗坏血酸还原出Pd;
S10,40~50℃水浴加热搅拌2h,过滤洗涤真空干燥后得海绵钯产品。
本发明先用草酸的目的主要是将溶液中Pd(4+)还原到Pd(2+),离子交换树脂主要吸附Pd(2+),该步骤主要是为后续离子交换步骤提供铺垫;同时草酸可与溶液中Cu离子形成草酸铜沉淀达到除铜的效果,可尽量减少Cu对后续TBP萃取的影响。与传统的草酸只单纯用作反萃剂,二者作用是不同的。
实施例1:
首先,取1L铂钯精矿浸出液,往浸出液中加入90g草酸后水浴80℃搅拌1h,将其静置12h后过滤可得除铜后液和除铜渣;然后,向除铜后液中添加20g氢氧化钠控制其pH=1,再添加0.2g聚丙烯酰胺絮凝沉降可去除部分Si,Bi等杂质,过滤可得滤液和滤渣;采用TBP(1%)+仲辛醇(99%)混合萃取剂,按照O/A=1,萃取时间10min,二级萃取,将上述滤液萃杂,可将其中所含金去除,其中金的萃杂率≥99%;将萃金后液用超声波除油0.5h,活性炭吸附过滤可得除油后液;采用Puroite S920树脂反复处理除油后液3~4遍,可得钯负载树脂和交换尾液,其中钯的总吸附率≥96%;将钯负载树脂用0.5mol/L盐酸反复洗涤2~3遍,洗去大部分可溶性金属杂质,可得纯净的钯负载树脂;将纯净的钯负载树脂用盐酸酸化浓度为10%的硫脲溶液反复解吸2~3遍,可得Pd解吸液,其中钯的解吸率≥97%;向Pd解吸液中加入6g抗坏血酸还原出Pd,40~50℃水浴加热搅拌2h,过滤洗涤真空干燥后可得海绵钯产品。
实施例2:
首先,取1L铂钯精矿浸出液,往浸出液中加入100g草酸后水浴85℃搅拌1h,将其静置一晚后过滤可得除铜后液和除铜渣;其次,向除铜后液中添加20g氢氧化钠控制其pH=1~2,再添加0.1g聚丙烯酰胺絮凝沉降可去除部分Si,Bi等杂质,过滤可得滤液和滤渣;采用TBP(1.5%)+仲辛醇(98.5%)混合萃取剂,按照O/A=1,萃取时间10min,二级萃取,将上述滤液萃杂,可将其中所含金去除,其中金的萃杂率≥99%;将萃金后液用超声波除油1h,活性炭吸附过滤可得除油后液;采用Puroite S920树脂反复处理除油后液3~4遍,可得钯负载树脂和交换尾液,其中钯的总吸附率≥96%;将钯负载树脂用1mol/L盐酸反复洗涤2~3遍,洗去大部分可溶性金属杂质,可得纯净的钯负载树脂;将钯负载树脂用盐酸酸化浓度为10%的硫脲溶液反复解吸2~3遍,可得Pd解吸液,其中钯的解吸率≥97%;向Pd解吸液中加入8g抗坏血酸还原出Pd,40~50℃水浴加热搅拌2h,过滤洗涤真空干燥后可得海绵钯产品。
实施例3:
首先,取1L铂钯精矿浸出液,往浸出液中加入110g草酸后水浴90℃搅拌1h,将其静置一晚后过滤可得除铜后液和除铜渣;然后,向除铜后液中添加20g氢氧化钠控制其pH=1~2,再添加0.2g聚丙烯酰胺絮凝沉降可去除部分Si,Bi等杂质,过滤可得滤液和滤渣;采用TBP(2%)+仲辛醇(98%)混合萃取剂,按照O/A=0.5,萃取时间15min,二级萃取,将上述滤液萃杂,可将其中所含金去除,其中金的萃杂率≥99%;将所述萃金后液用超声波除油1h,活性炭吸附过滤可得除油后液;采用Puroite S920树脂反复处理步骤四中所述除油后液3~4遍,可得钯负载树脂和交换尾液,其中钯的总吸附率≥96%;将钯负载树脂用1mol/L盐酸反复洗涤2~3遍,洗去大部分可溶性金属杂质,可得纯净的钯负载树脂;将钯负载树脂用盐酸酸化浓度为15%的硫脲溶液反复解吸2~3遍,可得Pd解吸液,其中钯的解吸率≥98%;向Pd解吸液中加入10g抗坏血酸还原出Pd,40~50℃水浴加热搅拌2h,过滤洗涤真空干燥后可得海绵钯产品。
最后给出实施例1至3中的海绵钯产品的检测结果,化学成分见下表(单位:ppm)。
检测元素 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
Pd | 99.977% | 99.980% | 99.969% |
Pt | 160 | 135 | 190 |
Si | 13 | 17 | 30 |
Al | 2.8 | 3 | 5 |
Bi | 0.52 | 0.64 | 0.34 |
Cr | 0.35 | 0.21 | 0.89 |
Cu | 0.59 | 0.45 | 0.78 |
Fe | 5.43 | 3.26 | 2.98 |
Ir | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
Mg | 2.17 | 1.78 | 4.57 |
Mn | 0.29 | 0.15 | 0.32 |
Ni | 0.43 | 0.8 | 1.1 |
Pb | 2.94 | 3.17 | 5.67 |
Rh | 0.28 | 0.15 | 0.2 |
Ru | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
Sn | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
Zn | 15.5 | 17.88 | 20.7 |
Ag | 17.91 | 12.4 | 30.2 |
Au | 6.42 | 5.24 | 14.3 |
通过上述检测可知,海绵钯的纯度较高,能够达到SM-Pd 99.95的标准,其内各杂质的得到很好的去除,更重要的是,上述工艺不仅流程短,同时能够实现钯的高效回收。
本领域技术人员应当知晓,本发明的保护方案不仅限于上述的实施例,还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换,在不违背本发明精神的前提下,对本发明进行的各种变换均落在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种利用铂钯精矿氯化浸出液生产海绵钯的工艺,包括如下步骤:
S1,向铂钯精矿氯化浸出液中加入草酸,过滤得除铜后液和除铜渣;
S2,添加氢氧化钠调节除铜后液的PH值;
S3,添加聚丙烯酰胺絮凝沉降去除部分Si,Bi,过滤后得滤液和滤渣;
S4,向经过S3处理后的滤液中加入混合萃取剂萃杂,去除金;
S5,向经过S4处理后的萃金后液采用超声波除油,利用活性炭吸附过滤得除油后液;
S6,采用Puroite S920树脂对除油后液进行吸附处理,得到钯负载树脂和交换尾液;
S7,利用盐酸反复洗涤钯负载树脂,洗去可溶性金属杂质,得到纯净的钯负载树脂和洗涤液;
S8,将纯净的钯负载树脂用酸化硫脲溶液解吸Pd,得Pd解吸液;
S9,向Pd解吸液加入抗坏血酸还原出Pd;
S10,40~50℃水浴加热搅拌2h,过滤洗涤真空干燥后得海绵钯产品。
2.根据权利要求1所述的一种利用铂钯精矿氯化浸出液生产海绵钯的工艺,其特征是步骤S2中,除铜后液的PH值控制在1~2。
3.根据权利要求1所述的一种利用铂钯精矿氯化浸出液生产海绵钯的工艺,其特征是步骤S4中,混合萃取剂为1~3%TBP和97~99%仲辛醇,萃取时间为10~15分钟。
4.根据权利要求1所述的一种利用铂钯精矿氯化浸出液生产海绵钯的工艺,其特征是步骤S7中,盐酸为0.3~1.0mol/L盐酸。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种利用铂钯精矿氯化浸出液生产海绵钯的工艺,其特征是步骤S9中,抗坏血酸用量为钯质量的2~3倍。
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