「自然铂回收」,水溶液氯化法从银电解阳极泥中回收铂和钯

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所属分类:铂回收

「自然铂回收」,水溶液氯化法从银电解阳极泥中回收铂和钯

「自然铂回收」,水溶液氯化法从银电解阳极泥中回收铂和钯
水溶液氯化法
从银电解阳极泥中回收铂回收和钯
□文/刘庆杰
中冶葫芦岛贵金属集团公司技术中心
摘要:本文介绍了从银回收铂废料电解阳极泥中富集、提纯铂回收钯的基本过程和技术经济指标,阐述了影响铂回收、钯回收率及质量的因素,并提出了解决的措施。
铂回收族元素在地壳中含量稀少,据统计,铂回收在地壳中约占2。钯的含量更少,仅占0.1。在自然界中,贵金属的硫化物、砷化物和硫砷化合物是铂回收族金属的载体矿物。在金镍的硫化物中分布着世界97%的铂回收族金属。因此,铂回收族元素主要在金、镍冶炼的过程中回收。在金冶炼过程中,铂回收族金属元素如铂回收、钯和金银一起富集在金电解阳极泥中,金阳极泥经过硫酸化焙烧脱硒、酸浸脱金、还原熔炼、氯化精炼、银电解精炼提银、氯化提金等工艺过程后,氯化提「自然铂回收」金后液经钯粉置换,铂回收、钯得到进一步富集,为铂回收、钯的提取创造了条件。
一、铂回收、钯提取的工艺过程
1。铂回收的提取
从铂回收、钯精矿中分离和提纯金属铂回收的工艺过程:铂回收钯精矿浸出;中和;氯化铵沉铂回收;氯铂回收酸铵焙烧;铂回收粉的洗涤、干燥。铂回收的提取工艺流程图见图1。
1铂回收、钯精矿浸出
金属铂回收的抗腐蚀性能很强,在不加热的情况下,任何一种酸均不能使金属铂回收发生反应。在加热状态下,只有硫酸能轻微溶解铂回收。在高温状态和氧化剂存在的条件下,铂回收能与卤化物发生络合作用,促使铂回收的溶解。钯的抗腐蚀较差,当存在氯化络合时,钯的溶解变得非常容易。在钯铂回收渣浸出时,采用强氧化剂如氯气或氯酸钠。在盐酸介质中和一定的温度条件下使贵金属金、铂回收、钯和其他金属氧化溶解而进入溶液中,铂回收宁夏铂碳回收钯渣中的银则生成氯化银留在渣中,从而实现金铂回收钯与银的分离。当浸出渣完全变白时,表明浸出已达终点,继续保温搅拌数小时,然后静止沉降。用虹吸法将上清液由加料口吸出,浸出渣由放渣口排出,自然过滤。滤渣用盐的溶液反复洗涤至无色,大程度回收贵金属。
金属铂回收抗腐蚀能力强,难于氧化溶解。在浸出的过程中需要在酸性介质和强氧化气氛下,才能获得较高的浸出率。氧化剂一般采用液氯和氯酸钠。由于氯
「自然铂回收」,水溶液氯化法从银电解阳极泥中回收铂和钯
酸钠是固体,使用方便。因此,一般使用氯酸钠作氧化剂。氯酸钠的氧化性强弱与介质的酸度有关,介质酸性越强氯酸钠的氧化性越强,金属铂回收的浸出率越高。在整个浸出过程,保持较高的酸度有利于金属铂回收的浸出,而酸度高,对
/03期
铂回收钯精矿
提钯原料
返金氯化
水溶液氯化
成品图1铂回收提取工艺流程沉铂回收造成不利的影响。在氯化铵沉铂回收,需要将介质的酸度降至合理的范围。降酸的方法是在一定温度条件下,通过加入饱和氢氧化钠溶液来实现的。中和后液自然过滤,滤渣用稀盐酸水洗至无色。
3氯化铵沉铂回收
氯化铵与氯铂回收酸、氯亚铂回收酸可以相互作用,生成氯铂回收酸铵。氯铂回收酸铵是一种淡黄色物质,仅能少量溶于热水中,而在冷的氯化铵水溶液中的溶解度很小。而氯亚钯酸铵很容易溶解在水中,从而实现铂回收、钯的分离。氯化铵沉铂回收时,向中和后液中加入氯化铵固体,直到加入氯化铵后不再产生黄色沉淀为止。然后将料液冷却至室温后,自然过滤,滤渣用10%氯化铵溶液常温洗涤
2~3次,滤液和洗水富含钯,作为回收钯的原料。
4氯铂回收酸铵焙烧
氯铂回收酸铵焙烧分三个阶段:第一阶段升温至390℃时恒温2小时,此过程主要是为了脱除水分。第二阶段在450℃时恒温2小时,有大量的白烟和黄烟逸出。第三阶段在750℃时恒温3小时,生成灰色的海绵铂回收。
自然冷却后,将海绵铂回收磨碎。由于经过一次焙烧所得的海绵铂回收杂质含量较高,必需进行提纯。粗铂回收的提纯方法:将粗铂回收进行氧化造液、中和、草酸除金、氯化铵沉铂回收、焙烧等工序。为了获得纯度较高的铂回收粉,需要反复进行提纯操作。经过3~4次提纯操作,铂回收粉的质量达到了国家2铂回收的标准。铂回收精炼过程中典型的化学成份见表1。
表1铂回收精炼过程中典型的化学成份
单位:/
0.8~4.0
0.1~0.4
0.2~2.4
0.2~1.2
0.1~0.4
0.4~5.0
4.0~19.5
0.3~2.0
1.2~12.7
0.01~5.8
0.6~2.3
2.1~25.1
3.9~16.6
0.3~1.8
1.0~10.9
0.1~5.6
0.4~2.0
2.0~21.8
3.9~16.6
0.1~0.2
1.0~10.9
0.1~5.6
0.4~1.9
2.0~21.8
2。主要经济技术指标
铂回收冶炼回收率90%;氯酸钠:10~20/。「自然铂回收」;盐酸:100~200/。;氯化铵:100~200/。;草酸:10~20/。;氢氧化纳:
50~100/。。
二、钯的提取1。钯提取的工艺过程
从沉铂回收后液中回收钯的工艺流程:草酸除金;氨水络合;酸沉;还原。钯的提取工艺流程见图2。
1草酸除金
沉铂回收后液中,除富含钯外,还含有一定数量的金足铂999回收多少钱一克。为了回收金,采用向溶液中加入还原剂使其从溶液中析出。可以使用的还原剂有:二氧化硫、氯化亚银、草酸。草酸的选择性比较强,使用方便,还原产出的金粉质量较高,故多采用。
2氨水络合氨水络合的目的是除去料液中的杂质,其作用原理与水解作业类似。料液中的杂质元素如、等生成相应的氢氧化物或碱式盐沉淀,而料液中的钯先生成肉红色的沃凯连盐沉淀,然后在氨水的作用下调整值在8~9,肉红色沉淀溶解生成浅色的二氯四氨络亚钯溶液。若二氯四氨络亚钯中溶解杂质,颜色将由浅色变成绿蓝色,杂质含量越多,溶液颜色越深。根据二氯四氨络亚钯溶液的深浅,就可以判断溶液除杂质情况。一般情况,为获得纯净的二氯四氨络亚钯溶液需要进行3~4次氨水络合除杂质。
含钯溶液
返钯置换
返金氯化
草酸除金
洗涤干燥
图2钯的提取工艺流程
3酸化沉淀
酸化沉淀时,氨络合液中钯浓度控制在80/,在常温下边搅拌边加入12盐酸,盐酸的加入速度不宜过快,量不宜过多,防止温度升高。作业温度升高过快,会使沉钯不完全,影响钯的直收率。酸沉作业完成后,自然过滤。滤渣用稀盐酸溶液洗涤,再用氨水络合、酸化沉淀。为了获得质量好的海绵钯,氨水络合和酸化沉淀反复进行3~4次。
从精制的二氯二氨络合亚钯中制取海绵钯通常采用两种方法:1煅烧与氢还原,2水合肼还原。煅烧与氢还原是将精制的二氯二氨络亚钯烘干后,在马弗炉中进行高温煅烧,使其辽宁铂碳回收分解成氧化钯。氧化钯在高温下,用氢气还原成海绵钯。水合肼还原法是将精制的二氯二氨络亚钯用氨水络合溶解后,在50℃~60℃用水合肼直接还原成海绵钯。
由于水合肼还原的工艺过程简单,「自然铂回收」省去了高温煅烧、氢还原过程,故多被采用。在水合肼还原时,先将溶液加热至50℃~60℃,然后在搅拌的情况下,缓缓地加入水合肼。当加入水合肼后,溶液不再产生气体或溶液无色时,表明溶液中的钯已被还原完全。
自然过滤后,钯粉经去离子水洗至中性后,在烘箱内干燥。干燥温度控制在90℃~120℃,干燥时间4小时。采用水合肼还原法产生的海绵钯的质量达到了国家2海绵钯的质量标准。钯精炼过程中典型的化学成份见表2。
表2钯精炼过程中典型的化学成份
单位:/
除金后液
0.27
0.14
10.90
0.46
1.82
21.86
一次氨络液
0.02
0.06
10.4
0.05
1.82
0.007
四次氨络液
0.001
0.02
35.31
0.002
0.007
0.001
一次酸化液
0.01
0.057
0.65
0.04
0.006
0.006
二次酸化液
0.003
0.04
0.65
0.05
0.002
0.0005
三次酸化液
0.003
0.03
0.27
0.01
0.002
0.0004
还原后液
0.0001
0.003
0.001
0.002
2。主要经济技术指标
钯冶炼回收率95%;氯酸钠:10~20/。;盐酸:100~200/。;
氨水:50~100/。;水合肼:4~5/。;草酸:10~20/。。
/03期
三、问题探讨1。铂回收的直收率低
铂回收钯渣经氧化浸出后,溶液中铂回收的含量在0.26~1.778/之间波动,加入氯化铵后,沉铂回收后液中铂回收的含量为0.088~0.14/,铂回收的直收率为66.115%。造成铂回收的直收率低的原因:一是铂回收钯渣中铂回收的含量低,杂质含量高。为了获得较好的浸出效果,液固比控得比较大,致使浸出后液中铂回收含量浓度低,而在一定温度条件下,沉铂回收后液中铂回收的浓度基本是一个定值。二是中和终点值控制不当,如值为1时,溶液中含铂回收量为0.36/,而值为1.5时,溶液中含铂回收量降至0.26/,铂回收的「自然铂回收」水解达到27.78%。中和前液铂回收的浓度越大,铂回收的水解率越高。三是操作过程中洗涤次数多,洗水用量大,相应进入洗水中的铂回收量增加。四是精炼次数多。进入中间物料中铂回收量增加。
为了获得较高的铂回收的直收率,可采取措施:1将铂回收钯浸出后液加热浓缩,使溶液中含铂回收量提高到5~10/。2严格控制中和终点值为1.0,若值过高,用盐酸将溶液调至1.0。3适当地减少洗涤次数,降低洗涤用水量,洗涤用水可重复使用。4严格控制精炼次数。
2。海绵钯还原过程冒槽的原因
在进行钯还原时,在50℃~60℃加入水合肼,起初反应不明显,产生的气体少,随着水合肼加入量的增多,溶液剧烈反应,产生大量的气泡。使溶液从反应罐中溢出。造成冒槽的原因:二氯四氨络亚钯与水合肼的反应是放热反应,开始加入水合肼时,溶液温度低,反应的速度慢,产生的气体少。随着反应的进行,反应生成热使溶液温度逐步升高。温度越高,反应的速度越快,瞬间产生大量的氮气,使溶液从反应罐中溢出。为了防止冒槽事故的发生,还原时溶液的温度不宜过低,水合肼的加入速度不宜过快。当溶液温度急剧升高,反应速度急剧增大时,应采取适当的降温措施。
3。酸度对沉钯的影响
酸化沉淀是向氨化后液中加入盐酸来调节溶液的值,使二氯四氨络亚钯转化二氯二氨络亚钯黄色沉淀,而各种杂质仍留在溶液中,达到除去杂质的目的。溶液值和溶液中钯的浓度关系见表3。
表3溶液值和钯的浓度关系
钯的浓度/
3.76
0.10
0.36
4.18
6.25
7.43
沉淀率%
66.70
99.11
96.81
62.80
44.64
30.19
表4溶液温度和钯的浓度关系
钯的浓度/
0.10
0.46
0.85
1.50
3.67
5.78
沉淀率%
99.05
95.62
91.90
85.71
65.05
44.95
表3中数据表明:溶液中值越高,沉钯后液中钯的浓度越高,而溶液中值低于1.0时,溶液钯的浓度成上升趋势。因此,在沉钯作业中,控制适当的值至关重要。「自然铂回收」生产资料表明,控制溶液值在1.0~1.5之间,可以获得较好的沉钯效果。
4。温度对沉钯的影响
酸化沉淀时,随着盐酸的加入,如果盐酸加入过快或者盐酸过量太多,会使反应温度有所升高,致使沉钯不完全。溶液温度和溶液中钯的浓
度关系见表4。
表4中数据表明,温度越高,沉钯后液中钯的浓度越高。由于沉钯作业是放热反应,加入盐酸速度越快或盐酸过量太多都会使反应产生的热来不及释放,而使溶液温度升高,使二氯四氨络亚钯在溶液中的溶解度增大,使沉钯后液的颜色由正常的浅黄色变成黄红色,从而降低沉钯效果。在沉淀作业中应在不断搅拌的情况下,缓缓地加入盐酸,并且严格控制溶液温度。
银电解阳极泥经氯化分金后,用钯粉将溶液中铂回收钯置换富集在铂回收钯精矿中,从铂回收钯精矿中采用氯铂回收酸铵焙烧法回收铂回收和水合肼法回收钯的特点:1工艺成熟可靠,操作过程简单,海绵铂回收和海绵钯的质量容易控制。2酸化沉淀的温度和值对沉钯影响较大,为获得较高的钯直收率,应严格控制沉钯过程的温度和值。3溶液中铂回收的浓度和铂回收的精炼次数对铂回收的直收率影响较大,在生产过程中应对铂回收的浓度控制要适当,采用合理的生产过程。

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