「离子交换法回收铂钯铑」 从含有铂族的溶液中分离回收Ru的方法

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所属分类:铂回收

「离子交换法回收铂钯铑」 从含有铂族的溶液中分离回收Ru的方法

「离子交换法回收铂钯铑」 从含有铂族的溶液中分离回收Ru的方法
[19]中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公开说明书
[21]申请号2巧
[51]。。
02117口·似丿
02铂粉回收价格3刀口·似丿
[21]申饷。·5
[30]优先权
[71]申请人日矿金属株式会社地址日本国东京都[72]发明人永井燈文
[74]专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司
代理人朱丹
权利要求书1页说明书9页附图1页
[54]发明名称
从含有铂回收族的溶液中分离回收的方法
[57]摘要防止堵用薜水一种从含有铂回收族的溶液中分离回收的方
法,对于含有及、、、中的1种以上铂回收空气辱族的溶液,将其调整为0·5、2巧,并使用溴酸钠作为氧化剂,将转化为四氧化钌进行氧化蒸馏,其中溴酸钠的添加量为,除了添加将氧化为四氧化钌所需的1当量之外,添加过量使溴酸钠的浓度达到80以上。根据本发明,在从含有铂回收族的溶液中用氧化蒸馏来分离时,能够有效地进行分离。
权利要求书1/1
1·一种从含有铂回收族的溶液中分离回收的方法,其特征在于,
5对于含有及、、、丘中的1种以上铂回收族的溶液,将其调整为0·5、2·5,并使用溴酸钠作为氧化剂,将转化为四氧化钌进行氧化蒸馏,其中溴酸钠的添加量为,除了添加将氧化为四氧化钌所需的1当量之外,过量添加以使溴酸钠的浓度达到80以上。
2·根据权利要求1所述的从含有铂回收族的溶液中分离回收的方法,10其特征在于,在氧化蒸馏时,使用空吸泵在减压下通入空气,将四氧化钌从反应槽转移到盐酸溶液中,并且向反应槽的空气导入管通入水以防止堵塞。
3·根据权利要求1或2所述的从含铂回收族的溶液中分离回收的方法,其特征在于,在氧化蒸馏中,在将四氧化钌从反应槽转移到盐酸溶液中的巧期间,设置捕集槽,在该槽中放置作为氧化剂的溴酸钠溶液,并向该槽「离子交换法回收铂钯铑」的水溶液中通入四氧化钌以防止二氧化钌的产生,同时进行除雾。
·5说明书第9/9页
从含有铂回收族的溶液中分离回收的方法5技术领域
本发明涉及从含有铂回收族的溶液,例如金电解泥的浸出后溶液中分离的方法。
10背景技术
作为分离的方法,己知有利用四氧化钌04的挥发性的氧化蒸馏方法。例如,在文献日本原子力学
「离子交换法回收铂钯铑」 从含有铂族的溶液中分离回收Ru的方法
会刊28卷从493页到500页非专利文献1中,记载了在含铂回收族的残渣中加入氧化剂并用碱溶解后的溶液中,通入氯气,回收挥发的四氧化钌的方法。但是,通入氯气时,被水巧溶液吸收的氯气分解为次氯酸和盐酸而使溶液变为酸性,使得氧化蒸馏不再进行,因此,为了提高回收率,需要添加碱反复蒸馏。
在特公平1一30896号公报专利文献中,公开了对含有金和铂回收族的溶液,用溴酸钠将和氧化为四氧化物,然后通过蒸馏将其除去的方法。该公报中公开了将全部的和氧化为四氧化物的氧化剂量适宜20为化学计量的7、10倍,但是没有具体公开溶液中的浓度改变时的对策。即,存在当浓度低时7、10倍化学计量的氧化剂不足,而当浓度高时化学计量的7、10倍的氧化剂过剩而不溶解的问题。
30于与酸的反应,溴酸钠分解而消耗酸,上升为4、5,造成氧化蒸馏不
再进行。若为了降低而添加酸,则氧化剂分解而消耗酸,因此,需要在添加的氧化剂完全分解后,将调整为1,然后再进行蒸馏。
另外,该方法中将四氧化钌蒸气导入到盐酸溶液中将其转化为氯化钌来进行了回收,并且为了有效地回收而边通入空气边进行了蒸馏。但是,5如果向蒸馏液吹入空气,则存在有害的四氧化钌蒸气从连结部漏出或者若发生堵塞则压力增加,导致连接部脱落或破裂的问题。如果将气体吹入溶液中,存在特别在气体与液体接触的前端部上结晶析出而容易堵塞的问题。
另外,向反应槽的溶液中吹入空气时,含有四氧化钌蒸气和以外10的铂回收族元素的雾会飞散,导致用盐酸溶液回收的氯化钌的纯度降低,因此设置了雾捕集器,但是停留在雾捕集器中的四氧化钌会逐渐分解,转化为挥发性小的二氧化钌,因此存在回收率下降的问题。
〖非专利文献1〗渡利一夫等著[日本原子力学会]刊
〖专利文献1〗特公平1一30896号
发明内容
本发明是为了解决上述缺陷而完成的,其目的在于提供一种利用氧化20蒸馏从含有铂回收族的溶液中分离时,有效地进行分离的方法。
对利用氧化蒸馏从含有铂回收族的溶液中分离的方法进行探讨的结果,得到了以下的结论,即:溴酸钠能够将转化为四氧化钌的范围为0·5、2·5:若要在由于氧化剂的分「离子交换法回收铂钯铑」解而上升之前,有效地将转化为四氧化钌,则需要足够浓度的氧化剂。进而,对用于有效地蒸馏出有25害性的四氧化钌的蒸馏方法,进行了反复研究的结果发现,在减压下,边通入空气边进行蒸馏以及防止管内发生堵塞是很重要的。
即,本发明提供
1一种从含铂回收族的溶液中分离回收的方法,将含有及、
、、丘中的1种以上铂回收族的溶液的调整为0·5、2·5,使用溴酸钠
30作为氧化剂,将转化为四氧化钅了进行氧化蒸馏,其中溴酸钠的添加量
为,除了添加将氧化为四氧化钌所需的1当量之外,过量添加以使溴酸钠的浓度达到80以上。
2一种从含铂回收族的溶液中分离回收的方法,在上述1中,在氧化蒸馏时,使用空吸泵在减压下通入空气,将四氧化钌从反应槽转移5到盐酸溶液中,并且向反应槽的空气导入管通入水以防止堵塞。
3一种从含铂回收族的溶液中分离回收的方法,在上述1和2的氧化蒸馏中,在将四氧化钌从反应槽转移到盐酸溶液中的期间,设置捕集槽,在该槽中放置作为氧化剂的溴酸钠溶液,并向该槽的水溶液中通入四氧化钌以防止二氧化钅了的产生,同时进行除雾。
通过使用本发明的方法和装置,从含有铂回收族的溶液中分离回收时,1用一次的蒸馏操作,就可以从含有及、、、丘中的1种以上的铂回收族的溶液中分离
2能够防止四氧化钌的分解,有效地回收钌。
3能够容易地得到高品位的钌。
4蒸馏装置内的配管不堵塞,能够实现稳定的运行。
附图说明
图1是在实施例及比较例中使用的蒸馏装置的说明图。
20具体实施方式
下面对本发明进行详细的说明。本发明的目的在于,有效地从含有铂回收族的溶液中分离出并回收分离出的。
人们己熟知的氧化蒸馏法,是将转化为挥发性的四氧化钌后进行蒸馏,接着将四氧化钌导入到盐酸溶液或氢氧化钠溶液中进行回收的方25法。但是,若要将转化为四氧化钌,则需要具有高的氧化电位的氧化剂。由于要从分离后的含有铂回收族的溶液中回收铂回收族,因而要选定不会由于贵金属而污染溶液且能够容易分离的氧化剂,作为这样的氧化剂,可以列举高氯酸、氯酸、溴酸的碱金属盐,或者氯气,臭氧气体。
使用氯气的方法中,如上所述,吸收在水溶液中的氯分解为亚氯酸和
30盐酸,导致液体的性质变为酸性,此时氧化蒸馏不再进行,因此,为了提
高回收率需要添加碱,反复蒸馏。另外,难以为了使气体吸收于溶液中而急剧增加溶液中的氧化剂浓度。
使用臭氧气体的方法,能够抑制溶液值的变动,能够使反应持续进行,但是由于臭氧气体在水溶液中的溶解量极少,因而没有被完全吸收5的臭氧多,导致难以将有效地转化为四氧化钌。
使用高氯酸、氯酸、溴酸的碱金属盐的方法中,能够将转化为四氧化钌的范围己被确定,并且在蒸馏过程中氧化剂分解而使值发生变化,因此用1次蒸馏没有能够充分分离的情况下,就需要分解氧化剂重新调整后,再进行蒸馏。
本发明者发现:在使用溴酸钠作为氧化剂时,能够将转化为四氧化钌的范围为0·5、2·5。因此希望的是,在添加溴酸钠之前,将含有铂回收族的溶液的值设为0·5、2·5。但是,在这个范围内,溴酸钠被酸分解而消耗酸,值上升为4、5左右后变得稳定。
若要用1次蒸馏就充分地分离,需要充分提高氧化剂浓度的条件巧下迅速进行氧化反应。并且己经明确了以下事实:若要从除去后的溶液中回收高纯度的铂回收族元素,希望将溴酸钠的浓度设定为80儿以上。
因为溴酸钠用于氧化反应,所以添加的溴酸钠的量,是将转化为四氧化钌的反应中所需的1当量加上使含有铂回收族的溶液中溴酸钠的浓度达到80以上的量。由于添加溴酸钠的同时发生酸分解而导致上升,
20因而希望将溴酸钠一次迅速添加到含有铂回收族的溶液中。
另外,添加溴酸钠的小于0·5时,在溴酸钠被酸分解而上升为0·5的时刻,将转化为四氧化钠的反应开始,但是,此时必须要添加调整用的过量的氧化剂,因此不是有效。
下面,将叙述氧化蒸馏中使用空吸泵在减压下通入空气,并且向反应25槽的空气导入管通入水以防止堵塞的理由。本发明中将四氧化钌蒸气导入到6的盐酸溶液中将其转化为氯化钌来回收,其中四氧化钅了的沸点约为1300,比水的沸点高。
因此,为了有效地回收四氧化钌,希望边通入空气边进行蒸馏,但如果将空气吹入蒸馏液,则存在有害的四氧化钌蒸气从连接部漏出,或者发30生堵塞压力增加,使连接部脱落或破裂的危险。
还有,因为四氧化钌具有强氧化性,所以装置的原材料不优选使用树脂或金属,而优选使用玻璃或石英等。因此,在本发明中使用耐热玻璃来制造如图1所示的蒸馏装置,从含有铂回收族的溶液分离回收了
是将6的盐酸溶液加入到吸收槽中,并向溶液中吹入四氧化钌蒸5气,作为氯化钌溶液来回收的,但是,由于一部分未发生反应,所以设置串联的2阶段吸收槽,将后阶段的吸收液在下次蒸馏时使用在前阶段,这样能够回收大致全部量的
因为四氧化钌的沸点约为1300,较高,所以希望在70、950下进行蒸馏,如果温度低则会使蒸馏时间增加,如果温度超过950则水分的蒸
10发变多,吸收槽的液量增加使回收液的浓度变稀。在70、950温度下,用1小时以上,就能够将反应槽内的的大致全部地转移到吸收液中。
还有,使用己知的方法将吸收槽的氯化钅了溶液作为钌粉进行回收。可以列举的方法有,例如,添加甲酸等还原剂还原为钌粉的方法、添加氯化氨沉淀为氯化钌酸氨后,将此置于还原性气氛中进行分解的方法。
下面叙述向反应槽的空气导管通入水来防止堵塞的理由。若要将在1次蒸馏中充分分离,就需要在氧化剂的浓度足够高的条件下迅速进行氧化反应,希望溴酸钠的浓度至少为80以上,因为这样能够挥发掉99·9%以上的
在溴酸钠的浓度小于80时,会残留在反应槽内,成为回收其他20的铂回收族元素时的障碍,故需要通过再次蒸馏、或者溶剂萃取法、离子交换法等方法来分离出去。
在反应槽内,溴酸钠及由蒸馏反应生成的溴化钠、氯化钠等盐浓度高,因此,有时尤其在与空气接触的空气导入管的下端部有盐析出而导致堵塞。为此,通过使少量水流过空气导入管的下端部而溶解析出的盐,能够25防止堵塞。对于流过空气导入管的水的量,只要是能够防止堵塞,对其量就没有特别的规定,大体的基准为,在每小时,反应槽的液量的1/100、1/10左右。
下面将叙述设置捕集槽的理由。为了将在反应槽中产生的四氧化钌向吸收槽有效地转移,将空气吹入反应槽的溶液中的同时使四氧化钌挥发,
30向吸收槽内的吸收液中吹入含有四氧化钅了的空气。在将空气吹入含有
以外的铂回收族元素的反应槽的溶液中时,反应槽溶液的一部分会变为雾,与含有四氧化钌的空气一同被送到吸收槽,使以外的铂回收族元素混入到吸收液中。
因此,在反应槽与吸收槽之间设置放入了溴酸钠水溶液的捕集槽,并5向其中通入含有四氧化钌的空气,由此来捕集含有以外的铂回收族元素的雾,以使其不向吸收液转移。在捕集槽,四氧化钌的一部分被捕集,因此,加热捕集槽,使四氧化钌挥发。
另外,将溴酸钠放入捕集槽的理由是,四氧化钌在还原气氛下分解为二氧化钌,所以通过保持氧化性气氛来防止四氧化钌的分解。在捕集槽中
10的溴酸钠的浓度,只要保持氧化性气氛即可,大体基准为5、50刨。
实施例1
下面对本发明的实施例进行说明。实施例使用如图1所示的蒸馏装置。
向在覆套式电阻加热器内设置的反应槽1中添加将调整为1的含有巧及铂回收族元素的盐酸酸性溶液7因为向所述溶液添加溴酸钠时会生成四氧化钌,所以边把溶液加热到800边向溶液中以10/分钟通入空气。
此时,为了防止堵塞,以0·/小时向空气导入管中通入了纯水。将含有四氧化钌蒸气的空气通入到加热至800的捕集槽2的3%溴酸钠溶液中,然后导入到放入盐酸溶液的吸收槽3,4中,将四氧化钌20蒸气作为氯化钌溶液回收。
通过吸收液后的空气中含有由溴酸钠分解产生的溴气体,因此用
16灬%氢氧化「离子交换法回收铂钯铑」钠溶液吸收溴,并用排气泵来排气。蒸馏是在800下,吹入空气2小时的条件下进行。
表1表示实施例1的溶液组成、溶液量、以及分配比的结果。在25实施例1中,将蒸馏前向反应槽溶液中添加的溴酸钠浓度设定为122,使当的氧化反应的1当量为33时,蒸馏后的反应槽溶液的溴酸钠浓度为89。
蒸馏后的反应槽中浓度是0·005,从而从反应槽分离了以外的铂回收族元素的几乎全部都留在反应槽中,而在吸收槽中不含有以
30外的铂回收族。另外,通过将吸收槽设置为2阶段,能够回收大致全部的,
将从其他的铂回收族元素分离出。
蒸馏前反应槽
蒸馏后反应槽
蒸馏后吸收槽1
蒸馏后吸收槽2
26·6/
0·005/
22·5/
0·73/
18·5
17·1
0·001
0·001
0·001
0·001
13·2
11.4
0·001
0·001
0·001
0·001
100%
0·02%
96·7%
2·7%
5实施例2
下面根据表2中的实施例2的溶液组成、溶液量、以及分配比的结果对实施例2进行说明。在铂的回收实施例2中,设定蒸馏前向反应槽溶液中添加的溴酸钠浓度为221,使当的氧化反应的1当量为61时,蒸馏后的反应槽溶液的溴酸钠浓度为160。
蒸馏后的反应槽中浓度是0·001无以下,从而从反应槽分离了以外的铂回收族元素几乎全部都留在反应槽中,而在吸收槽中不含有以外的铂回收族。另外,通过将吸收槽设置为2阶段,能够回收大致全部的,可将从其他的铂回收族元素分离出。
蒸馏前反应槽
蒸馏后反应槽
蒸馏后吸收槽1
蒸馏后吸收槽2
48·8/
0·001/
40·9/
1.5/
14·3
11.2
0·001
0·001
0·83
0·57
0·001
0·001
0·22
0·16
0·001
0·001
0·15
0·12
0·001
0·001
100%
0·01%
100·6%
3·2%
比较例1
下面对比较例1进行说明。比较例1中除了减少溴酸钠的添加量之外使用了与实施例相同的装置、步骤。表3表示比较例1的溶液组成、溶液
量、以及分配比的结果。在比较例1中,设定蒸馏前向反应槽溶液中添「离子交换法回收铂钯铑」加的溴酸钠浓度为84,使当的氧化反应的1当量为28时,蒸馏后的反应槽溶液的溴酸钠浓度为56儿。
蒸馏后的反应槽中浓度为0℃26兀,反应槽中残留了这是因5为除了氧化所需的1当量之外另添加的溴酸钠浓度少,为56,没有剩余的充分氧化的能力。从该蒸馏后的反应槽中回收其他的铂回收族时,不能够得到足够的品质。
蒸馏前反应槽
蒸馏后反应槽
蒸馏后吸收槽1
蒸馏后吸收槽2
22·6/
0·026/
27.8/
1.4/
16·9
14,3
0·001
0.001
0·001
0·001
13·7
11.4
0·003
0·001
0·001
0·001
100%
0·14%
96·6%
6·4%
比较例2
下面对比较例2进行说明。比较例2除了将溴酸钠水溶液替换为纯水放入捕集槽之外,使用了与实施例铂铑热电偶回收相同的装置、步骤。表4表示比较例2的溶液组成、溶液量、以及的分配比的结果。在比较例2中,设定蒸馏前向反应槽溶液中添加的溴酸钠浓度为210,使当的氧化反应的巧1当量为70化时,蒸馏后的反应槽溶液的溴酸钠浓度为140兀。
蒸馏后的反应槽中浓度是0·005儿,能够从反应槽分离出以外的铂回收族元素的几乎全部都留在了反应槽中。但是按2阶段设置的吸收槽中的量是蒸馏前含在反应槽中的量的55‰较少。这是因为代替溴酸钠水溶液而将纯水放入捕集槽中,所以在捕集槽内的四氧化钌发生20分解而变为二氧化钌的黑色沉淀物。由于二氧化钌的蒸气压低,所以不能够蒸馏。因此,在吸收槽中回收到的变少,即使将二氧化钌用另外的途径进行还原处理也不够有效。
蒸馏前反应槽
蒸馏后反应槽
蒸馏后吸收槽1
蒸馏后吸收槽2
56·3/
0·005/
25·9/
0·62/
20·7
0·005
0·001
0·001
0·001
26·3
18·5
0·008
0·001
0·001
0·001
100%
0·01%
53·9%
1.2%
比较例3
下面对比较例3进行说明。比较例3除了不向反应槽的空气导入管通5入纯水以外,使用了与实施例相同的装置、步骤。表5表示在向反应槽的空气导入管通入纯水时和不通入纯水时,导「离子交换法回收铂钯铑」入管的堵塞状太\'、0
在向反应槽的空气导入管通入纯水时,在蒸馏过程中不存在空气导入管堵塞的情况。另一方面,像比较例3一样没有向空气导入管通入纯水时,空气导入管被堵塞而导致不能继续进行蒸馏。这是因为在反应槽中溶解的10铂回收族盐、溴酸钠、以及反应产生物溴化钠等盐类在配管内部结晶而造成了堵塞。
空气导入管
有无堵塞
通入纯水
不通入纯水
·5第页
说明书附图1/1

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