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贵金属的相互分离(一)

2019-02-15   
    矿产资源富集提取出的贵金属精矿中,含有悉数贵金属,首要有必要将它们彼此粗别离,再进行金属精粹,产出纯金属。因为贵金属的物理化学性质类似,导致别离进程中总是你中有我,我中有你,深度别离很困难,别离和精粹流程较杂乱。现在首要有选择性沉积和溶剂萃取两类办法。但别离之前,贵金属精矿有必要进行溶解。    (一)贵金属溶解技能    贵金属二次资源的再生收回,别离贵金属的溶剂萃取技能及各个贵金属的精粹都在溶液中进行,而贵金属、特别是副铂族金属是化学慵懒元素,其有用溶解一直是贵金属冶金中的难题。冶金中运用的首要办法有熔融法、铝热复原法、锍熔铝热复原法等。    1.熔融法    该法适于处理以副铂族金属为主的高档次精矿,如含(%):Pt 28.74, Pd 33.43,Rh 3.57, Ru 2.98, Ir 1.36, Au 5.55,Ag 7.70。7个贵金属算计83.33%,其他首要是SiO2和少数贱金属。    工艺进程首要用HC1/C12在95℃下浸出精矿5-10h,溶解大部分铂钯金,以铂为例,浸出反应为:                              Pt+2HC1+2Cl2====H2PtCl6    滤渣与二倍Na2O2在550℃下熔融1-2h,熔块冷却后水浸,向溶液中参加使溶解的钌酸钠从头复原为钌,过滤出不含贵金属的碱性溶液后,残渣用榜首次的浸出液补加后进行第2次浸出。各段浸出目标及物料成分如表1。













表1  各段浸出目标及物料成分表


项目

Pt

Pd

Au

Rh

Ir

Ru

Ag


榜首段HCl/Cl2浸出率/%

98

98

90

39.2

43.7

25.4

 


榜首段浸出渣成分/%

2.44

3.02

2.1

9.13

3.53

8.8

 


一段加二段总浸出率/%

>99.9

>99.9

>99.9

97.2

97.9

98.1

 


终究贵金属溶液浓度/(g/t)

25.6

31

4

2.78

1.21

2.42

3.97


终究不溶渣成分/%

<0.2

<0.02

<0.02

1

0.35

0.56

 [next]
    终究不溶渣回来碱熔。该办法的缺陷是,二氧化硅碱熔水浸时构成硅胶有时影响过滤。    2.铝热复原铁合金化熔炼一浸出    进程分为3段,即:①贵金属精矿与金属铝和铁高温熔炼,使精矿中的贵金属与铝、铁合金化;②用酸溶解铝、铁等贱金属,使贵金属从合金固溶体中掉落为高涣散活性的金属粉末状况;③最后用HCl/Cl2溶解取得高浓度贵金属溶液。针对不同档次及成分的精矿用不同的熔炼办法和操作条件。    (1)高档次贵金属精矿的溶解如传统工艺中的贵铅经硝酸溶解铅银后产出的、以副铂族金属为主的精矿,典型成分为(%):Pt 5.5、Pd 3.8、Au 0.8、Rh 9.8、Ru 17.1,Ir 2.9, Os 1.9, Ag 1.4,贵金属算计)40%,此外还含Cu, Fe, Ni, Pb,算计约35%。该精矿用直接溶解、高温氢复原后溶解、铝热熔炼后溶解等办法处理时,贵金属的溶解功率不高。但经铝熔活化处理后,悉数贵金属溶解率都很高。工艺进程为:精矿与等质量的铝在1000℃以上、慵懒气氛中直接熔炼为铝合金,铝合金用4mol几溶解脱除贱金属,最后用强酸氧化溶解贵金属。各种不同办法溶解贵金属的功率比较如表2。













表2  各种不同办法溶解贵金属的功率比较


项目

Pt

Pd

Au

Ru

Rh

Ir

Os


90℃直接溶解5h

89.3

76.2

92.9

2

8.5

2.5

2


HCl/Cl280℃溶解5h

86.3

74.5

90.2

2.5

7.6

2

2.1


900℃氢复原1h,90℃溶解5h

96.3

97.4

98.5

4.5

14.6

8.3

5


铝熔-浸贱金属-90℃溶解2h

99.5

99.2

99.6

98

98.5

98.3

97.6


铝熔浸贱金属-HCl/Cl280℃溶解1h

99.1

99.8

99.8

97.1

98.9

97.4

98.6    (2)中等档次贵金属精矿的溶解如高锍加压浸出产出的粗精矿,含贵金属和贱金属各约30%,直接用铝热熔炼为合金,酸溶贱金属后用2mol/L HCl/Cl2浸出贵金属,浸出率(%)分别为Pt 99.6、Pd 99.4、Rh87.8、Ru 96.9、Ir 97。[next]    (3)低档次贵金属精矿的溶解该法用于处理含贵金属<20%的粗精矿,精矿中还含FeO约14%、SiO2约16%及其他贱金属。首要将精矿和炭粉、石灰混合制粒,800℃复原焙烧,焙砂和铁屑在电炉中1600℃熔炼为铁合金,别离炉渣后按铝:贵金属=0.4:1向熔体中参加铝屑产出铝铁合金。产出的炉渣量大,夹藏的贵金属量可达2%-3%。合金中贱金属含量达90%,须耗费很多溶解贱金属,但产出的贵金属精矿用HCl/Cl2溶解的功率依然很高。    各种办法处理低档次的富铑铱钉残渣时,3个金属的溶解状况如表3。