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选择性沉淀富集铂族金属

2019-03-04   
选择性沉积富集铂族金属(concentration of platinum group metal by selective precipitation)参加沉积剂或复原剂使溶液中一种或几种铂族金属生成难溶化合物沉积或复原为金属的铂族金属富集办法。也用于铂族金属精粹出产粉状纯金属。按所用试剂分无机试剂沉积和有机试剂沉积两类。
一、无机沉积剂沉积
按所用的无机沉积剂又分为沉积、氯化铵沉积、水合联胺沉积和金属置换沉积。
(一)沉积
是阳离子沉积剂,沉积反响机理较杂乱,生成的沉积物组成与沉积温度、用量及其参加办法有关。金、钯最易和效果生成硫化物沉积,铱最难沉积彻底。工业上用从贵金属混合溶液中选择性地定量沉积金和钯,使之与铱别离。沉积在室温文溶液pH2到含酸1mol/L的酸度范围内进行,用量按金、钯生成硫化物的化学计量值操控。溶液中的铂、铑也少数共沉积。沉积时加温至欢腾或过量,都会生成Na3AuS3、Na2PtS3、Na2PdS2、Na3RhS3、Na3IrS3等可溶性硫代盐,使沉积不彻底。
(二)氯化铵沉积
NH4Cl是铂(Ⅳ)、钯(Ⅳ)、铱(Ⅳ)、钌(Ⅳ)等铂族金属氯配阴离子的有用沉积剂。往含铜、镍、铁阳离子及一个或几个贵金属氯配阴离子的溶液中参加氯化铵饱和溶液时,贵金属即生成通式为(NH4)2MeCl6的难溶铵盐沉积,其他金属残留于溶液,过滤后别离。贵金属铵盐的溶解度随溶液中氯化铵浓度的增大而下降,且钯(Ⅱ)、铱(Ⅲ)的氯配铵盐溶解度较大,因而办法的技能关键是保证沉积液含氯化铵在10%以上及使贵金属在溶液中氧化为高价态。氯化铵沉积法也是铂族金属精粹的重要办法之一。
(三、)水合联胺沉积
水合联胺又叫,分子式N2H4•H2O,是一种液体强复原剂。它在pH2~3的弱酸性溶液中可选择性地将铂、钯、金离子复原成金属状况沉积,而与其他金属别离。但若将溶液pH进步至6~7,则贱金属也被复原,而失掉复原选择性。该法也是从各贵金属纯溶液中复原制备贵金属粉状产品的办法之一。
(四)金属置换沉积
镁、锌、铝、铁、铜均可从溶液中复原置换出贵金属,复原置换机理同置换富集铂族金属。20世纪80年代使用的复原置换效果更好。
二、有机沉积剂沉积
按所用的有机沉积剂又分为沉积、黄药沉积、钠(或)沉积、二甲基乙二醛肟沉积等。
(一)沉积
能与金及各种价态的铂族金属氯配阴离子生成多种分子比的合作物,如(Au•2SC(NH2)]Cl、[Pt•4SC(NH2)2]Cl2、[Pd•4SC(NH2)2]Cl2、[Rh•3SC(NH2)2]Cl3、[Ir•3SC(NH2)2]Cl3、[Os•6SC(NH2)2]Cl3等贵金属合作物。用硫酸酸化溶液并加热至483~503K时,这些贵金属合作物即分解为硫化物沉积。除铜可部分共沉积外,其他贱金属仍呈可溶硫酸盐留在溶液中。沉积浆液经稀释后过滤别离,贵金属硫化物富集在沉积渣中。用量一般为溶液中贵金属总量的3~4倍。
(二)黄药沉积
使用乙基或丁基黄药与金属效果生成沉积的溶度积不同较大,操控黄药用量,从含铂、钯、铑、铱和非贵金属的混合溶液中选择性沉积钯。黄原酸钯[Pd(C2H5OCSS)2]的溶度积为3.0×10-43,沉积很彻底。该法也用于从银电解液中选择性沉积钯、铂。黄药参加量按生成Pt(C2H5OCSS)4和Pd(C2H5OCSS)2的化学计量过量10%,操控溶液pH0.5~1,在353~358K温度下拌和沉积1h,钯、铂的沉积率达99%,共沉积的银不到3%。
(三)钠(或)沉积
将含贵贱金属混合溶液的pH操控在3~4,加热至欢腾,参加钠或溶液可使99%以上的铂、钯、金复原为金属沉积,贱金属不被复原残留在溶液中,过滤后别离。该法也用于从铂、钯、金和铑的纯溶液中直接复原出产粉状单一金属产品。钠或对铱、锇、钌复原不彻底。
(四)二甲基乙二醛肟沉积
用于从不含金、铁、镍的铂族金属混合溶液中选择性沉积钯,使之与不发生沉积的其他铂族金属别离。