一种从失效铂合金网中提取铂、铑、钯的方法

摘要

本发明涉及一种从失效铂合金网中提取铂、铑、钯的方法，是从失效铂合金网中分离提取贵金属铂、铑、钯，通过盐酸+硝酸溶解，除硝基、转钠型、抽滤，得铂铑钯络合溶液，采用氯化铵沉淀法分离铂、用亚硝酸钠络合法分离钯、铑，用六亚硝基铑酸铵法提纯铑，用二氯二氨络亚钯法提纯钯，经加入水合肼还原得海绵铂、海绵钯和铑粉，经真空干燥、焙烧，再次提纯，此提取方法工艺先进合理、参数准确翔实，提取的海绵铂、海绵钯和铑粉的纯度＞99.9％，且质量稳定，是十分理想的从失效铂合金网中提取贵金属铂铑钯的方法。

主权项

1.一种从失效铂合金网中提取铂、铑、钯的方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：失效铂合金网、盐酸、硝酸、氯化钠、氢氧化钠、氯化铵、亚硝酸钠、水合肼、氨水、硫化钠、去离子水、氢气，其组合准备用量如下：以克、毫升、厘米³为计量单位 提取方法如下： (1)精选化学物质材料 对提取铂、铑、钯使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度、浓度控制： 失效铂合金网：固态固体  铂92.5％，铑3.5％，钯4.0％ 盐酸：液态液体  浓度12mol/L 硝酸：液态液体  浓度14.5mol/L 氯化钠：固态固体99％ 氢氧化钠：固态固体99％ 氯化铵：固态固体99.5％ 亚硝酸钠：固态固体99％ 水合肼：液态液体  浓度13.2mol/L 氨水：液态液体  浓度14.5mol/L 硫化钠：固态固体99.5％ 去离子水：液态液体99.9％ 氢气：气态气体99％ 氮气：气态气体99％ (2)加热、溶解失效铂合金网 剪切失效铂合金网成30×30mm的网片状，将网片状失效铂合金网6000g加入陶瓷容器中，量取盐酸3000ml、硝酸7500ml、去离子水8000ml，加入陶瓷容器中，成混合液； 开启电加热器，使混合液升温至95℃±2℃，用搅拌器搅拌20min，在加热状态下溶解，时间360min±10min； 溶解后成：铂合金溶液； (3)除硝基、转钠盐、抽滤 ①继续在95℃±2℃加热铂合金溶液，使溶液蒸发浓缩，时间200min±10min；当溶液浓缩至13000ml时，缓慢加入盐酸2000ml，边加入边搅拌，使之释放全部棕色二氧化氮气体； ②继续在95℃±2℃加热铂合金溶液，继续浓缩至10000ml时，加入氯化钠3900g，并搅拌；当溶液呈浆状时，加入温度为95℃±2℃的去离子水50000ml，搅拌10min，成：铂铑钯络合溶液； ③抽滤，将铂铑钯络合溶液置于抽滤瓶上的布氏漏斗中，用微孔滤 膜进行抽滤，滤膜上留存王水不溶渣，另作回收，滤液抽至滤瓶中，滤液为：铂铑钯络合溶液； (4)提取、提纯铂，铂与钯铑分离 ①量取铂铑钯络合溶液45000ml，置于陶瓷容器中，搅拌10min，然后加入氯化铵2500g，继续搅拌5min，然后静置陈化30min，成：氯铂酸铵混合溶液； ②抽滤，将氯铂酸铵混合溶液置于抽滤瓶上的布氏漏斗中，用微孔滤膜抽滤，滤膜上留存产物滤饼，即氯铂酸铵(NH₄)₂PtCl₆； 洗涤、抽滤，用预先配制的0.4mol/L氯化铵水溶液5000ml洗涤滤饼，然后抽滤，滤液抽至滤瓶中，滤液为黑红色钯铑络合物溶液，留存待用； 洗涤、抽滤后得：氯铂酸铵滤饼； ③提纯铂，将氯铂酸铵滤饼置于陶瓷还原缸中，加入去离子水6000ml，加热至85℃±2℃，搅拌5min，然后加入水合肼1800ml，继续搅拌5min，再加热至95℃±2℃，使其沸腾，时间20min，成：铂混合液； 抽滤，将铂混合液置于抽滤瓶上的布氏漏斗中，用微孔滤膜进行抽滤； 洗涤、抽滤，用500ml去离子水洗涤滤饼，然后抽滤，滤液抽至滤瓶中，滤膜上留存产物滤饼； 真空干燥，将洗涤抽滤后的产物滤饼置于石英容器中，在真空干燥箱中干燥，干燥温度115℃，真空度18Pa，干燥时间600min，干燥后成：粗铂粉； 高温烧结，将干燥的粗铂粉置于烧结炉中，在900℃±5℃下烧结60min±5min，烧结后随炉冷却至25℃，冷却后得海绵铂； (5)钯与铑分离 ①将铂与钯铑分离后的黑红色钯铑络合物溶液置于陶瓷还原缸中，加热升温至55℃±2℃，搅拌5min，然后加入水合肼1800ml，继续搅拌5min，再加热至95℃±2℃，使其沸腾10min，成：钯铑粉混合溶液； ②抽滤，将钯铑粉混合溶液置于抽滤瓶上的布氏漏斗中，用微孔滤膜抽滤，得产物滤饼； 洗涤、抽滤，用500ml去离子水洗涤滤饼，然后抽滤，滤膜上留存产物滤饼，即钯铑粉，废液抽至滤瓶中； ③将钯铑粉置于陶瓷容器中，加入盐酸2000ml，硝酸1000ml，升温至95℃±2℃，搅拌10min，然后加入氯化钠130g，再搅拌10min，成：钠型钯铑溶液； ④将钠型钯铑溶液加入烧杯中，加入去离子水25000ml、预先配制的2.5mol/L氢氧化钠水溶液10ml，然后置于电加热器上，加热至95℃±2℃，使其沸腾，再加入预先配制的7.2mol/L亚硝酸钠水溶液1800ml，继续加热沸腾，并搅拌60min±5min，使pH值为7，呈浅黄色混合溶液，然后停止加热，使其自然冷却至25℃； ⑤抽滤，将浅黄色混合溶液置于抽滤瓶的布氏漏斗中，用微孔滤膜进行抽滤，得产物滤饼； 洗涤、抽滤，用500ml去离子水洗涤滤饼，然后抽滤，滤膜上的滤饼为铁、铝、钙、锌杂质，弃去，滤液为钯铑络合液，留存； ⑥将钯铑络合液加入烧杯中，冷却至18℃，然后加入氯化铵500g±10g，搅拌5min，静置陈化60min±5min； ⑦抽滤，将静置陈化的钯铑络合液置于抽滤瓶上的布氏漏斗中，用微孔滤膜进行抽滤，滤膜上的滤饼为六亚硝基铑酸铵，即(NH₄)₃Rh(NO₂)₆，留存，滤液为钯络合液，收集； (6)提纯钯 ①将钯络合液置于烧杯中，然后置于电加热器上，加热至95℃±2℃，使其浓缩到1/3量时，加入盐酸1000ml，搅拌去除硝基，直至无棕色NO₂气体释放为止； 继续在95℃±2℃加热浓缩，呈浆状时，加入去离子水2500ml，并搅拌5min，然后停止加热，使其冷却至25℃； 加入氨水1000ml，并搅拌，随后加热至95℃±2℃，使其沸腾，加入氨水调节溶液pH＝8.5～9.0，并恒定，然后停止加热，使其冷却至25℃，成钯混合液； ②抽滤，将钯混合液置于抽滤瓶上的布氏漏斗中，用微孔滤膜进行抽滤，滤膜上的滤饼为杂质，弃去，滤液为钯络合液，并收集； 将钯络合液置于烧杯中，然后加入预先配制的1mol/L盐酸溶液1500ml，并搅拌，调节pH＝1～0.5，静置20min，出现黄色二氯二氨络亚钯沉淀，成：二氯二氨络亚钯混合液，并收集； ③抽滤，将二氯二氨络亚钯混合液置于抽滤瓶上的布氏漏斗中，用微孔滤膜抽滤，滤膜上留存产物滤饼，即二氯二氨络亚钯； 洗涤、抽滤，用预先配制的1mol/L盐酸水溶液500ml洗涤滤饼，使 滤液为澄清液，然后抽滤； ④二次沉钯，将产物滤饼二氯二氨络亚钯置于烧杯中，加入去离子水2000ml、氨水1000ml，然后置于电热器上加热至95℃±2℃，使其沸腾，搅拌5min，使其溶解，调节pH＝9，然后加入预先配制的1mol/L盐酸水溶液1000ml，搅拌5min，调节pH＝1，二氯二氨络亚钯二次沉淀；然后停止加热，冷却至25℃，成：二氯二氨络亚钯混合液； 抽滤，将二次沉淀的二氯二氨络亚钯混合液置于抽滤瓶上的布氏漏斗中，用微孔滤膜抽滤，滤膜上留存产物滤饼，滤液抽至滤瓶中； ⑤将产物滤饼二氯二氨络亚钯置于烧杯中，加入去离子水2000ml，加热至65℃±2℃，然后加入水合肼55ml，并搅拌，继续加热至95℃±2℃，使其沸腾，时间10min，成：钯粉溶液； ⑥抽滤，将钯粉溶液置于抽滤瓶上的布氏漏斗中，用微孔滤膜抽滤，滤膜上留存产物滤饼； 洗涤、抽滤，用1500ml去离子水洗涤滤饼，然后抽滤，滤膜上留存产物滤饼，滤液抽至滤瓶中； ⑦真空干燥，将产物滤饼置于石英坩埚中，然后置于真空干燥箱中干燥，干燥温度120℃，真空度15Pa，干燥时间600min，干燥后成粗钯粉； ⑧焙烧，将干燥后的粗钯粉置于焙烧炉中，先用氮气驱除有害气体，氮气输入速度40cm³/min，然后通入氢气焙烧还原，氢气输入速度40cm³/min，在800℃±5℃下焙烧60min±5min，然后停止加热，随炉冷却至25℃，冷却后为银灰色海绵钯； (7)提纯铑 ①将步骤(5)-⑦得到的滤饼六亚硝基铑酸铵置于烧杯中，加入盐酸2000ml，然后置于电热器上加热至95℃±2℃，并搅拌，成溶液；当溶液浓缩至1000ml时，再次加入盐酸500ml，继续搅拌，以除去硝基，直至无棕色NO₂气体释放为止； ②继续加热95℃±2℃，使其沸腾，当溶液浓缩至800ml±50ml时，加入氯化钠80g，并搅拌，加热浓缩至浆状时，加入去离子水6000ml，成六氯铑酸钠溶液；然后加入预先配制的2.5mol/L氢氧化钠水溶液50ml，搅拌调节pH＝1.5；再加入预先配制的7.2mol/L亚硝酸钠水溶液1000ml，继续加热沸腾60min；然后停止加热，自然冷却至25℃； ③抽滤，将冷却后的溶液置于抽滤瓶的布氏漏斗中，用微孔滤膜抽滤，滤膜上留存滤饼、另作回收，滤液抽到滤瓶中，并收集，即铑络合液； ④将铑络合液收集于烧杯中，加入预先配制的0.6mol/L硫化钠水溶液240ml，并搅拌，然后静置陈化720min；然后进行抽滤，以除去少量钯，滤液为铑络合液； ⑤将铑络合液置于烧杯中，然后置于电热器上加热至95℃±2℃，使其沸腾，然后加入预先配制的7.2mol/L亚硝酸钠水溶液60ml，并搅拌，继续煮沸60min；然后停止加热，自然冷却至25℃； ⑥抽滤，将铑络合液用微孔滤膜抽滤，滤液为六氯铑酸钠溶液；若滤液为黄色，再加入预先配制的0.6mol/L硫化钠水溶液10ml，静置10min，直至滤液澄清； ⑦将澄清液冷却至18℃，加入氯化铵200g，并搅拌，再静置60min，使六亚硝基铑酸氨沉淀，然后用微孔滤膜抽滤，得六亚硝基铑酸氨滤饼； ⑧将六亚硝基铑酸氨滤饼置于烧杯中，加入盐酸2000ml，加热至95℃±2℃，使其溶解，去除硝基，继续加入盐酸1000ml，直至无棕色NO₂气体放出为止； ⑨继续加热至95℃±2℃，浓缩至600ml±50ml时，加入氯化钠110g，并搅拌，当溶液蒸发至浆状时，加入去离子水1000ml，以除去盐酸，随后再加入去离子水2800ml，以调节溶液浓度； ⑩抽滤，将溶液用微孔滤膜抽滤，留存六氯铑酸钠滤液； 将六氯铑酸钠滤液置于还原缸中，加入预先配制的2.5mol/L氢氧化钠水溶液2ml，使溶液pH＝2；然后加热至95℃±2℃，并搅拌，然后滴加水合肼600ml，使溶液成白色，铑粉下沉，继续煮沸20min，然后停止加热，使其自然冷却至25℃； 抽滤，将冷却后的溶液用微孔滤膜抽滤，得产物滤饼；洗涤、抽滤，用1000ml去离子水洗涤滤饼，然后抽滤，洗涤、抽滤重复进行5次；洗涤、抽滤后得产物滤饼，即铑粉滤饼； 真空干燥，将铑粉滤饼置于真空干燥箱中干燥，干燥温度120℃，真空度15Pa，干燥时间500min；干燥后得黑色铑粉；焙烧，将干燥后的黑色铑粉置于焙烧炉中焙烧，先用氮气驱除有害气体，氮气输入速度40cm³/min，然后通入氢气还原，氢气输入速度40cm³/min，焙烧温度800℃±5℃，焙烧时间60min±5min，焙烧后随炉自然冷却至25℃，焙烧还原后，产物成：灰白色铑粉；(8)检测、化验、分析、表征 对提取的海绵铂、海绵钯、铑粉的形貌、色泽、成分、纯度、物理化学性能进行检测、分析、表征； 用原子吸收光谱仪进行元素含量分析； 用扫描电子显微镜进行形貌分析； 结论：海绵铂为黑灰色固体、纯度为99.99％；海绵钯为银灰色固体，纯度为99.95％；铑粉为灰白色粉体，纯度为99.9％； (9)储存 对制备的海绵铂、海绵钯、铑粉分别储存于棕色透明的玻璃容器中，密闭避光储存于阴凉、干燥的洁净环境，要防潮、防晒、防酸碱盐侵蚀、储存温度20℃±2℃，相对湿度≤10％。