一種含鉑族金屬溶液中分離鉑族金屬的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及貴金屬冶煉技術領域，具體的說是利用so2的還原性能夠高效、簡捷的將Pt、Pd與Rh、Ir分離的一種含鉑族金屬溶液中分離鉑族金屬的方法。
【背景技術】
[0002]從含鉑族金屬溶液中分離提取鉑族金屬的傳統方法為:銅粉一次置換沉淀Pt、Pd —鋅粉、鎂粉二次置換沉淀Rh、Ir — Pt、Pd渣分離提取Pt、Pd — Rh、Ir渣分離提取Rh、
Ir0
[0003]該方法存在如下不足之處:
(1)銅粉很難控制用量；(2)置換產物渣量大、含銅量較高，對二次置換及后期精煉帶來不利影響；(3)銅粉置換速度較慢，易造成貴金屬的分散，導致回收率降低；(4)操作彈性差，對于復雜物料置換效率低，甚至難以置換。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種從含鉑族金屬溶液中分離鉑族金屬的方法，以解決傳統從含鉑族金屬溶液中分離鉑族金屬的方法原材料用量不好控制，分離時間較長，鉑族金屬回收率低的問題。
[0005]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案為:
一種從含鉑族金屬溶液中分離鉑族金屬的方法，它包括以下步驟:
步驟一、將含鉑族金屬溶液加入反應器中，調整含鉑族金屬溶液的體積，使金屬Pt、Pd的質量-體積濃度為6-10g/L，加水稀釋至溶液的酸度為1.5-3mol/L ;
步驟二、將步驟一所制備的溶液的溫度調節至60-70°C，緩慢通入S02氣體，控制S0 2氣體的流速為7Nm/s，調整反應器的還原電位為210-230mv，恒電位反應0.5~lh，對含鉑族金屬溶液進行還原反應，反應后溶液中的Pt、Pd被還原成單質從溶液中析出，Rh、Ir存在于還原后液中，化學反應方程式為:
2S02+H2PdCl6+4H20=Pd 丨 +2H2S04+6HC12S02+H2PtCl6=Pt 丨 +2H2S04+6HC1
步驟三、反應結束后放料過濾，從濾渣中提取金屬Pt、Pd，還原后液中提取金屬Rh、Ir。
[0006]作為本發明的進一步改進，所述步驟三中富含金屬Rh、Ir的還原后液經鋅粉、鎂粉置換后提取Rh、Ir。
[0007]本發明的原理是利用302的還原性，在一定條件下將含有鉑族金屬料液中以PtClg2、PdCl42形式存在的金屬Pt、Pd還原成單質從溶液中析出，而金屬Rh、Ir仍然存在于還原后液中，達到將Pt、Pd與Rh、Ir分離的目的。反應完成后從富含Pt、Pd的濾渣繼續提取Pt、Pd,將還原后液經鋅粉、鎂粉置換后提取Rh、Ir。
[0008]在萃金余液等富含鉑族金屬的溶液中，金屬Pt、Pd、Rh、Ir多以配陰離子形態存在，本發明根據貴金屬還原動力學及熱力學特性，通過控制溶液的反應酸度、S02通入量、反應溫度和時間、反應器的終點電位，就可以將含鉑族金屬溶液中的Pt、Pd先還原出來，Rh、Ir留在還原后液中。由于S02#格便宜，還原速度快，且不會引入其它雜質金屬，還原分離效率高，鉑族金屬損失小，因此采用S02還原萃金余液是一種理想的方法。
[0009]本發明所述的方法分離效率高、渣量小、流程簡單，適用于從富含Pt、Pd、Rh、Ir的料液中分離鉑族金屬，并進行后續的提純精煉。
[0010]本發明與現有技術相比，具有如下效果:
(1)、本發明所述的方法鉑族金屬分離效果高，Pt、Pd—次沉淀率在98%以上，而Rh、Ir在一次沉淀過程中的的沉淀率小于8% ;
(2)、本發明一次沉淀過程未引入其他金屬雜質，降低了后續精煉過程除雜工序的負荷；
(3)、本發明一次沉淀過程渣率大大降低，沉淀渣中的Pt、Pd含量顯著提高，最高可達
50% ；
(4)、本發明中S02氣體通入過程易于實現自動化操作，可有效降低操作人員的勞動強度。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明所述方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。
[0013]實施例1
一種從含鉑族金屬溶液中分離鉑族金屬的方法，它包括以下步驟:
步驟一、將500mL含鉑族金屬的萃金余液加入反應器中，使萃金余液的體積濃縮至200mL后，使金屬Pt、Pd的質量-體積濃度為6g/L，加水稀釋至溶液的酸度為1.5mol/L ;
步驟二、將步驟一所制備的溶液的溫度調節至60°C，緩慢通入S02氣體，控制SO2氣體的流速為7Nm/s，調整反應器的還原電位為210mv，恒電位反應0.5h，對含鉑族金屬溶液進行還原反應，反應后溶液中的Pt、Pd被還原成單質從溶液中析出，Rh、Ir存在于還原后液中，化學反應方程式為:
2S02+H2PdCl6+4H20=Pd 丨 +2H2S04+6HC12S02+H2PtCl6=Pt 丨 +2H2S04+6HC1
步驟三、反應結束后放料過濾，從濾渣中提取金屬Pt、Pd，還原后液中提取金屬Rh、Ir。
[0014]經檢驗得知:濾渣中Pt、Pd的質量百分比含量為47.6%，Pt、Pd沉淀率分別為98.78%、99.96%，而 Rh、Ir 的沉淀率為 4.75%、3.63%。
[0015]實施例2
一種從含鉑族金屬溶液中分離鉑族金屬的方法，它包括以下步驟:
步驟一、將600L含鉑族金屬的溶液加入反應器中，使溶液的體積濃縮至300L后，使金屬Pt、Pd的質量-體積濃度為10g/L，加水稀釋至溶液的酸度為3mol/L ;
步驟二、將步驟一所制備的溶液的溫度調節至70°C，緩慢通入S02氣體，控制S0 2氣體的流速為7Nm/s，調整反應器的還原電位為230mv，恒電位反應lh，對含鉑族金屬溶液進行還原反應，反應后溶液中的Pt、Pd被還原成單質從溶液中析出，Rh、Ir存在于還原后液中，化學反應方程式為:
2S02+H2PdCl6+4H20=Pd 丨 +2H2S04+6HC12S02+H2PtCl6=Pt 丨 +2H2S04+6HC1
步驟三、反應結束后放料過濾，從濾渣中提取金屬Pt、Pd，還原后液中提取金屬Rh、Ir。
[0016]經檢驗得知:濾渣中Pt、Pd的質量百分比含量為43.5%，Pt、Pd沉淀率分別為98.13%、99.93%，而 Rh、Ir 的沉淀率為 5.55%、3.71%。
[0017]本發明所述的方法鉑族金屬分離效果高，Pt、Pd —次沉淀率在98%以上，而Rh、Ir在一次沉淀過程中的的沉淀率小于8%。本方法具有工藝流程短，操作簡單，生產成本低，環境污染小等優點。
【主權項】
1.一種從含鉑族金屬溶液中分離鉑族金屬的方法，其特征在于:它包括以下步驟: 步驟一、將含鉑族金屬溶液加入反應器中，調整含鉑族金屬溶液的體積，使金屬Pt、Pd的質量-體積濃度為6-10g/L，加水稀釋至溶液的酸度為1.5-3mol/L ; 步驟二、將步驟一所制備的溶液的溫度調節至60-70°C，緩慢通入S02氣體，控制SO 2氣體的流速為7Nm/s，調整反應器的還原電位為210-230mv，恒電位反應0.5~lh，對含鉑族金屬溶液進行還原反應，反應后溶液中的Pt、Pd被還原成單質從溶液中析出，Rh、Ir存在于還原后液中，反應方程式為:2S02+H2PdCl6+4H20=Pd 丨 +2H2S04+6HC12S02+H2PtCl6=Pt 丨 +2H2S04+6HC1 步驟三、反應結束后放料過濾，從濾渣中提取金屬Pt、Pd，還原后液中提取金屬Rh、Ir。2.根據權利要求1所述的一種從含鉑族金屬溶液中分離鉑族金屬的方法，其特征在于:所述步驟三中富含金屬Rh、Ir的還原后液經鋅粉、鎂粉置換后提取Rh、Ir。
【專利摘要】本發明涉及貴金屬冶煉技術領域，公開了一種從含鉑族金屬溶液中分離鉑族金屬的方法，它先將含鉑族金屬的溶液加入反應器中濃縮后，加水稀釋至溶液的酸度為1.5-3mol/L；再將溶液的溫度調節至60-70℃，緩慢通入SO2氣體，調整反應器的還原電位為210-230mv，恒電位反應0.5-1h，對含鉑族金屬溶液進行還原反應，反應后溶液中的Pt、Pd被還原成單質從溶液中析出，Rh、Ir存在于還原后液中；本發明通過控制溶液酸度、反應溫度和時間、終點電位等因素對萃金余液中鉑族金屬進行還原分離。經過SO2還原，Pt、Pd的沉淀率可達98%以上，而Rh、Ir的沉淀率小于8%。本方法具有工藝流程短，操作簡單，生產成本低，環境污染小等優點。
【IPC分類】C22B3/46, C22B3/44, C22B11/00
【公開號】CN105256138
【申請號】CN201510797487
【發明人】張發志, 潘從明, 李明, 謝振山, 郭曉輝, 朱紀念, 陳國舉
【申請人】金川集團股份有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月18日