[发明专利]从废耐火材料中富集回收金属铂铑的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用氢氟酸酸蚀法从凝积有铂铑金属的废耐火材料中富集回收铂铑的方法。

背景技术

在玻璃纤维和特种玻璃的生产过程中，要使用铂铑合金装置，如铂铑漏板、铂铑坩锅等。通常是将其支护于特制的耐火材料上，部分表面嵌入耐火材料中。在熔融玻璃的炽热环境中，铂和铑相应产生一定蒸汽压，在与耐火材料相接触的面上，铂铑蒸汽随即凝积于其上，这样，在高温生产运行中，铂铑装置连续处于产生铂铑蒸汽的微分损耗状态，与其紧密接触的耐火材料表面相应进行着连续积分凝积铂铑金属的过程。经一定时间后，当需要更换铂铑装置时，拆换下来的废耐火材料的相应表面上便凝积有相应量的铂铑金属。

由于地球上铂族金属资源稀少，铂铑金属价格非常昂贵，因此要最大限度地对其加以回收，再生使用。多年来，国内外在该领域已进行了大量的研究实验并已取得了不少有关铂铑金属回收再生的专利方法，以1987年的德国(东德)专利DD265763最为突出，至今仍是国内外从废耐火材料中回收铂铑金属的被广泛使用的堪为经典的方法。该方法的要点为：将凝积有铂铑金属的废耐火材料用机械破碎，磨细过筛后用重力选矿法，经多次重复洗选分级得到富含铂铑金属的精矿砂，然后用化学提纯法从精矿砂中回收得铂铑金属。在实际的生产应用中，人们对该方法的部分工艺陆续有了一些改进和发展。例如，将洗选富集得的精矿砂用碱熔法除去氧化铝和氧化硅，还有用磁选法富集铂铑金属，但最后均用化学法提纯得高纯度的铂铑金属。

上述方法明显存在不足之处：原料废耐火材料需用强力机械破碎，噪音大，粉尘多，污染环境；多级重力洗选法，设备复杂，操作烦琐，耗能废水；最大的不足之处是该工艺将原先凝积于原料局部表面的铂铑金属经机械粉碎后分散到了全部原料体系中，部分极微小的铂铑金属粒，或不能与矿渣分开，或随水飘失，即使用最精细的洗选设备处理，分出的占原料总量90％以上的废矿渣中，铂铑金属的含量仍达0.08～0.09％，而一般回收作坊中使用的较简陋的回收设备，其废弃的废矿渣中铂铑含量高达0.10％以上，原料废耐火材料中的铂铑金属含量一般为0.3～0.5％、偶有低于0.3％的，因此，该工艺的铂铑金属的富集回收率仅为65～80％，再加上后道化学提纯操作的损耗，目前在用的基于专利DD265763的从废耐火材料中回收铂铑金属的工艺方法的总回收率仅为60～75％左右。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的能克服目前工艺方法中上述不足之处的从废耐火材料中富集回收金属铂铑的方法。

本发明采用如下技术方案：

将废耐火材料的凝积有金属铂、铑的面层浸泡于氢氟酸中进行酸蚀浸泡，待该面层被浸泡到疏松后取出，经中和、水洗后对面层进行铲刮，得到混合精砂，对混合精砂进行筛选后得到富集了铂、铑的精砂，再用化学提纯法从精砂中提取铂、铑金属。

酸蚀浸泡，应尽量使无铂、铑凝积的面层保持在氢氟酸的液面之上。

氢氟酸是工业级以上的浓氢氟酸，也可以是废氢氟酸，其重量应浓度≥25％，为了获得较快的酸蚀速度，最好使用含HF≥30％的氢氟酸，最好是含HF≥45％的浓氢氟酸。

上述酸蚀浸泡操作在常温常压下进行即可，为了获得较快的酸蚀速度，最好选择平均室温在20℃以上的季节进行，或采用适当加热方式，使酸蚀在≥20℃下进行；

上述中和是用纯碱等碱性物质将废耐火材料表面残存的氢氟酸进行中和。

上述水洗即铲乱物表面的浮灰用水冲去。

上述精砂是采用重力洗选法等常规方法对混合精砂进行洗选得到的。在采用重力洗选法对混合精砂进行洗选前，如混合金砂中有较大的金属片、粒，应拣选出，再将混合精砂碾细过筛。在用化学提纯法从精砂中提取铂、铑金属前，将拣出较大的金属片、粒并入精砂。

混合精砂碾细后过80目或以上的筛。

本发明从精砂中提取铂铑金属时采用的化学提纯法系现有技术，在此不做详述。

与目前通用的机械粉碎、重力洗选富集回收铂铑法相比，本发明新建立的用氢氟酸酸蚀法从废耐火材料中富集回收金属铂铑的方法具有工艺设备简单，易于操作，节能省水，利于环保的优点，且避免了原料废托砖上的凝积于局部面层的铂、铑金属在强力机械粉碎过程中被分散至整个体系而引起的富集损耗。

目前通用方法中金属铂铑的回收率一般在75％以内，而本发明方法对铂铑金属的富集率达96％以上，化学提纯收率一般大于98％。相对于原料废耐火材料中铂铑金属含量的总回收率达95％左右，本发明较现行通用方法的铂铑回收率高出20个百分点左右，显著地提高了铂铑金属的总回收率。

具体实施方式