[发明专利]一种加锌实现铅铂分离的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加锌实现铅铂分离的新方法。

背景技术

铂族金属具有独特的物理性能及化学性质，广泛应用于现代科技及生产的各个领域，但其世界储量有限，资源日益匮乏，价格不断上涨，因此，铂族金属的回收利用受到了极大重视。大部分铂族金属是作为有色冶金的副产品，在提取主金属的过程中附带回收的，另一个主要来源是从废珠宝、工业废料、电子元件等二次资源中回收。

铅是金、银及铂族金属的良好捕集剂，并由此形成了测定矿石中微量贵金属的经典方法“火试金”。用铅做捕集剂是熔炼处理低品位物料，提取其中贵金属的有效方法之一。对于富集贵金属铂的熔体铅，可用灰吹法或者硝酸分铅法提取铂。其中灰吹法是在高温下对贵铅进行吹风氧化，该法能耗大，环境条件恶劣，另外所得的氧化铅需进一步回收和处理。硝酸分铅法中，用硝酸溶解大量存在的铅，可使贵金属得到富集，但是硝酸浸煮时，贵金属也会有部分溶解，而且溶解的铅以离子形态存在，需进一步处理回收，此外，该工艺过程产生大量的废水、废渣、废气，对环境易造成严重污染。因此，如何简单高效、低能耗、清洁地分离分离铅铂合金是一个值得研究的课题。

发明内容

本发明的目的是针对现有铅铂合金分离技术的不足，提供一种流程短、低能耗、操作简单工艺，实现铅铂合金的有效分离的新方法。

本发明的目的是通过下述方式实现的：

将含铂的铅熔体加热熔化，在330-520℃的温度范围一次或者分次加金属锌搅拌，加锌量可按公式W_Zn＝15.36+0.0044W_Pt确定，式中W_Zn为每吨铅加锌的量(kg)，W_Pt为每吨铅含铂克数，实际加锌量可按上式计算结果上下浮动±0.2确定；使铅中的铂被锌萃取形成化合物并以铂锌壳即浮渣形式浮在铅熔体表面，分离浮渣即实现从铅中分离铂。

每次加锌后搅拌反应15-30分钟。

本发明优选锌一次性加入的方式为：将含铂的铅熔体升温至480-520℃恒温，放入锌粒，迅速用搅拌器将其压入铅液下并搅拌之，使锌粒与液铅充分反应，降温至440-460℃℃，捞去上层浮渣；继续降温至340-360℃，捞去上层浮渣；再降温至330-340℃后捞去浮渣。

本发明优选的锌分三次加入的方式为：将含铂的铅熔体升温至480-520℃恒温，加入锌粒，迅速用搅拌器将其压入铅液下并搅拌之，使锌粒与液铅充分反应，降温至440-460℃，捞去上层浮渣；继续加入锌粒后搅拌反应一段时间；再次降温至340-360℃，捞去上层浮渣；将温度回升至410-430℃，加入剩余的锌粒重复搅拌反应，降温至330-340℃后捞去浮渣，。

本发明的原理是基于铅-铂二元系在不同温度下能够形成多种化合物(见图1)。其过程实质，就是在适当的温度下把锌加入到含铂的铅熔体中，并搅拌之，由于铂与锌的结合力大于铂与铅的结合力，并能形成多种化合物。这些化合物的比重比铅液小，熔点较高，并且不溶于被锌饱和的铅液，因此以浮渣的形式而浮在铅液的表面上，捞去浮渣使铂与铅分离，然后可以从该浮渣进一步提取金属铂。

本发明的方法具有工艺流程短、简单高效、低能耗等特点。

采用本发明的方法，原料含能与锌反应的杂质应尽可能地少，否则锌的消耗会增加，并且会影响从铂锌壳(浮渣)中进一步提取钯的工艺。

附图说明

附图1是Pt-Zn二元相图。

具体实施方式

以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定，本发明可以按发明内容所述的任何一种方式实施。

实施例1

将200g含Pt为0.1％(1000ppm)铅置于石墨坩埚中，加热熔化并恒温在500℃，加入4克锌粒，迅速用搅拌装置将其压入铅液下并搅拌之，使锌粒与液铅充分反应25分钟，降温至450℃，捞去上层浮渣；继续降温至350℃，捞去上层浮渣；再降温至330℃后捞去浮渣，最后取铅样分析表明铅中的铂含量降为0.96ppm。

实施例2

将200g含Pt为0.5％(5000ppm)铅置于石墨坩埚中，加热熔化并恒温在500℃，首次加入4.5克锌粒，迅速用搅拌装置将其压入铅液下并搅拌之，使锌粒与液铅充分反应25分钟，降温至450℃，捞去上层浮渣；第二次加入2克锌粒，搅拌25分钟；再次降温至350℃，捞去上层浮渣；将温度回升至420℃，第三次加入1克锌粒，搅拌15分钟后，降温至330℃时捞去浮渣，然后取铅样分析表明铅中的铂含量降为0.72ppm。

实施例3

将200g含Pt为1％(10000ppm)铅置于石墨坩埚中，加热熔化并恒温在500℃，首次加入7.5克锌粒，迅速用石墨搅拌器将其压入铅液下并搅拌之，使锌粒与液铅充分反应25分钟，降温至450℃，捞去上层浮渣；第二次加入3克锌粒，搅拌25分钟；再次降温至350℃，捞去上层浮渣；将温度回升至420℃，第三次加入1.5克锌粒，搅拌15分钟后，降温至330℃时最后一次捞去浮渣，然后取铅样分析表明铅中的铂含量降为0.72ppm。