[发明专利]一种分离提纯铑的方法

说明书

技术领域

本发明涉及贵金属冶金技术领域，即铑与其它金属之间的分离方法，尤其是从含铑的贵金属二次资源废料浸出液中分离提纯铑。

背景技术

铑是极其重要的贵金属元素，最大特点是其催化活性和选择性高。据统计，世界上90%以上的铑都用于汽车尾气净化催化剂；同时，铑在化工、航空航天、电子等行业中也占有重要的地位。铑在溶液中的化学性质十分复杂，与其他贵金属的分离一直是铂族金属提取精炼和化学分析中的难题。

一般情况下，从溶液中分离提纯铑的传统方法是采用亚硝酸钠配合法和氨化法，但亚硝酸钠配合精制和氨化法精制铑基本上都不能有效地除去溶液中的铱。

亚硝酸钠配合法是除去铑中贱金属杂质最有效的方法之一。亚硝酸钠与铑络合，可生成稳定的可溶性亚硝酸钠络合物；调高pH值并加热，贱金属可产生氢氧化物沉淀，而与铑分离，但料液中其它的铂族金属杂质，也会络合生成类似的亚硝酸络合物，从而仍需其他精炼方法来对溶液中的铑进行提纯。氨化法是基于六铑氯酸铵与氨水反应生成二氯化五氨一氯配铑沉淀，但此法操作过程繁琐，铑回收率较低。

专利CN 102557155 A公开了一种从含铑废液中回收铑制备水合三氯化铑的方法，采用水合肼将铑废液中含有的铑沉淀出来，减压过滤、洗涤，沉淀用盐酸、过氧化氢处理转化为较纯的氯铑酸溶液。专利CN 103014322 A公开了一种高效分离提纯铑钌的方法，氯铑酸经10～40 %的氢氧化钠溶液沉淀后，获得的水合氢氧化铑用75%的乙醇溶液洗涤，加2～6 mol/L盐酸溶解，浓缩、赶酸、结晶获得三氯化铑产品，铑回收率达到99%，纯度大于99.95%。专利CN 101275184 B、CN 100308707 C、CN 100410395 C公开了铑的回收方法，都是从六铑氯酸铵水溶液中添加甲酸，以铑黑的形式还原回收铑后，将铑黑在氢气氛中700～900℃烧结，得到海绵铑。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种铑分离提纯的方法，实现贵金属二次资源废料中铑的高效回收。由于相似的化学特性使得铂族金属相互分离非常困难，铑的分离提纯最大的难题是除去铑溶液中少量的其它铂族金属杂质。本发明通过向含铑溶液中添加特殊配制的三乙烯四胺溶液，溶液中的铑生成铑盐沉淀，而其它贵、贱金属不会与配制的三乙烯四胺溶液发生反应，达到铑与其它金属分离的目的。

本发明主要通过如下步骤依次进行：

（1）调整浓度：调整含铑溶液的浓度，保持溶液中的铑离子浓度为3.5～20 g/L；

（2）调pH：将步骤（1）所得的含铑溶液的pH调为0.1～2.0；

（3）加热沉铑：将步骤（2）所得的铑溶液缓慢加热至80～120℃，然后边搅拌边缓慢加入配制的三乙烯四胺溶液，则铑生成铑盐沉淀；

（4）过滤洗涤：将步骤（3）所得的溶液冷却后过滤、洗涤，直至洗液为无色，滤饼为较高纯度的铑盐；

（5）煅烧：将步骤（4）中所得到的滤饼放入石英舟内，在马弗炉内于600~800℃煅烧1～4 h；

（6）通氢还原：将步骤（5）所得的固体放入氢还原炉中，在650～850℃通氢还原得到纯度大于99.9%的铑粉。

步骤（3）中所述三乙烯四胺溶液的配制方法如下：

A、清洗烧杯；

B、向洗净的烧杯中添加去离子水，然后缓慢加入10~12 mol/L的盐酸溶液，边加边用玻璃棒搅拌；

C、取一定量的三乙烯四胺试剂，用滴管慢慢的将三乙烯四胺试剂滴入烧杯中，边滴加边搅拌，确保温度不超过50℃。

D、三乙烯四胺试剂滴加完毕后，用去离子水清洗玻璃棒，并入配好的三乙烯四胺溶液中，冷却，然后装于瓶中，贴好标签以备用。

步骤（3）中所述三乙烯四胺溶液的加入量（mL）与溶液中的铑离子质量（g）比即液固比为：3～8:1，搅拌速率为20～100 r/min；

步骤（6）中所述的氢还原条件为：还原温度650～850℃，还原时间1～4 h，通入氢气之前需用氮气吹扫5～30 min；

配制方法B中所述添加的去离子水和盐酸的质量比为：1:1.5～4，搅拌速率为10～100 r/min；

配制方法C中所述添加的三乙烯四胺试剂与配好的盐酸溶液的质量比为：1:3～5，搅拌速率为20～200 r/min。

本发明采用特殊配制的三乙烯四胺溶液对铑溶液进行分离提纯，与现有技术相比有如下优点：（1）适应物料的范围广，可处理任何含铑的溶液；（2）铑的直收率＞98%，铑粉纯度＞99.9%；（3）工艺流程短，操作简单、实用，生产成本低，易于实现工业化。