[发明专利]一种铂铑混合料液中铂铑的提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及铂族金属提取领域，特别涉及一种铂铑混合料液中铂铑的提取方法。

背景技术

铂族金属元素在地壳中的占有量非常稀少，在地壳的固体物质中每一吨含有零点几克至零点零零几克，其中最少的为铑等，一吨地壳的固体物质中含有约1×10^-3克铑，一吨地壳的固体物质中含有约5×10^-3克铂。铂和铑同属于铂族金属，由于具有熔点高，导电性、耐蚀性和高温稳定性好的特点，同时高温强度大和高温蠕变能力强，使得它们成为现代工业和国防建设的重要材料，广泛应用于航空、航天、导弹、火箭、原子能、微电技术、化工、玻璃工业、气体净化及冶金工业中，在高新技术产业中的作用日益增强，故被誉为现代工业的“维生素”和“现代新金属”。

我国铂族金属资源有限，铂族金属二次回收量是我国铂族金属总供给量中的重要组成部分。在资源缺乏的情况下，充分利用国内铂族金属矿产资源及二次资源回收就显得越来越重要。

含铂族金属的废料种类繁多，形态各异，须用不同的方法来处理。在铂族金属分离提纯的步骤中，都将铂族金属溶解，再从混合液中分离和提纯金属。由于铂族金属在溶液中的化学性质极为相似，并且价态多变，它们的分离提纯一直是冶金中的难题之一。传统以沉淀法、置换法为主的铂族金属分离工艺流程冗长、收率低、成本高、操作麻烦，劳动强度大。溶剂萃取技术由于具有工艺简化、分离效果好、贵金属收率高、生产操作安全、对各种物料的适用性和灵活性较大、处理容量大、易实现自动化等优点被国内外学者公认为是分离提取铂族金属的高新技术。有的贵金属冶炼厂已部分采用了萃取分离流程。开发无毒、高效的萃取剂和萃取新工艺一直是该技术的重要研究方向。

从热电偶的铂铑废料中提取铂铑金属，可以充分利用铂铑资源并降低成本。通常是将铂铑废料溶解后提取回收铂铑，目前，从铂铑料液中提取铂铑，可以采用先提取铂，再提取铑。提取铂采用萃取分离的方法，萃取分离的萃取剂有多种，主要为磷类、胺类、硫类等。磷类萃取剂主要有：磷酸三丁酯（TBP）、三辛基氧膦（TOPO）、三烷基氧膦（TRPO）等，国际镍公司（Inco）Acton精炼厂已将TBP萃取分离铂应用于生产。胺类萃取剂主要有：三正辛胺（TOA）、7301、N235、Alamine336、TAB-194等。英国Royston的Mathey-Rusterburg精炼厂已将TOA萃取分离铂用于生产。含硫类萃取剂有：石油亚砜（PSO）、二正辛基亚砜（DOSO）、二异辛基亚砜（DIOSO）等。

现在工业上采用上述萃取剂制备的铂萃取体系中，铂废液浓度一般在10g/L左右甚至更低，其原因是若提高了铂废液浓度，萃取过程中形成的萃取缔合物浓度高，导致萃取体系浑浊，分相困难，严重的还会发生沉淀，导致无法萃取分离铂，且目前常用的采取上述萃取剂制备的萃取体系（如100%TBP、N235+正十二烷+辛醇）等通常需经过三次到四次反复萃取，累计萃取率才能达到≥99.5%，萃取体系（包括萃取剂、稀释剂、酸碱种类及其浓度等因素）的萃取容量小，一次萃取能力弱，铂的整体萃取效率低。

由于铑在溶液中的状态复杂多样，目前还没有合适的用于萃取铑的萃取剂。由于铂铑不易分离，采用传统阳离子交换柱的方法无法将铂铑分离并保证提取的铑的纯度。

发明内容

本发明的目的是针对现有提取技术的不足，提供一种铂铑混合料液中铂铑的提取方法，该方法中铂采用一级萃取方法萃取分离，其萃取率E≥99.5%，铑采用阳离子交换柱的方法提取，本发明所述方法能高效分离铂铑混合料液中的铂，保证了铂和铑的提取纯度。

本发明的技术方案是：铂铑混合料液中铂铑的提取方法，具有以下步骤：

1）称取含铂、铑重量比为10：1的热电偶铂铑废料用王水溶解得到铂铑溶解液，加热，除硝酸和盐酸得到浓缩液；

2）取步骤1）所得浓缩液用浓度为5mol/L的盐酸溶液定容得到铂浓度为40.00g/L、铑浓度为4.0g/L的铂铑溶液，用浓度为5mol/L的盐酸溶液稀释，得铂铑稀释液；

3）用正辛烷作稀释剂、N-正丁基异辛酰胺作溶质配制的萃取剂，采用一级萃取方法萃取铂铑稀释液中的铂，萃余液中的铑及杂质通过阳离子交换柱去除杂质，得到铑溶液。

步骤2）中用盐酸稀释铂铑溶液时，铂铑溶液：盐酸的体积比为1:1~9。

步骤3）中萃取剂的制备方法为：

1)用正辛烷作稀释剂，N-正丁基异辛酰胺作溶质，配制浓度为1.5~2.5mol/L的有机相；