[发明专利]一种利用含铑废料合成硝酸铑溶液的方法

说明书

本发明公开了一种利用含铑废料合成硝酸铑溶液的方法，包括以下步骤：将含铑废料浸出液中酸浓度调整至4mol/L‑5mol/L后加热回流，得到铑酸性溶液；将铑酸性溶液加入沉淀剂后升温至100℃‑110℃并回流12h‑24h，得到含有棕黑色沉淀的混合物，冷却过滤、溶解、过滤、洗涤、溶解，得到含铑溶液；将含铑溶液通过氢型阳离子树脂进行交换，将除去微量杂质的含铑溶液加入氢氧化钾溶液进行沉淀反应，再进行洗涤、干燥，得到高纯度氢氧化铑固体；将高纯度氢氧化铑固体加入硝酸溶液进行溶解反应后过滤，得到硝酸铑溶液。本发明工艺适用性强、操作简单、成本低、合成的硝酸铑产品纯度高、稳定性好。

技术领域

本发明涉及贵金属的化学品合成领域，特别涉及一种利用含铑废料合成硝酸铑溶液的方法。

背景技术

铑是一种重要的铂族贵金属，在很多关键领域有不可替代的作用。世界上90％的铑主要用作汽车尾气催化剂，其也常被用作加氢催化剂、热电偶、铂铑合金等，也常镀在探照灯和反射镜上，用来作为宝石的加光抛光剂和电的接触部件，并且铑也可用作其他金属的镀膜。近年来，铑催化剂的市场需求量巨大，直接带动了用于铑催化剂合成的前体物质硝酸铑溶液的需求量，面对巨大的市场需求量，直接从含铑废料合成硝酸铑成为必然之举。

传统的硝酸铑的合成工艺为：将铑粉依次经氧化、浸出、过滤、水解、洗涤、过滤、酸溶等工序得到硝酸佬。该工艺合成的硝酸铑收率在70％左右，工序较长，产品纯度低，尤其是产品中氯离子难以去除，导致催化剂中毒，严重影响了催化剂寿命。

目前，直接从含铑废料合成硝酸铑主要受铑回收方法的限制，废料中铑的回收提纯方法主要有沉淀分离法、电解法、溶剂萃取法、树脂分离法、吸附法、金属置换法等。传统的沉淀法提纯是指亚硝酸钠络合法、氨化法、亚硫酸铵法等。亚硝酸钠络合法利用亚硝酸钠与铑生成稳定的可溶性亚硝酸钠络合物Na₃Rh(NO₂)₆，而贱金属水解形成氢氧化物沉淀，从而与铑分离，但采用此方法溶液中其他铂族金属液也络合为类似可溶性亚硝酸钠络合物，不能与铑完全分离。氨化法是采用六氯铑酸氨与氨水反应生成[Rh(NH₃)₅Cl]Cl₂沉淀，但操作过程繁琐，回收率低。CN1414125A从羰基合成反应废铑催化剂回收铑的方法，废催化剂残液经过焚烧灰化，残渣采用酸式硫酸盐熔融，生成可溶性铑盐，然后采用电解技术将铑分离得到金属铑，铑粉单程回收率96％以上，纯度99.95％。但电解法得到的铑镀层不方便铑粉转化，这是影响其应用的一大局限。

用含铑废料合成硝酸铑主要受杂质影响较大，一般铑回收液中不仅含有大量的钠、钾、铝、铁、镍、铜、钙等杂质，而且还含有一些其他铂族金属，由于相似的化学性质使得这些铂族金属之间的相互之间分离提纯比较困难，并且回收提纯方法工艺条件苛刻，环境污染大，回收纯度低，如何将这些废料回收提纯后合成铑化合物，成为硝酸铑合成需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种工艺简单、过程可控、氢氧化铑中间品纯度高、能够避免硝酸铑的中毒、提高硝酸铑的稳定性、延长硝酸铑使用寿命的利用含铑废料合成硝酸铑溶液的方法。

本发明采用以下技术方案：

一种利用含铑废料合成硝酸铑溶液的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将含铑废料浸出液中酸浓度调整至4mol/L-5mol/L后加热回流至含铑废料浸出液中铑浓度为50g/L-70g/L，得到铑酸性溶液；

(2)将铑酸性溶液加入沉淀剂后升温至100℃-110℃并回流12h-24h，得到含有棕黑色沉淀的混合物，将含有棕黑色沉淀的混合物冷却过滤后于40℃-50℃的乙醇中溶解5h-6h，过滤、洗涤得到铑盐沉淀，将铑盐沉淀溶解，得到含铑溶液；

(3)将含铑溶液通过氢型阳离子树脂进行交换，得到除去微量杂质的含铑溶液；