铂族金属的回收技术解析

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[3]从废催化剂中回收铂、钯其一，溶解贵金属法，昆 明贵金属研究所与上海石化总厂采用高温焙烧、盐酸 加氧化浸出，锌粉置换，盐酸加氧化剂溶解，固体氯 化铵沉铂，锻烧得纯铂，产品铂纯度99.9%，回收率 97.8%。已申请中国专利。其二，物资再生利用研究 所与核工业部五所合作采用“全熔法”浸出，离子交 换吸附铂（或钯），铂的回收率>98%。钯的收率 >97%。产品纯度均>99。95%。已申请中国专利，并 在数家工厂使用。其三，物资再生利用研究所与扬子 石化公司合作研究从废钯碳催化剂中回收钯。废催化 剂经烧碳，氯化浸出，氨络合，酸化提纯，最后水合 肼还原获纯度>99.95%海绵钯，络合渣等废液中少量 钯经树脂吸附回收。钯回收率>98%。已申请中国专利。
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铂和铑的抗氧化性很好，在空气中能长期保持光泽， 不被氧化。在高温下铂和铑与氧气作用生成挥发性的 氧化物，增加它的蒸发速度。粉末状的铱在空气或氧 气中于 600℃时氧化，生成一层氧化铱（IrO2）薄膜。 这种氧化物在高于1100℃时分解，使金属恢复原有光 泽。铱是惟一可以在氧化性气氛中使用到2300℃而不 严重损失的金属。钌、锇容易被氧化，在室温下，锇 的表面就生成蓝色的氧化膜（OsO2）。四氧化锇 （OsO4）和四氧化钌（RuO4）都是挥发性的有毒化 合物，能刺激粘膜，侵害皮肤。
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[2] 玻纤工业铂的回收昆明贵金属研究所提出，将Pt、 Rh、Au合金废料用王水深解，赶硝转钠盐，过氧化氢 还原分离金，离子交换除杂质，水合肼还原得纯Pt、 Rh。铂铑产品纯度99%，回收率99%。物质再生利用 研究所提出用“白云石一纯碱混合烧结法”从废耐火 砖，玻璃渣中回收铂铑的工艺。废耐火砖经球磨、溶 融、水碎、酸溶、过滤、滤渣用王水溶解，赶硝，离 子交换；水合肼还原，获铂铑产品。铂铑总收率>99%， 产品纯度99.95%。该所结合多年生产实践提出选冶联 合法回收废耐火砖中铂铑，降低了成本，缩短了工艺， 收到较好的效果。
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[5]铂铑合金分离提纯昆明贵金属研究所提出：铂铑合 金用铝合金“碎化，稀盐酸浸出铝，得到细铂铑粉， 盐酸加氧化剂溶解，溶液用三烷基氧化膦萃取分离铂 铑，离子交换提纯铑。铑纯度99.99%，铑回收率 92~94%。已申请中国专利。其二，成都208厂从日本 引进一套铂铑分离设备，铂收率98.5%，铑收率95%， 铂铑产品纯度均>99.95。
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据报道，从公元前4000年到19世纪末，全球累计产金 2.9万t，19世纪世界平均年产金123t；到1973～ 1980年，世界平均年产金量达1375t。铂族金属的世 界产量从1969年开始超过100t，80年代末便翻了一 番，达到200t，90年代初年产近 300t。从这些数据 不难体会出“贵金属”与“现代贵金属”深层的涵义： 二者都是珍稀而贵重，而铂族元素虽然绝对数量比不 上金、银，但其发展的速度深刻体现出“现代”的涵 义。
铂族金属的回收 与利用
制作：王子豪
铂族金属，又称铂族元素。包括铂（Pt）、钯（Pd）、 锇（Os）、铱（Ir）、钌（Ru）、铑（Rh）六种金属 元素，在元素周期表中属第5,6周期。 铂族金属以其特别可贵的性能和资源珍稀而著称；与 金、银合称“贵金属”。但其发现与利用相对于金、 银来说要晚得多。金、银饰品在人类纪元之前的墓葬 中就有发现，而人类对铂族金属的了解和利用，不过 两百多年的历史。其中铂发现最早，1735 年由尤尔 洛发现，其余几种元素都迟至19世纪才陆续有所了解， 如钯是1803年由沃拉斯顿发现，钌是1845年科劳斯 （K.Claus）发现。虽然发现晚，但很快了解到它们有 一些可贵的功能，因而被广泛应用于现代工业和尖端 技术中。因此被称为“现代贵金属”。
[7]笔尖磨削废料中钌的回收 华东分公司提出用浮选法 回收含钌0.4%~1%的笔尖磨削废料。油酸钠为浮选剂， 2#油为起泡剂，酸性介质。所得精矿含钌>5%，尾矿 含钌<0.2%，钌回收率>90%。
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[8]从废催化剂渣中回收钯和铜其一，物资再生利用研 究所用Hcl-H2O2二段逆流浸出，黄药沉淀富集钯与铜 分离法从含Pd0.8%、Cu26.2%的废催化剂泥渣中回收 铜和钯。回收率Pd>98%，Cu>95%[20]。其二，沈阳 矿冶研究所用稀Hcl浸铜，铁置换铜，浸出渣氧化焙烧， 稀王水浸出，锌粉置换，粗钯二氯二氨络亚钯法提纯， 钯纯度99.99%。回收率>98%，铜收率92%。
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[4]废铂、铼催化剂回收其一，物资再生利用研究所与 长岭炼油厂合作，采取“全溶法”浸出，离子交换吸 附铂铼，沉淀剂分离铂铼的方法。铂回收率>98%，铼 收率>93%，铂铼产品纯度均>99.95%，尾液硫酸铝可 做为生产催化剂载体原料。其二，清华大学与北京稀 贵金属提炼厂合作。用萃取法回收废催化剂中的铂铼。 废催化剂用40%硫酸溶解，溶解液中用40%二异辛基 亚砜萃取铼，反萃液生产铼酸钾，硫酸不溶渣灼烧除 碳，酸溶浸铂，浸铂液经40%二异辛基亚砜萃取铂， 反萃液还原沉铂。铂的萃取率>99%，反萃率>99%， 铂直收率>97%，产品铂纯度99.9%；铼的萃取率 >99%，反认率>99%。
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[6]从锇铱合金废料提纯锇 原中国物资再生利用总公司 华东分公司采用通氧燃烧分离锇铱，碱液吸收氧化锇， 硫化钠沉淀，除硫得粗锇，再氧化，盐酸液吸收，氯 化铵沉淀，氢还原，制取纯锇粉，锇回收率>98%。此 方法适用于含锇3%~8%的废料。
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铂族金属稀有而贵重，历来重视回收。废催化剂、废 电器元件、含铂的残破器皿、废电镀液、珠宝装饰品 厂的废料等都可从中回收铂族金属。这些废料含铂量 高时可直接分离提纯；含量低时，须先行富集。液体 废料可以加廉价金属进行置换，或加硫化物使其沉出； 也可用电解沉积或离子交换法富集。固体废料可用铜 或铅熔炼捕集回收。下面例举几种我国主要的回收利 用技术。
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铂具有优良的热电稳定性、和高温抗氧化性和高温抗 腐蚀性。钯能吸收比其体积大2800倍的氢，且氢可以 在钯中自由通行。铱和铑能抗多种氧化剂的侵蚀，有 很好的机械性能。钌能与氨结合，但不起化学反应， 类似某些细菌所特有的性能。锇很脆和很硬，体积弹 性模量最大。锇、钌都易氧化，其氧化物有刺激性， 毒性大等等。
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[1] 硝酸工厂中回收铂的方法硝酸生产所用铂、钯、铑 三元合金催化剂网，生产中耗损的贵金属大部沉积在 氧化炉灰中。昆明贵金属研究所和太原化肥厂合作研 究，工艺流程如下：炉灰→铁捕集还原熔炼→氧化熔 炼→酸浸→渣煅烧→湿法提纯→铂钯铑三元合金粉。 Pt、Pb、Rh直收率83%，总收率98%，产品纯度 99.9%。旧铂网回收工艺简单，废网经溶解、提纯、 还原后再配料拉丝织网，其回收率>99%。
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铂族金属是典型的贵金属，其化学稳定性特别高，具 有很好ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ抗腐蚀和抗氧化能力。它们能抵抗普通酸和 化学试剂的腐蚀，铂不与普通酸作用，但能缓慢地溶 解于王水中生成氯铂酸（H2PtCl6）。钯在铂族中较 为活泼，对酸的抗蚀能力稍差，能很快溶于硝酸。铱、 铑、钌能抗单一的酸和化学试剂侵蚀，甚至王水也很 难溶解它们。
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铂族金属既具有相似的物理化学性质，又有各自的特 性。它们的共同特性是：除了锇和钌为钢灰色外，铂 族金属其余均为银白色；熔点高、强度大、电热性稳 定、抗电火花蚀耗性高、抗腐蚀性优良、高温抗氧化 性能强、催化活性良好。各自的特性又决定了不同的 用途。例如铂还有良好的塑性和稳定的电阻与电阻温 度系数，可锻造成铂丝、铂箔等；它不与氧直接化合， 不被酸、碱侵蚀，只溶于热的王水中；钯可溶于浓硝 酸，室温下能吸收其体积350～850倍的氢气。铑和 铱不溶于王水，能与熔融氢氧化钠和过氧化钠反应， 生成溶解于酸的化合物；锇与钌不溶于王水，却易氧 化成四氧化物。