萃取分离在铂族金属冶金中的应用汇总.ppt

萃取分离在铂族金属冶金中的应用 铂族金属简介 P1 铂族金属性质与应用 P2 铂族金属冶金 P3 溶剂萃取法在铂族金属冶金中的应用 P4 新的分离方法与发展 P5 目 录 1、铂族金属简介 铂（Pt）、钯（Pd）、铑（Rh）、铱（It）、锇（Os）、钌（Ru）、金（Au）、银（Ag）八种金属元素，在地壳中含量稀少，提取困难，但性质优越、应用广泛，价格昂贵，被称为贵金属（PMs）。除了金银外，前六种元素称为“铂族元素”（PGMs），因资源与产量比金银少得多，铂族金属又被称为“稀有贵金属”。 1、铂族金属简介 贱金属（BMs） 贵金属（PMs） 所有矿石中，铂与其他铂族金属总是共存的。铂族中，铂、钯的量最大，二者合计约占铂族总量的90%。其他铑、铱、锇、钌合计仅约占铂族总量的10%。而且铂系元素几乎完全以单质状态存在，高度分散在各种矿石中，并共生在一起。 砂铂矿资源日渐减少，且因近代有色金属工业发展，50年代以来铂族金属主要从铜镍硫化共生矿中提取，小部分从炼铜副产品中提取。 2、铂族金属性质 铂族金属既具有相似的物理化学性质，又有各自的特性。 （1）它们的共同特性是：除了锇和钌为钢灰色外，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。铂族金属对气体有很强的吸附性。从上到下，密度增加，熔点增高；从左到右，密度降低，熔点降低，机械加工性能改善。 （2）各自的特性又决定了不同的用途和不同的分离方法。 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。 3、铂族金属冶金 4、溶剂萃取法在铂族金属冶金中的应用 溶剂萃取原理是利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来。 在铂族元素分离富集中，一般选择合适的有机萃取剂把铂族元素萃取在有机层， 而大量基体留在水相中，从而达到分离富集效果。采用的有机萃取剂一般包括中性萃取剂、酸性萃取剂、螫合萃取剂、胺类萃取剂和协同萃取剂。 4、溶剂萃取法在铂族金属冶金中的应用 4.1 金与铂族金属的分离 金的萃取剂很多，在工业萃取剂中,TBP(磷酸三丁酯)、TOPO(三辛基氧化膦)及TOA(三辛胺)等都能萃取金。但由于大多数易挥发、溶解度大、价格昂贵、有气味等缺点，常用的有二丁基卡必醇和甲基异丁基酮等。 a、二丁基卡必醇（DBC）萃取AuCl4- 有机相为100%的DBC，任何酸度下几乎都能定量的萃取金，而不萃取铂族金属。 b、甲基异丁基酮（MIBK）萃取AuCl4- c、反萃 草酸、抗坏血酸、甲醛、醌、二氧化硫、亚硫酸钠、硫酸亚铁、氯化亚铁等溶液均可作为还原反萃剂。其中草酸还原反萃有选择性好,速度快等优点,故选用草酸溶液为从有机相还原反萃金的反萃剂。 4、溶剂萃取法在铂族金属冶金中的应用 4.2 钯的选择性萃取 先选择性萃取把后再萃取铂，从而达到铂把分离的目的。这种工艺流程被广泛采用。选择性萃取钯的萃取剂主要有硫醚类、石油亚砜、羟基肟类、烷基硫化膦。 a、硫醚萃钯 硫醚可以从含贱金属及其他铂族金属的混合液中高选择性的萃取分离PdCl4-。萃钯的硫醚类萃取剂主要有：二正乙基硫醚、二正辛基硫醚、二异戊基硫醚、儿异辛集硫醚等。 b、石油亚砜萃钯 亚砜是硫醚的氧化物，是一种中性含硫萃取剂。 c、羟基肟类萃钯 5-壬基水杨醛肟（P500）、Lix70、Lix65N、N530等。 4、溶剂萃取法在铂族金属冶金中的应用 4.3 铂与钯、铑、铱的分离 萃取法分离铂一般在分离钯之后进行，通常用胺类和膦类萃取剂从不含金、钯的料液中萃取铂，使Rh(Ⅲ)和Ir(Ⅲ)保留在水相中。 a、含磷萃取剂：磷酸三丁脂（TBP）、三正辛基氧化磷（TOPO）、三烷基氧化磷、丁基氧化磷、烷基膦酸二烷机脂等。 b、胺类萃取剂：叔胺（N235）、三正辛胺（TOA）、胺衍生物（N503、A101）等。 c、其他：Alamine336的阿拉伯树脂（XAD2）、P-50肟、N530等。 4、溶剂萃取法在铂族金属冶金中的应用 4.4 铑铱分离 a、萃取铑阳离子 此类分离方法的基本原理是利用了铑铱氯配离子稳定性的差异。向含Rh、Ir的氯配离子溶液中加入NaOH，使Rh(Ⅲ)生成Rh(OH)3沉淀，然后用适量的HCl溶解，则