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一、铂族金属及其合金的熔铸
铂及含不易氧化或不大量吸收气体的铂合金,可在大气气氛下,用高频或中频感应电炉,在氧化铂或氧化锆坩埚中熔炼,浇铸在水冷铜模中,可以获得高质量的铸锭.熔炼含易氧化或易吸收气体的铂合金,则应在真空、充氯气的气氛下,用高频或中频感应电炉加热。熔炼熔化温度较高的铂合金则在真空、充氧气的电弧炉中进行。应该指出的是,在熔炼符合中华人民共和国国家标准GB3772—1983和GB2902—1982的PtRhlO-Pt和PtRh30-PtRh6热电偶丝的铂及铂合金时,原料的纯度铂应为99.99%以上,铑应为99.95%以上,配料时PtRh10配平,PtRh30应配为PtRh29.7,PtRh6应配为PtRh6.12。铂在高温下大量吸气,铂及大多数铂合金,采用真空、充氧气的中频感应电炉加热,在氧化铂坩埚中熔炼,浇铸在水冷铜模中。在熔铸铂及铂合金、铂及铂合金时,通常的浇铸温度比熔化温度高150?200摄氏度。
铑、铱及其合金,可用高频感应电炉,或中频感应电炉,在真空、充氧气的气氛下,在氧化错坩埚中熔炼,浇铸在水冷铜模中,可获得品质好的铸锭。钌和锇可釆用真空、充氧气的电弧炉熔炼。
铂族金属除了铸锭以外,铂、钯、铑和铱经常以海绵态存在。根据后续加工的需要,有时铂族金属在精炼成海绵态以后就不再铸锭,因为海绵态的铂族金属在许多方面比铸锭状态使用更方便,如在进行化学反应时,海绵态的铂族金属更容易反应;海绵态的铂族金属有时可以直接用于催化剂的制造等。
二、铂金回收的主要来源要在机动车报废时所回收利用的尾气排放操纵金属催化剂。绝大多数铂金用以柴油汽车和货车上,2019年接近有290万盎司(90吨)的铂金被用以汽车工业。2019年,从饰品中收回的铂金为47.7万盎司(15吨),但自2006年至今,均值每一年回收利用量做到70万盎司(22吨)。
三、从铂族金属中分离铂金属
四甲基氯化铵沉淀法
近几年来,美国MRT公司报道了用四甲基氯化铵(CH3)4NC1沉淀分离铂族金属,其原理是⑶]:氯化铵中的4个氢被4个甲基取代之后反应活性比氯化铵高,溶液中的Pt(H)、Pd(II)不会与(CH3)4NC1反应,而Pt(lV).Pd(lV)很容易与(CH3)4NC1反应生成r(CH3)4N]2PtC16和[(CH3)4N]2PdCl6沉淀。PHN)比Pt(n)稳定,所以Pt(]y)与(cH:mNci反应生成的[(ch3)4N〕2PtCk不会被反溶;而Pd(H)比Pd(IV)稳定,Pd(JV)与(CH3)4NC1所生成的[(CH3)4N]2PdC16极不稳定,其在较高温度下被(CH3)4NC1溶解生成更稳定的[(CH3)4NLPdC16.而H3RhCl6只能与过量的(CH3)4NC1生成沉淀。同时由于较高的反应活性,铂沉淀反应速率较快,沉钌较完全;(CH.3)4NC1与IA、nA及所有过渡金属氯化物均不会生成相应的沉淀,可有效除去这些贱金属杂质,利用这一特性可将铂与铂、贱金属实现有效的分离。
沉淀后可用水洗涤除去Cu、Ni、R、Se、As、Fe、S、Zn、Cr、Ce、Pb等杂质。具体操作步骤如下:
铂的沉淀:将含铂、钯的浸岀液倒入20L的旋转蒸发仪内,然后依次加入1800g四甲基氯化铵、100g氯化钠和800mL6m。l/LHC1溶液,控制温度125V,反应时间3h,铂生成沉淀,钯留在溶液中。
C(CH3)4N]2PtCl6的纯化:将洗涤后的[(CH3)4N]2PtC16用盐酸完全溶解,保持溶液中较高的铂离子浓度(最好在50g/L以上),热过滤后向滤液中加入(CH3)4NC1,自然冷却,铂就会以[(CH3)4NLPtC16的形式重新沉淀出来。铂铵盐沉淀用6m。l/LHC1溶液在109℃溶解,微量的铂铵盐会在高温下溶解变为2价铠盐,沉铂时包裹的贱金属也转化到溶液中,然后加入(CH3)iNC1沉舶。由于是自然冷却沉淀,可有效去除溶液中的钌和包裹的贱金属,从而得到较高纯度的铂铵盐,燃烧后得到纯度大于99.95%的海绵铂,铂的直收率大于99.8%。
四、近些年我国铂族金属产量逐年增长。2007年为3.14吨,其中铂1.688吨,同比上升15.0% ,钯1.452吨,同比增长20.2% ,其余铂族金属产量甚少。2007年金川公司铂族金属的产量为1.6 吨,约占全国总产量的51% 。我国矿产铂族金属供给远远不能满足国内消费需求。原生铂矿铂族金属含量仅 0.X ~ X g/t,铂族金属二次资源是铂族金属在加工及制成品使用过程中失去性能后产生的物料,这类资源种类繁杂、形态各异,品位从万分之几(甚至到百万 分之几,即 10 -6 级)到几乎纯净金属,与原生铂矿相比品位较高、成分简单,回收工艺相对简短,投资少。铂族金属二次资源再生回收已成为铂族金属的重要来源。因此,全球铂族金属二次资源再生回收的相关体系正在完善,高效清洁的回收技术成为研究的热点
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