本發(fā)明屬貴金屬冶煉中鉑族金屬的提純領(lǐng)域，具體涉及到一種高純鉑粉的制備方法。
背景技術(shù)：
高純鉑粉在化學(xué)工業(yè)、電氣儀表、精密合金及測(cè)溫材料等領(lǐng)域具有十分重要用途，目前生產(chǎn)高純鉑粉的方法主要還是基于氯化銨沉淀法，如專利cn102296183.a以金屬鉑為原料，采用王水溶解-氯化銨沉淀-離子交換提純-氯化銨沉淀-高溫煅燒的方法制備得高純鉑；專利cn103484687.b將含氯鉑酸銨的鉑族金屬物料與酸液調(diào)漿后加熱至沸，然后加入草酸銨，過(guò)濾，濾液再氯氣存在下加入固體氯化銨，得到氯鉑酸銨，如此反復(fù)進(jìn)行2-3次后得到純凈的氯鉑酸銨，再煅燒可得到高純鉑；專利cn104889413.a以海綿鉑(pt99.95%)為原料，通過(guò)氯化溶解-氧化水解沉淀-離子交換除雜-氨氣沉鉑-煅燒的方法生產(chǎn)出純度大于99.999%的高純鉑粉。諸如此類的化學(xué)法普遍存在流程冗長(zhǎng)、鉑直收率低、操作復(fù)雜、穩(wěn)定性差以及廢氣量多等問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對(duì)高純鉑粉制備技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種流程短、操作簡(jiǎn)單、鉑直收率高、節(jié)能環(huán)保且對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)的高純鉑粉制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案：一種高純鉑粉的制備方法，其特征在于：
步驟1：以含鉑氯化液為原液，進(jìn)行鉑耦合萃取，得到鉑萃余液和鉑反萃液，
步驟2：鉑萃余液送其它有價(jià)元素回收，鉑反萃液調(diào)節(jié)ph后進(jìn)行氯化銨沉淀，得到沉鉑液和沉鉑渣，沉鉑液返回萃鉑原液，
步驟3：沉鉑渣用堿性溶液漿化后，漿料加熱至40~90℃后，在一段時(shí)間內(nèi)加入一定量的還原劑進(jìn)行還原，得到還原后液和還原鉑粉，還原后液返回用作漿化液或送廢水處理，還原鉑粉分別用濃硝酸和去離子水洗滌后烘干，得到高純鉑粉。
進(jìn)一步，所述步驟1中的鉑耦合萃取具體工藝為：原液先進(jìn)行三級(jí)逆流萃鉑，得到三級(jí)萃余液和一級(jí)反萃液，三級(jí)萃余液送其它有價(jià)元素回收，一級(jí)反萃液調(diào)節(jié)ph后再次進(jìn)行鉑萃取，得到萃余液和反萃液，萃余液返回至萃鉑原液。
進(jìn)一步，所述三級(jí)逆流萃取和再次進(jìn)行鉑萃取所用的有機(jī)相均為n235+長(zhǎng)鏈高級(jí)脂肪醇(c7~c9)+溶劑，溶劑為正十二烷、二乙苯、磺化煤油中的一種或幾種組合，n235體積分?jǐn)?shù)為5%~25%，長(zhǎng)鏈高級(jí)脂肪醇體積分?jǐn)?shù)為10%~45%，其余為溶劑，三級(jí)逆流萃取和再次進(jìn)行鉑萃取所用有機(jī)相組成可相同，也可不同，但互不混用。
進(jìn)一步，鉑耦合萃取中的三級(jí)逆流萃取和二次萃取時(shí)洗滌和再生所用水相均為0.1mol/l~1.0mol/l的鹽酸溶液，反萃所用水相為1%~10%naoh+0.05%~0.5%添加劑的水溶液，所述添加劑為檸檬酸、檸檬酸鹽、聚馬來(lái)酸、聚馬來(lái)酸酐、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉中的一種或幾種組合。
進(jìn)一步，所述步驟2中的氯化銨沉淀的工藝為：氯化銨沉淀時(shí)氯化銨加入量為40g/l~140g/l，沉淀溫度為40~90℃，還加入5~25g/l的氧化劑，氧化劑為氯酸鈉、氯酸鉀、次氯酸鈉、高氯酸、氯氣及雙氧水中的一種或幾種組合。
進(jìn)一步，所述步驟3中沉鉑渣漿化時(shí)液固比0.5~5.0，堿性溶液為氫氧化鈉水溶液或氫氧化鉀水溶液。
進(jìn)一步，所述一段時(shí)間為0.5~5h，加入量為理論量的1.0~5.0倍，所述還原劑為甲醛、水合肼、硼氫化鈉、鹽酸羥胺中的一種或幾種組合。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果和突出優(yōu)點(diǎn)在于：
1）能穩(wěn)定地生產(chǎn)出滿足sm-pt99.995牌號(hào)的高純海綿鉑；
2）鉑直收率高，在95%以上；
3）適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)原料中au、ag、pd、rh、ir、ru等雜質(zhì)的含量沒(méi)有特別的要求；
4）無(wú)焙燒或煅燒的步驟，也無(wú)大量廢氣產(chǎn)生，節(jié)能環(huán)保；
5）流程短，操作簡(jiǎn)單。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但本發(fā)明的范圍不限于這些實(shí)施例。
本發(fā)明一種高純鉑粉的制備方法，該方法具體包括以下步驟：
步驟1：以含鉑氯化液為原液，進(jìn)行鉑耦合萃取，得到鉑萃余液和鉑反萃液，
步驟2：鉑萃余液送其它有價(jià)元素回收，鉑反萃液調(diào)節(jié)ph后進(jìn)行氯化銨沉淀，得到沉鉑液和沉鉑渣，沉鉑液返回萃鉑原液，
步驟3：沉鉑渣用堿性溶液漿化后，漿料加熱至40~90℃后，在一段時(shí)間內(nèi)加入一定量的還原劑進(jìn)行還原，得到還原后液和還原鉑粉，還原后液返回用作漿化液或送廢水處理，還原鉑粉分別用濃硝酸和去離子水洗滌后烘干，得到高純鉑粉。
進(jìn)一步，所述步驟1中的鉑耦合萃取具體工藝為：原液先進(jìn)行三級(jí)逆流萃鉑，得到三級(jí)萃余液和一級(jí)反萃液，三級(jí)萃余液送其它有價(jià)元素回收，一級(jí)反萃液調(diào)節(jié)ph后再次進(jìn)行鉑萃取，得到萃余液和反萃液，萃余液返回至萃鉑原液。
進(jìn)一步，所述三級(jí)逆流萃取和再次進(jìn)行鉑萃取所用的有機(jī)相均為n235+長(zhǎng)鏈高級(jí)脂肪醇(c7~c9)+溶劑，溶劑為正十二烷、二乙苯、磺化煤油中的一種或幾種組合，n235體積分?jǐn)?shù)為5%~25%，長(zhǎng)鏈高級(jí)脂肪醇體積分?jǐn)?shù)為10%~45%，其余為溶劑，三級(jí)逆流萃取和再次進(jìn)行鉑萃取所用有機(jī)相組成可相同，也可不同，但互不混用。
進(jìn)一步，鉑耦合萃取中的三級(jí)逆流萃取和二次萃取時(shí)洗滌和再生所用水相均為0.1mol/l~1.0mol/l的鹽酸溶液，反萃所用水相為1%~10%naoh+0.05%~0.5%添加劑的水溶液，所述添加劑為檸檬酸、檸檬酸鹽、聚馬來(lái)酸、聚馬來(lái)酸酐、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉中的一種或幾種組合。
進(jìn)一步，所述步驟2中的氯化銨沉淀的工藝為：氯化銨沉淀時(shí)氯化銨加入量為40g/l~140g/l，沉淀溫度為40~90℃，還加入5~25g/l的氧化劑，氧化劑為氯酸鈉、氯酸鉀、次氯酸鈉、高氯酸、氯氣及雙氧水中的一種或幾種組合。
進(jìn)一步，所述步驟3中沉鉑渣漿化時(shí)液固比0.5~5.0，堿性溶液為氫氧化鈉水溶液或氫氧化鉀水溶液。
進(jìn)一步，所述一段時(shí)間為0.5~5h，加入量為理論量的1.0~5.0倍，所述還原劑為甲醛、水合肼、硼氫化鈉、鹽酸羥胺中的一種或幾種組合。
實(shí)施例1
取1.0l含鉑氯化液，測(cè)得其鉑濃度為7.14g/l，以10%n235、20%異戊醇和70%正十二烷組成有機(jī)相，按如下流程進(jìn)行三級(jí)逆流萃?。?/p>
萃?。簅/a=2，混合澄清各5min；
洗滌：用0.15mol/l鹽酸溶液洗滌，o/a=1，混合澄清各5min；
反萃：用8%氫氧化鈉+0.1%乙二胺四乙酸水溶液反萃，o/a=1，混合澄清各5min；
再生：用0.20mol/l鹽酸溶液洗滌，o/a=1，混合澄清各5min；
得到三級(jí)鉑萃余液和一級(jí)鉑反萃液，三級(jí)鉑萃余液送pd、rh、ir、ru、se等其它有價(jià)元素回收，一級(jí)鉑反萃液調(diào)節(jié)ph后，以15%n235、20%異戊醇和65%正十二烷組成有機(jī)相，按如下流程進(jìn)行第二次萃?。?/p>
萃?。簅/a=1，混合澄清各5min；
洗滌：用0.15mol/l鹽酸溶液洗滌，o/a=1，混合澄清各5min；
反萃：用3%氫氧化鈉+0.15%檸檬酸鈉水溶液反萃，o/a=1，混合澄清各5min；
再生：用0.2mol/l鹽酸溶液洗滌，o/a=1，混合澄清各5min；
得到二次鉑萃余液和二次鉑反萃液，二次鉑萃余液返回提鉑原料，二次鉑反萃液調(diào)節(jié)ph后升溫至80℃，分別按40g/l和10g/l加入氯化銨和氯酸鈉，冷卻后作固液分離，得沉鉑液和沉鉑渣，沉鉑液返回提鉑原料，沉鉑渣按液固比1.0與10%的氫氧化鈉水溶液混合攪拌成漿料，加熱至50℃，然后在1.0h內(nèi)加入25.9g40%的甲醛水溶液，反應(yīng)完成后固液分離，得還原后液和還原鉑粉，還原后液送廢水處理，還原鉑粉分別用濃硝酸和去離子水洗滌，烘干稱重得6.81g，送成品檢測(cè)，產(chǎn)品符合ys/t81—2006中sm—pt99.995高純海綿鉑的要求。
實(shí)施例2
取1.0l含鉑氯化液，測(cè)得其鉑濃度為23.59g/l，以15%n235、30%異戊醇和55%二乙苯組成有機(jī)相，按如下流程進(jìn)行三級(jí)逆流萃?。?/p>
萃?。簅/a=1，混合澄清各5min；
洗滌：用0.20mol/l鹽酸溶液洗滌，o/a=1，混合澄清各5min；
反萃：用6%氫氧化鈉+0.05%聚馬來(lái)酸水溶液反萃，o/a=1，混合澄清各5min；
再生：用0.30mol/l鹽酸溶液洗滌，o/a=1，混合澄清各5min；
得到三級(jí)鉑萃余液和一級(jí)鉑反萃液，三級(jí)鉑萃余液送pd、rh、ir、ru、se等其它有價(jià)元素回收，一級(jí)鉑反萃液調(diào)節(jié)ph后，以20%n235、30%異戊醇和50%二乙苯組成有機(jī)相，按如下流程進(jìn)行第二次萃?。?/p>
萃取：o/a=1，混合澄清各5min；
洗滌：用0.20mol/l鹽酸溶液洗滌，o/a=1，混合澄清各5min；
反萃：用2%氫氧化鈉+0.10%乙二胺四乙酸二鈉水溶液反萃，o/a=1，混合澄清各5min；
再生：用0.30mol/l鹽酸溶液洗滌，o/a=1，混合澄清各5min；
得到二次鉑萃余液和二次鉑反萃液，二次鉑萃余液返回提鉑原料，二次鉑反萃液調(diào)節(jié)ph后升溫至70℃，分別按100g/l和20g/l加入氯化銨和氯酸鈉，冷卻后作固液分離，得沉鉑液和沉鉑渣，沉鉑液返回提鉑原料，沉鉑渣按液固比3.0與15%的氫氧化鉀水溶液混合攪拌成漿料，加熱至60℃，然后在4.0h內(nèi)加入78.7g70%的水合肼水溶液，反應(yīng)完成后固液分離，得還原后液和還原鉑粉，還原后液送廢水處理，還原鉑粉分別用濃硝酸和去離子水洗滌，烘干稱重得22.46g，送成品檢測(cè)，產(chǎn)品符合ys/t81—2006中sm—pt99.995高純海綿鉑的要求。
實(shí)施例3
取1.0l含鉑氯化液，測(cè)得其鉑濃度為2.42g/l，以5%n235、15%異戊醇和80%磺化煤油組成有機(jī)相，按如下流程進(jìn)行三級(jí)逆流萃?。?/p>
萃?。簅/a=2，混合澄清各5min；
洗滌：用0.80mol/l鹽酸溶液洗滌，o/a=1，混合澄清各5min；
反萃：用10%氫氧化鈉+0.05%聚馬來(lái)酸酐水溶液反萃，o/a=1，混合澄清各5min；
再生：用0.80mol/l鹽酸溶液洗滌，o/a=1，混合澄清各5min；
得到三級(jí)鉑萃余液和一級(jí)鉑反萃液，三級(jí)鉑萃余液送pd、rh、ir、ru、se等其它有價(jià)元素回收，一級(jí)鉑反萃液調(diào)節(jié)ph后，以5%n235、20%異戊醇和75%二乙苯組成有機(jī)相，按如下流程進(jìn)行第二次萃?。?/p>
萃?。簅/a=1，混合澄清各5min；
洗滌：用0.80mol/l鹽酸溶液洗滌，o/a=1，混合澄清各5min；
反萃：用10%氫氧化鈉+0.05%聚馬來(lái)酸酐水溶液反萃，o/a=1，混合澄清各5min；
再生：用0.80mol/l鹽酸溶液洗滌，o/a=1，混合澄清各5min；
得到二次鉑萃余液和二次鉑反萃液，二次鉑萃余液返回提鉑原料，二次鉑反萃液調(diào)節(jié)ph后升溫至60℃，分別按40g/l和5g/l加入氯化銨和氯酸鈉，冷卻后作固液分離，得沉鉑液和沉鉑渣，沉鉑液返回提鉑原料，沉鉑渣按液固比2.0與18%的氫氧化鉀水溶液混合攪拌成漿料，加熱至60℃，然后在2.0h內(nèi)加入10.7g70%的水合肼水溶液，反應(yīng)完成后固液分離，得還原后液和還原鉑粉，還原后液送廢水處理，還原鉑粉分別用濃硝酸和去離子水洗滌，烘干稱重得2.38g，送成品檢測(cè)，產(chǎn)品符合ys/t81—2006中sm—pt99.995高純海綿鉑的要求。