一种氯铂酸铵还原废液循环使用方法技术

本申请涉及铂金属提纯技术领域，具体公开了一种氯铂酸铵还原废液循环使用方法。所述方法依次包括：(1)将粗铂用王水溶解得到氯铂酸溶液a，用氯化铵或包含氯化铵的溶液沉淀得氯铂酸铵a，之后用碱性水合肼溶液还原得到海绵铂a和废水a；(2)将海绵铂a用王水溶解得到氯铂酸溶液b，用废水a沉淀得到氯铂酸铵b，之后用碱性水合肼溶液还原得海绵铂b和废水b；(3)将海绵铂b用王水溶解得到氯铂酸溶液c，用氯化铵沉淀得到氯铂酸铵c，之后用碱性水合肼溶液还原得到纯化海绵铂和废水c，其中，废水c可以用作下次纯化粗铂过程的步骤(1)中所述包含氯化铵的溶液。本申请的方法充分利用还原废液中所含的大量氯化铵，节约了废水处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种氯铂酸铵还原废液循环使用方法
本申请涉及铂金属提纯
，更具体地，其涉及一种氯铂酸铵还原废液循环使用方法。
技术介绍
铂(Platinum，Pt)，俗称铂金、白金，是一种贵金属化学元素，属于铂系元素，原子量195.078，熔点1772℃，沸点3827±100℃，密度21.45g/cm3(20℃)，质较软，有良好的延展性、导热性和导电性。铂具有良好的化学稳定性，易加工成形，可用作珠宝首饰装饰品或工艺品，也可用作高级化学器皿、铂金坩埚、电极或化学反应中的催化剂，此外在特殊材料领域还可用作生产高温热电偶的重要原料。铂的提纯是铂加工中一个重要过程，铂的纯度对加工产品的质量和使用寿命有着直接的影响。目前，铂提纯的方法包括溶解贵金属法、全熔法、干法提纯、湿法提纯等，其中最为悠久和经典的方法为湿法提纯，即氯化铵反复沉淀法。具体地，包括以下基本流程：①溶解：将粗铂用王水溶解得到氯铂酸溶液；②沉铂：向氯铂酸溶液中加入氯化铵使之生成氯铂酸铵沉淀；以及③还原：在加热的条件下采用碱性水合肼将氯铂酸铵还原为海绵铂。如此反复操作几次，即可得到较为纯净的铂金属单质。上述还原过程会产生大量的弱碱性溶液，对此，通常是采用树脂来吸附其中残留的贵金属后当作废水排放，或者直接废弃处理。这存在如下问题：(1)贵金属回收率低：由于该废水为弱碱性，且含有大量的铵根离子，普通树脂对其中贵金属吸附效率很差，导致难以充分回收；以及(2)处理成本高：该弱碱性溶液不可直接废弃排放，必须通过废水处理至达标后才可排放，或交给有资质的环保公司有偿处理。因此，本领域技术人员希望能够开发一种能够回收利用该弱碱性溶液，充分降低成本的方法。
技术实现思路
[技术问题]为了解决上述问题，本申请的一个目的在于提供一种氯铂酸铵还原废液循环使用方法，所述方法充分利用该废液中所含的大量氯化铵，降低了铂提纯的成本，同时也节约了大量的废水处理成本。[技术方案]根据本申请的一个实施方式，提供了一种氯铂酸铵还原废液循环使用方法，所述方法依次包括以下步骤：(1)将粗铂用王水溶解得到氯铂酸溶液a，将所述氯铂酸溶液a加热至沸，在搅拌下加入氯化铵或包含氯化铵的溶液至沉淀完全，过滤得到氯铂酸铵a，之后将所述氯铂酸铵a与碱性水合肼溶液混合，搅拌加热还原，过滤，得到海绵铂a和废水a；(2)将所述海绵铂a用王水溶解得到氯铂酸溶液b，用盐酸将所述废水a调节至pH＝1～2并补加氯化铵，在搅拌下加入加热至沸的所述氯铂酸溶液b中至沉淀完全，过滤得到氯铂酸铵b，之后将所述氯铂酸铵b与碱性水合肼溶液混合，搅拌加热还原，过滤，得到海绵铂b和废水b；(3)将所述海绵铂b用王水溶解得到氯铂酸溶液c，将所述氯铂酸溶液c加热至沸，在搅拌下加入氯化铵至沉淀完全，过滤得到氯铂酸铵c，之后将所述氯铂酸铵c与碱性水合肼溶液混合，搅拌加热还原，过滤，得到纯化海绵铂和废水c，其中，将所述废水c用盐酸调节至pH＝1～2，以用作下次纯化粗铂过程的步骤(1)中所述包含氯化铵的溶液。在本申请中，将氯铂酸沉淀制得氯铂酸铵(沉铂)的反应方程式为：H2PtCl6+2NH4Cl→(NH4)2PtCl6↓+2HCl碱性水合肼还原氯铂酸铵得到海绵铂(还原)的反应方程式为：(NH4)2PtCl6+N2H4·H2O→2NH4Cl+H2O+N2↑+Pt↓+4HCl。由上述反应可见，沉铂过程中加入的氯化铵在还原过程中又等量重新生成，因而可以将包含大量氯化铵的还原废水收集回用至下次的沉铂过程中，以节约氯化铵的用量。本申请共重复进行三次对铂的湿法提纯，其中在第一次提纯中，沉铂过程除了在第一批粗铂的提纯时采用纯氯化铵制得的溶液之外，随后批次的粗铂提纯时则可以采用上批粗铂在第三次提纯中的还原过程产生的废水(废水c)；在第二次提纯中，沉铂过程则可以采用第一次提纯的还原过程产生的废水a；以及，在第三次提纯中，由于为最后一次提纯，为保证提纯后的海绵铂的纯度，沉铂过程不再使用前次还原过程产生的废水b，而直接使用氯化铵进行沉淀，得到的废水则可以用于下一批次的粗铂提纯中，而上述废水b由于积累了较多的其它贵金属离子杂质，则可以收集起来另行提纯。通过本申请的还原废液循环使用方法，可以大幅度减少氯化铵的使用量，充分节约了投料成本，并且也有效减少了废水处理量。进一步地，在本申请中，所述粗铂的纯度可以在95％以上。进一步地，本申请各个步骤中，所述粗铂、海绵铂a或海绵铂b的重量与王水的体积比为1g:3.8～4.0mL。铂比较稳定，通常不溶于普通的酸碱中，因此本申请采用王水来溶解铂金属以得到氯铂酸(溶解)，其反应方程式为：3Pt+18HCl+4HNO3→3H2PtCl6·6H2O+4NO↑+2H2O进一步地，本申请各个步骤中，王水溶解过程在75～80℃下进行。在上述加热条件下，王水保持微沸状态，更有利于溶解过程的进行，大大缩短反应时间。进一步地，本申请各个步骤中，在王水溶解过程后进行赶硝过程，所述赶硝过程包括：将体系升温至110～115℃，在搅拌下分批加入浓盐酸，直至体系无红棕色的气体逸出。在本申请中，由于采用过量的王水来溶解粗铂/海绵铂，因此需要通过赶硝过程以除去生成的氯铂酸溶液中存在的氯化亚硝酰和残留的硝酸等。进一步地，本申请各个步骤中，沉淀过程所需的氯化铵与对应的所述粗铂、海绵铂a或海绵铂b的重量比为(0.37～0.42):1。在本申请中，当沉淀过程所用的废水中氯化铵的量不足时，可以补加氯化铵以达到所需范围。进一步地，本申请各个步骤中，过滤得到的氯铂酸铵a、氯铂酸铵b和氯铂酸铵c分别采用重量浓度为5～10％的氯化铵水溶液洗涤。通过洗涤，以进一步除去残留的滤液。进一步地，本申请各个步骤中，所述碱性水合肼溶液包含18～22wt％的NaOH和45～55wt％的水合肼。在碱性条件下水合肼具有较强的还原能力，可以将氯铂酸铵还原为海绵铂。进一步地，本申请各个步骤中，还原过程所需的碱性水合肼溶液与对应的所述氯铂酸铵a、氯铂酸铵b或氯铂酸铵c的重量比为(0.4～0.6):1。通过加入过量的水合肼，能够保证将氯铂酸铵充分还原为海绵铂。并且，虽然水合肼过量造成还原废水中仍旧残留有水合肼，但在pH被调节至酸性的情况下，水合肼的还原性大大降低，因而不会影响采用还原废水的沉铂过程，并且酸性环境也有利于避免体系中其它贵金属杂质的水解析出，保证沉淀的氯铂酸铵的纯度。并且，多余的水合肼最终会流转至废水b中，利用其还原性还可以进一步还原其中积累的其它贵金属离子杂质，达到了资源的充分利用。此外，如上述还原过程的反应式所示，还原后还会产生大量的氯化氢，其可以中和体系中的NaOH，因而只需要少量的盐酸便可将pH调至1～2。进一步地，本申请各个步骤中，还原过程在85～95℃下进行2.5～3.5小时。在此温度和时间范围下，能够有效完成所述还原。此外，将所述纯化海绵铂用水充分洗涤，以除去残留的水合肼和碱。此外，将所述纯化海绵铂烘干并煅烧，即可得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氯铂酸铵还原废液循环使用方法，其特征在于，所述方法依次包括以下步骤：/n(1)将粗铂用王水溶解得到氯铂酸溶液a，将所述氯铂酸溶液a加热至沸，在搅拌下加入氯化铵或包含氯化铵的溶液至沉淀完全，过滤得到氯铂酸铵a，之后将所述氯铂酸铵a与碱性水合肼溶液混合，搅拌加热还原，过滤，得到海绵铂a和废水a；/n(2)将所述海绵铂a用王水溶解得到氯铂酸溶液b，用盐酸将所述废水a调节至pH＝1～2并补加氯化铵，在搅拌下加入加热至沸的所述氯铂酸溶液b中至沉淀完全，过滤得到氯铂酸铵b，之后将所述氯铂酸铵b与碱性水合肼溶液混合，搅拌加热还原，过滤，得到海绵铂b和废水b；/n(3)将所述海绵铂b用王水溶解得到氯铂酸溶液c，将所述氯铂酸溶液c加热至沸，在搅拌下加入氯化铵至沉淀完全，过滤得到氯铂酸铵c，之后将所述氯铂酸铵c与碱性水合肼溶液混合，搅拌加热还原，过滤，得到纯化海绵铂和废水c，/n其中，将所述废水c用盐酸调节至pH＝1～2，以用作下次纯化粗铂过程的步骤(1)中所述包含氯化铵的溶液。/n

【技术特征摘要】
1.一种氯铂酸铵还原废液循环使用方法，其特征在于，所述方法依次包括以下步骤：
(1)将粗铂用王水溶解得到氯铂酸溶液a，将所述氯铂酸溶液a加热至沸，在搅拌下加入氯化铵或包含氯化铵的溶液至沉淀完全，过滤得到氯铂酸铵a，之后将所述氯铂酸铵a与碱性水合肼溶液混合，搅拌加热还原，过滤，得到海绵铂a和废水a；
(2)将所述海绵铂a用王水溶解得到氯铂酸溶液b，用盐酸将所述废水a调节至pH＝1～2并补加氯化铵，在搅拌下加入加热至沸的所述氯铂酸溶液b中至沉淀完全，过滤得到氯铂酸铵b，之后将所述氯铂酸铵b与碱性水合肼溶液混合，搅拌加热还原，过滤，得到海绵铂b和废水b；
(3)将所述海绵铂b用王水溶解得到氯铂酸溶液c，将所述氯铂酸溶液c加热至沸，在搅拌下加入氯化铵至沉淀完全，过滤得到氯铂酸铵c，之后将所述氯铂酸铵c与碱性水合肼溶液混合，搅拌加热还原，过滤，得到纯化海绵铂和废水c，
其中，将所述废水c用盐酸调节至pH＝1～2，以用作下次纯化粗铂过程的步骤(1)中所述包含氯化铵的溶液。


2.根据权利要求1所述氯铂酸铵还原废液循环使用方法，其特征在于，所述粗铂的纯度在95％以上。


3.根据权利要求1所述氯铂酸铵还原废液循环使用方法，其特征在于，在各个步骤中，所述粗铂、海绵铂a或海绵铂b的重量与王水的体积比为1g:3.8～4.0mL。


4.根据权利要求1所述氯铂酸铵...

【专利技术属性】
技术研发人员：江仲，杨林，
申请(专利权)人：深圳市金正龙科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44