本发明专利技术公开了一种含贵金属铁合金的电解分离工艺，该工艺为：含贵金属铁合金做阳极，钛板或不锈钢做阴极，在硫酸亚铁溶液中电解，铁粉或铁片在阴极析出，贵金属进入阳极泥中，收集所述铁粉或铁片后过滤、洗涤至中性，最后返回铁的火法熔炼富集工序。本发明专利技术仅需一道电解工艺即可实现铁与贵金属铂钯铑的分离，具有设备投资低、工艺流程短的特点；阴极析出的铁粉或铁皮过滤、洗涤后，可直接返回铁的火法熔炼富集工序，实现了铁的循环利用；铁电解液净化后可循环使用，无废水产生，避免了酸溶除铁产生大量废水的问题。本发明专利技术电解工艺无氢气产生，杜绝了酸溶除铁产生氢气存在安全隐患的问题，安全、环保，具有良好的推广应用价值。
【技术实现步骤摘要】
一种含贵金属铁合金的电解分离工艺
本专利技术属于贵金属精炼
，具体涉及一种含贵金属铁合金的电解分离工艺。
技术介绍
金、银、铂、钯、铑等贵金属化学性质稳定，在工业领域得到了广泛的应用，是现代工业和国防建设中必不可少的重要材料。贵金属浮选精矿或二次资源因贵金属含量较低，难以直接提炼，常用火法熔炼技术富集，再提取分离。火法富集是指利用铜、铅、镍、铁等贱金属的硫化物或金属熔体对金、银及铂族金属（铂、钯、铑、铱等）良好的亲和性，在冶炼铜、铅、镍等贱金属的同时实现贵金属的进一步富集。由于铁对铑的倾向性较好，在高温下易与铑生成连续固溶体，且含铁物料来源广泛，是很好的贵金属捕集剂。以废汽车三元催化剂回收为例，目前行业主要通过熔炼铁的方式富集铂、钯、铑，得到含贵金属铂钯铑的铁合金，再用单一酸（盐酸、硫酸或硝酸）溶解除铁后得到铂钯铑合金粉末。然而，用单一酸处理含贵金属铁合金时，存在以下问题：（1）除铁不彻底，通常需要两道甚至多道除铁工序，除铁工艺冗长；（2）处理每吨含贵金属铁合金约产生5m3的废水，面临严重的环境问题及高昂的处理成本；（3）产生的含铁废水采用中和沉淀工艺处理，产出的铁氢氧化物沉淀很难利用；（4）产生大量的氢气，具有安全隐患大，设备、车间防爆措施投资成本高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决酸溶法处理含贵金属（金、银、铂、钯、铑、铱等）铁合金时存在的上述技术问题，提供一种工艺流程短、安全、环保的含贵金属铁合金的电解分离工艺。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种含贵金属铁合金的电解分离工艺，该工艺为：含贵金属铁合金做阳极，钛板或不锈钢板做阴极，在硫酸亚铁溶液中电解，铁在阴极以铁粉或铁片的形式析出，贵金属进入阳极泥中，实现铁与贵金属的分离；收集所述铁粉或铁片，水洗至中性，最后返回铁的火法熔炼富集工序。作为本专利技术的一个优选方案，所述阳极为经熔炼后含贵金属的铁合金，采用熔铸浇板或制粉装钛蓝的方式。作为本专利技术的一个优选方案，所述阴极为纯钛板或不锈钢板，具体尺寸根据电解槽的产能大小确定。作为本专利技术的一个优选方案，所述硫酸亚铁溶液的配制过程为：以蒸馏水作溶剂，加入硫酸钠作为辅助电解质，控制硫酸钠浓度为20~200g/L，然后加入硫酸亚铁，控制其浓度为50~150g/L。作为本专利技术的一个优选方案，所述电解过程为：将硫酸亚铁溶液作为电解液加入电解槽中，安装好阴极和阳极，调整同极距为70~150mm，开启电源开始电解；电解过程控制电流密度为200~1500A/m2，温度为25~50℃，pH为3~5，电解液净化后循环利用。进一步地，所述pH值用稀硫酸或氨水调节。进一步地，所述电解过程在搅拌状态下进行，以保持电解液循环流动，从而消除浓差极化。搅拌方式选自电机搅拌、通气体搅拌或摇动电解液中的任意一种。与酸溶法处理含贵金属铁合金的工艺相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术仅需一道电解工艺即可实现铁与贵金属（金、银、铂、钯、铑、铱等）的分离，具有设备投资低、工艺流程短的特点。（2）阴极析出的铁粉或铁皮过滤、洗涤后，可直接返回铁的火法熔炼富集工序，实现了铁的循环利用。（3）铁电解液净化后可循环使用，无废水产生，避免了酸溶除铁产生大量废水的问题。（4）本专利技术电解工艺无氢气产生，杜绝了酸溶除铁产生氢气存在安全隐患的问题。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面通过具体实施例对本专利技术作进一步说明，该说明不可理解为对本专利技术的限定。对于本领域技术人员基于本专利技术的原理所作的一些非本质性的改进与调整，应视为落在本专利技术的保护范围内。以下实施例及对比例中所述含贵金属铁合金均为由低品位贵金属物料经火法熔炼后得到的含贵金属铁合金。实施例1（1）硫酸亚铁溶液的配制以蒸馏水作溶剂，加入硫酸钠作为辅助电解质，控制硫酸钠浓度为200g/L，然后加入硫酸亚铁，使硫酸亚铁的终点浓度控制在150g/L。（2）电解过程将步骤（1）配制的硫酸亚铁溶液作为电解液加入电解槽中，以纯钛板作阴极，将含铁量92%的含贵金属铁合金熔铸浇板后作阳极，调整同极距为70mm，开启电源开始电解。电解过程控制电流密度为250A/m2；温度为25℃，并用稀硫酸调节pH=4；电解槽内安装电动搅拌装置，以保持电解液循环流动，从而消除浓差极化，电解液净化后循环利用，贵金属进入阳极泥中，实现铁与贵金属的分离。（3）洗涤：将阴极上析出的铁皮收集，置于水槽中泡洗后用蒸馏水洗涤至中性，最后返回铁的火法熔炼富集工序。实验结果：铁皮纯度99.1%，回收率94.5%。实施例2（1）硫酸亚铁溶液的配制以蒸馏水作溶剂，加入硫酸钠作为辅助电解质，控制硫酸钠浓度为20g/L，然后加入硫酸亚铁，使硫酸亚铁的终点浓度控制在50g/L。（2）电解过程将步骤（1）配制的硫酸亚铁溶液作为电解液加入电解槽中，以不锈钢板作阴极，将含铁量96.8%的含贵金属铁合金熔铸浇板后作阳极，调整同极距为150mm，开启电源开始电解。电解过程控制电流密度为800A/m2；温度为40℃，并用稀硫酸调节pH=3.5；电解槽内安装摇床摇动电解液，以保持电解液循环流动从而消除浓差极化，电解液净化后循环利用，贵金属进入阳极泥中，实现铁与贵金属的分离。（3）洗涤：将阴极上析出的铁粉收集，精滤器过滤后用蒸馏水洗涤至呈中性，最后返回铁的火法熔炼富集工序。实验结果：铁粉纯度98.9%，回收率93%。实施例3（1）硫酸亚铁溶液的配制以蒸馏水作溶剂，加入硫酸钠作为辅助电解质，控制硫酸钠浓度为100g/L，然后加入硫酸亚铁，使硫酸亚铁的终点浓度控制在120g/L。（2）电解过程将将步骤（1）配制的硫酸亚铁溶液作为电解液加入电解槽中，以纯钛板作阴极，将含铁量98%的含贵金属铁合金制粉装钛蓝后作阳极，调整同极距为90mm，开启电源开始电解。电解过程控制电流密度为1500A/m2；温度为50℃，并用氨水调节pH=3；电解槽内安装通气装置鼓动电解液循环流动，从而消除浓差极化，电解液净化后循环利用，贵金属进入阳极泥中，实现铁与贵金属的分离。（3）洗涤：将阴极上析出的铁粉收集，精滤器过滤后用蒸馏水洗涤至呈中性，最后返回铁的火法熔炼富集工序。实验结果：铁粉纯度99.1%，回收率95.1%。对比例（1）盐酸、硫酸除铁将150kg含铁量98%的含贵金属铁合金加入反应釜中，加入体积分数为36%的盐酸溶液（V:V=1:4），加热至80℃反应2h。待反应完全后过滤，将过滤后的贵金属加入反应釜中，加入体积分数为37%的硫酸溶液（V:V=1:4），加热至80℃反应1.5h。待反应完全后，过滤得到贵金属粉末。（2）结果分析：采用单一酸除杂会产生大量的酸性废水，处理每吨含贵金属铁合金约产生5m3的酸性废水。本专利技术实施例及对比本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含贵金属铁合金的电解分离工艺，其特征在于，所述分离工艺为：含贵金属铁合金做阳极，钛板做阴极，在硫酸亚铁溶液中电解，铁在阴极以铁粉或铁片的形式析出，贵金属进入阳极泥，实现铁与贵金属的分离；收集所述铁粉或铁片，水洗至中性，最后返回铁的火法熔炼富集工序。/n
【技术特征摘要】
1.一种含贵金属铁合金的电解分离工艺，其特征在于，所述分离工艺为：含贵金属铁合金做阳极，钛板做阴极，在硫酸亚铁溶液中电解，铁在阴极以铁粉或铁片的形式析出，贵金属进入阳极泥，实现铁与贵金属的分离；收集所述铁粉或铁片，水洗至中性，最后返回铁的火法熔炼富集工序。
2.如权利要求1所述的一种含贵金属铁合金的电解分离工艺，其特征在于，所述阳极为经熔炼后含贵金属的铁合金，采用熔铸浇板或制粉装钛蓝的方式。
3.如权利要求1所述的一种含贵金属铁合金的电解分离工艺，其特征在于，所述阴极为纯钛板或不锈钢板，具体尺寸根据电解槽的产能大小确定。
4.如权利要求1所述的一种含贵金属铁合金的电解分离工艺，其特征在于，所述硫酸亚铁溶液的配制过程为：
以蒸馏水作溶剂，加入硫酸钠作为辅助电解质，控制硫酸钠浓度为20~200g/L，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈流亮，李贵，吴光礼，胡凯，王科，李劲松，何瑞强，崔方超，
申请(专利权)人：深圳市福鑫环保设备技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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