一种含有铂族贵金属的废液的处理方法技术

本发明专利技术提供一种含有铂族贵金属的废液的处理方法。该方法使用盐酸将含有铂族贵金属的废液调节为酸性；然后，在废液中加入福美钠，福美根和铂族金属氯配阴离子发生配位反应，生成沉淀，从而将铂族贵金属从废液中分离出来。该方法简单易行，可将铂族贵金属质量浓度为100

【技术实现步骤摘要】
一种含有铂族贵金属的废液的处理方法


[0001]本专利技术属于铂族贵金属
，尤其涉及一种含有铂族贵金属的废液的处理方法。

技术介绍

[0002]铂族贵金属如铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)和铱(Ir)具有抗腐蚀性优良、高温抗氧化性能强、催化活性良好等优点，所以常被用于催化加氢，羰基合成，氢甲酰化等有机反应的催化剂，被广泛应用于医药，汽车，石油化工等行业。因其大范围被使用，导致大量的含有铂族贵金属及其他伴生金属的酸性废液。然而，我国的铂族贵金属储量匮乏，且矿石品位低，对其的分离和提纯均难度很大；同时，铂族贵金属本身的价值极高。因此，这种酸性废液不加处理就直接排放不仅会污染环境，还会造成经济和资源的极大浪费，从各种含铂族贵金属的酸性废液中回收贵金属，实现贵金属资源的回收再利用，在科研，经济及环保方面都有重要意义。
[0003]目前，常用的贵金属回收方法主要有沉淀法，焚烧法，萃取法，吸附法，电解法，氧化还原法等。
[0004]张华西等采用一种以强碱为沉淀试剂的工艺，通过加入大量的氢氧化钠，得到固体的氢氧化铑，由于氢氧化铑的溶解常数极小，所以能够以沉淀的形式从废液中分离出来。但是该工艺仅适用于体系简单且除铑之外不含有其他金属离子的废液，使用条件过于局限。
[0005]对于除铑之外的其他贵金属而言，萃取法的回收率可以达到97％，但是对于铑的效果并不理想，这是由于当体系中含有较多的氯离子时，铑以RhCl
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的形式存在，这种离子的水化作用强，常规溶剂较难萃取。
>[0006]A
·
C
·
R布朗等使用碱性离子交换树脂回收废铑催化剂溶液中的铑，铑与树脂结合后，还要经过煅烧，提纯等工序才能得到较为纯净的铑粉。该方法虽然简单，但是难以获得较稳定的回收率，且煅烧回收的方式，成本高并带来气体污染。
[0007]因此，探索对含有贵金属的废液的处理方法，简单、高效地回收贵金属一直是科技工作者的研究课题之一。

技术实现思路

[0008]针对上述技术现状，本专利技术旨在提供一种含有铂族贵金属的废液的处理方法，能够简单、高效地去除其中的铂族贵金属，实现铂族贵金属的回收再利用。
[0009]为了实现上述技术目的，本专利技术人经过大量实验探索后发现，使用盐酸将含有铂族贵金属的废液调节为酸性；在废液中加入二甲基二硫代氨基甲酸钠(俗称福美钠，记作NaL)，其分子结构如下：
[0010][0011]福美根能够和铂族贵金属离子配位生成沉淀，即，福美钠可作为沉淀剂将铂族贵金属从废液中分离出来。
[0012]并且，本专利技术人经过不断探索优化后发现：
[0013](1)废液中可能存在多种其他金属，例如铜、铁、锌、镍等，所以金属和福美钠发生配位反应并生成难溶盐沉淀的顺序就显得尤为重要。根据软硬酸碱理论，金属氯离子带负电荷，属于路易斯酸，离子半径越大，电负性越强，就越容易和路易斯硬碱结合。结合实验结果可知，金属铂、钯、铑，铱、铜、铁与福美钠的配位强弱顺序是铂>钯>铁>铑，铱。即，铂族贵金属铂、钯最易与沉淀剂发生配位反应生成沉淀而从酸性废液中分离出来。而铁与福美钠的配位虽然强于铑、铱，但是在酸性条件下福美铁会分解，因此总体而言，该沉淀剂对废液中的铂族贵金属具有优先选择性。
[0014](2)该沉淀剂对废液中铂族贵金属的回收率与温度有关，随着温度的升高而逐渐上升，说明该沉淀过程是一个吸热过程。优选反应温度为40
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90℃，更优选为80℃。
[0015](3)当选用盐酸调节废液的pH为0
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3时，该沉淀剂对废液中铂族贵金属的回收率较高，优选pH为1
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2.5可进一步提高回收率，最优选pH为2时回收率达到最佳。
[0016](4)硫代氨基甲酸根与铂族贵金属离子配位生成沉淀的反应是一个较快发生的反应，优选为50分钟
‑
200分钟，更优选为120分钟即可，无需过长的反应时间，因此反应效率高。
[0017](5)福美钠的加入量与待处理废液中铂族贵金属的含量有关，优选按照配位关系加入福美钠：PtCl
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和PdCl
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是4配位的，每个离子需要消耗2个福美根；而RhCl
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以及大部分IrCl
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是6配位的，每个离子需要消耗3个福美根。即， NaL：Pt＝2:1，NaL：Pd＝2:1，NaL：Rh＝3:1，NaL：Ir＝3:1。
[0018]考虑到其他金属的存在也会消耗福美钠，优选加入福美钠的加入量在上述摩尔量基础上增加10％
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30％，进一步优选增加20％。当优选增加20％时，NaL： Pt＝2.4:1，NaL：Pd＝2.4:1，NaL：Rh＝3.6:1，NaL：Ir＝3.6:1。
[0019]本专利技术中，铂族贵金属包括铂、钯、铑、铱等中的一种或者几种。
[0020]与现有技术相比，本专利技术用盐酸将含有铂族贵金属的废液调解为酸性，使铂族贵金属以氯配阴离子形式存在，然后直接加入福美钠作为沉淀剂，与铂族金属氯配阴离子配位生产沉淀从废液中分离出来，该方法简单易行，通过调节废液的酸性、反应温度、反应时间以及福美钠的加入量可优化铂族贵金属的回收率至60％以上，尤其是钯的回收率甚至达到95％以上，铂的回收率甚至达到90％以上，铱的回收率甚至达到70％以上，铑的回收率甚至达到45％以上，因此是一种简单易行、可高效回收废液中铂族贵金属的方法，尤其适用于铂族贵金属含量较高的贵金属废液。例如，针对铂族贵金属质量浓度为100
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500ppm的废液，使用本专利技术的方法将福美钠作为沉淀剂发生配位沉淀，从废液中分离沉淀物后，废液中铂族贵金属含量可以降低至10
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100ppm。沉淀物中富集铂族贵金属离子，可通过还原等方法得
到铂族单质贵金属再利用。
[0021]为了进一步除去废液中铂族贵金属，在本专利技术的方法基础上，作为优选，采用咪唑型PVC阴离子树脂对分离沉淀物后的废液进行柱分离，咪唑型PVC阴离子交换树脂具有如下结构：
[0022][0023]m、n为正整数，并且n/(m+n)＝1％
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50％。
[0024]作为优选，根据废液中剩余的贵金属含量和PVC的最大吸附容量计算PVC 的投入比例。
[0025]作为优选，根据PVC的柱实验结果，将实际实验条件设定为pH为1，柱径比为13.5:1，循环两级柱子。
[0026]采用咪唑型PVC阴离子树脂对废液进行柱分离后，废液中铂族贵金属含量可达到3
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10ppm。为了进一步除去废液中铂族贵金属，作为优选，用季铵盐进行固相萃取。作为优选，所述季铵盐为双十八烷基二甲基氯化铵，其结构如下：
[0027][0028]经过季铵盐固相萃取步骤后，可将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有铂族贵金属的废液的处理方法，其特征是：使用盐酸将含有铂族贵金属的废液调节为酸性；然后，在废液中加入福美钠，记作NaL，其分子结构如下：福美根和铂族金属氯配阴离子发生配位反应，生成沉淀，即，福美钠作为沉淀剂将铂族贵金属从废液中分离出来。2.如权利要求1所述的处理方法，其特征是：铂族贵金属包括铂、钯、铑、铱中的一种或者几种。3.如权利要求1所述的处理方法，其特征是：反应温度为40
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90℃，更优选为60
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80℃。4.如权利要求1所述的处理方法，其特征是：调节废液的pH为0
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3；作为优选，调节废液的pH为1
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2.5；作为进一步优选，调节废液的pH为2。5.如权利要求1所述的处理方法，其特征是：控制反应时间为50分钟
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200分钟，优选为120分钟。6.如权利要求1所述的处理方法，其特征是：按照以下摩尔比加入福美钠：NaL：Pt＝2:1，NaL：Pd＝2:1，NaL：Rh＝3:1，NaL：Ir＝3:1；作为优选，福美钠的加入量是按照上述摩尔比得到的量的基础上增加10％
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30％，进一步优选增加20％。7.如权利要求1所述的处理方法，其特征是：通过调节废液的酸性、反应温度、反应时间以及福美钠的加入量调节铂族贵金属的回收率；作为优选，铂族贵金属的回收率在60％以上；作为优选，钯的回收率达到95％以上；作为优选，铂的回收率达到90％以上；作为优选，铱的回收率达到70％以上；作为优选，铑的回收率达到45％以上。8.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑛，寇欣，高若楠，
申请(专利权)人：南京京科新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：