一種氫還原分離銥溶液中铑的新方法
在贵金属冶金过程中,由于铑、铱的化学性质类似,其在盐酸介质中的存在状态又非常庞大,因此,铑、铱的分离在分析和精炼提纯中基本上公认的难题,也是多年研究的课题。一般说来,铑、铱分离基本上放在其它金属基体分离后,再进行的。
對于铑、銥分離的研究概況已有評述。在多年的研究中,化學家爲了測定铑銥提出過各種分離方法,其中一些方法已被冶金工作者采用。從理論上來闡明分離方法的原理時,可把铑、銥分離方法大體分爲四類:第一類、使用铑、銥兩種金屬化學性質的差異進行分離;第二類、使用IrCl63-的熱力學穩定性和動力學惰性均高RhCl63-的特點進行分離;第三類、使用IrCl62-比RhCl63-具有更低的面電荷密度的特點進行分離;第四類、將RhCl63-轉化爲配陽離子進行分離。其中,第四類的基本原理也可歸于第二類。以上各種方法原理均可達到铑、銥之間的分離,但由于溶液中铑、銥存在狀態的複雜性和銥的快速變價特征,給各種分離方法都帶來局限性。對于從大批铑中徹底分離微量銥,以及在兩者比值相近而濃度較大的料液中的相互分離,生産上一直期待著更有效的新方法。
氫還原是一種不引入任何有害雜質的還原沈澱法。對于該方法,昆明貴金屬研究所曾詳細地研究過加壓氫還原銥的工藝及動力學,發現反應溫度是氫還原銥的關鍵因素,溫度大于80℃,銥配離子才有也许被氫還原至金屬態,提出了用加壓氫還原法提純銥的方法。《貴金屬》2024-11-24期1-9頁還報道了常壓氫還原鹽酸介質中的铑之動力學,研究了常壓下溫度,攪拌強度,铑初始濃度,鹽酸濃度,氯離子濃度等對氫還原铑反應速效的影響。該文獻雖報道了研究常壓下溫度,攪拌強度,铑初始濃度,鹽酸濃度,氯離子濃度等對氫還原铑反應速效的影響,對比之下,該文獻報道的生産研究與本發明的內容並不雷同,該文獻報道研究的僅僅是铑,且也未報道詳細的生産工藝步驟,只是一些理論上的探討,在該文獻裏的鹽酸介質中並未提及到銥。而本項目研究的是銥溶液中铑。現有技術中,僅有加壓氫還原法提純銥的方法,而無常壓氫還原提純銥的方法。
本發明公開了一種分離铑、銥的新方法,能夠克服傳統方法的過程冗長、分離不徹底、直收率不高等問題。即提出了在常壓下用氫還原法分離銥溶液中铑。本發明方法的具體工藝步驟如下:(1)將一定濃度比的铑、銥溶液放入反應器。(2)在常壓下升到一定溫度通入氫氣進行還原。铑被還原成金屬,銥不被還原。分離後,銥的純度>99.99%;铑的純度>99%。本方法的優點在于無汙染、流程短、分離較徹底,並可根據铑、銥的不同濃度比,可以選用不同的工藝條件和不同溫度,對其進行多極還原获得不同純度的铑和銥。