本發(fā)明涉及一種從銀陽(yáng)極泥分金液中高效綠色回收鈀的工藝,屬于貴金屬濕法冶金工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
鉑族元素在地殼中含量稀少,鈀是鉑族金屬的一種,其具有顯著的物理化學(xué)性質(zhì),應(yīng)用廣泛,在化工、國(guó)防科研等領(lǐng)域中有非常重要的作用。國(guó)內(nèi)鈀的綜合回收大多采用從二次資源中提取,但是二次資源種類多,品位懸殊且雜質(zhì)不同,導(dǎo)致產(chǎn)生回收率低,過(guò)程污染嚴(yán)重等問(wèn)題。
銀電解陽(yáng)極泥的主要成分是銀、金以及少量的鉑鈀金屬,使用硝酸將銀和鈀浸出得到分金液,其主要成分為硝酸銀。常見的除Ag+劑為鹽酸,若直接采用鹽酸沉銀,鹽酸用量大,鹽酸易揮發(fā)操作條件差,且生成大量的氯化銀沉淀需重新返回銀火法熔煉。分金液中鈀的濃度含量很低,不宜直接進(jìn)行回收,有必要采用簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)方法提高其濃度再進(jìn)行回收。
2013年03月27日,中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開號(hào)CN102994771A,介紹了一種從銀電解陽(yáng)極泥分金液中提取海綿鈀的方法,主要技術(shù)是利用丁基黃藥與鈀絡(luò)合反應(yīng)將鈀富集,用濃鹽酸和雙氧水?dāng)嚢杞?,濾液加入氯化銨沉鈀后再精煉,最后用水合肼還原。該方法首先需要消耗堿調(diào)節(jié)溶液的pH,然后采用的沉淀劑丁基黃藥需要在較高溫度條件(60~80℃)下操作,丁基黃藥容易分解產(chǎn)生二硫化碳、氮氧化物、氯化氫等有毒有害氣體,污染環(huán)境,有害一線工人的健康。
2015年10月21日,中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開號(hào)CN104988315A,介紹了酸性鈀回收工藝,方法為用王水溶解含鈀物料并脫硝,用鹽酸調(diào)節(jié)pH至1~1.5,用堿性陰離子樹脂吸附后再脫洗、溶解、還原完成鈀的回收。該工藝存在王水溶解、高溫趕硝、酸度調(diào)節(jié)等復(fù)雜過(guò)程,勞動(dòng)條件差,對(duì)環(huán)境危害嚴(yán)重;采用樹脂進(jìn)行吸附和脫洗,由于樹脂價(jià)格較高而且需要酸/堿使樹脂再生,同時(shí)再生液需要進(jìn)一步處理,使其整體運(yùn)行費(fèi)用高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,提出一種從銀陽(yáng)極泥分金液中高效綠色回收鈀的工藝。該方法采用全濕法流程,采用常規(guī)設(shè)備,工藝操作簡(jiǎn)單,過(guò)程無(wú)須趕硝,無(wú)需調(diào)節(jié)原溶液的酸堿度;同時(shí)具有污染小,環(huán)境友好,鈀回收率高及質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn),適合從低濃度含鈀液中回收鈀的研究。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下手段來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種從銀陽(yáng)極泥分金液中高效綠色回收鈀的工藝,其特征在于:以銀電解陽(yáng)極泥為原料,經(jīng)過(guò)硝酸溶解分金,對(duì)分金液中的鈀和銀進(jìn)行回收提??;該方法含有以下幾個(gè)階段:
步驟1:分金液濃縮結(jié)晶
將分金液置入低溫蒸發(fā)結(jié)晶器中,注意不要過(guò)度濃縮,以降低鈀因隨硝酸銀結(jié)晶夾帶造成損失;待有大量硝酸銀晶體生成時(shí),把晶漿從結(jié)晶器轉(zhuǎn)至儲(chǔ)液槽,待冷卻至室溫后過(guò)濾將固液分離,所得硝酸銀晶體洗滌1~2次,洗液和濾液混合為濃縮液,送至下一道工序;洗滌后的硝酸銀晶體加熱水進(jìn)行溶解返回銀電解車間處理;
步驟2:濃縮液沉銀洗滌
向濃縮液內(nèi)加入稍過(guò)量的鹽酸并不斷攪拌進(jìn)行沉銀,直至無(wú)白色沉淀產(chǎn)生即為反應(yīng)終點(diǎn);靜置1~2 h后過(guò)濾,濾渣用熱水洗滌1~2次以降低氯化銀對(duì)鈀的吸附而造成的損失,作為濾渣的氯化銀返銀冶煉回收制取粗銀,所得濾液和洗液混合一起送下道工序;
步驟3:氧化及沉鈀
將步驟2所得濾液和洗液的混合液置于反應(yīng)釜中,加入適量的氯酸鈉并不斷攪拌半小時(shí),以確保其中的鈀全部被氧化成為Pd4+;再加入比理論量過(guò)量20%的氯化銨進(jìn)行沉鈀,攪拌反應(yīng)時(shí)間1 h后,靜置過(guò)濾得到含氯鈀酸銨沉淀的濾渣,濾渣用飽和的氯化銨溶液洗滌1~2次后送下道工序,濾液和洗液混合后送水處理;
步驟4:除雜提純
把步驟3得到的含氯鈀酸銨的濾渣用去離子水按液固體積質(zhì)量比為3:1mL/g在反應(yīng)容器中混合,加熱并同時(shí)攪拌使其溶解,直至紅色泡沫完全消失后,過(guò)濾得到氯亞鈀酸銨溶液,濾渣用適量熱水洗滌后返回火法回收貴金屬,洗液與濾液混合后倒入反應(yīng)容器內(nèi)加熱至85~90℃,按1:1的體積比例加入化學(xué)純氨水,同時(shí)攪拌,控制終點(diǎn)pH為9~10;溶液澄清后過(guò)濾,緩慢加入已配置好的6 mol/L的稀鹽酸酸化,同時(shí)攪拌控制溶液酸化終點(diǎn)pH為1,得到淡黃色二氯二銨絡(luò)亞鈀沉淀,靜置冷卻后過(guò)濾,二氯二銨絡(luò)亞鈀沉淀用稀鹽酸溶液洗滌兩次后用去離子水調(diào)成糊狀,并加入一定量的氨水進(jìn)行攪拌溶解,直至黃色沉淀消失為止,得二氯二銨絡(luò)亞鈀的氨溶液;
步驟5:金屬鈀還原及烘干
在常溫下,向步驟(4)所得二氯二銨絡(luò)亞鈀的氨溶液中,緩慢加入200 g/L的水合肼,直到加入水合肼時(shí)溶液中無(wú)明顯反應(yīng)且溶液透明清亮為止;過(guò)濾得到金屬鈀,金屬鈀用去離子水洗滌后在150~180 ℃的條件下烘干即得到最終產(chǎn)品。
上述步驟2的氯化銀返銀冶煉回收制取粗銀,是將氯化銀沉淀返回火法系統(tǒng)回收。
本發(fā)明的有益效果在于以下幾個(gè)方面:
(1)采用低溫蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)對(duì)銀電解陽(yáng)極泥分金液濃縮,效率高,節(jié)能顯著;該方法不僅可以使分金液中的鈀的濃度提高方便后續(xù)對(duì)其回收,還可以使硝酸銀以晶體形態(tài)析出后溶解返回銀電解車間處理,減少沉淀Ag+所需的鹽酸用量;
(2)用氯酸鈉氧化及對(duì)氯化銀沉淀用熱水洗滌,以減少鈀的損失,通過(guò)聯(lián)合使用氯鈀酸銨沉淀法和二氯二氨合亞鈀沉淀法精煉得到金屬鈀產(chǎn)品,該方法最大限度的去除各種雜質(zhì)元素,提高了鈀資源的回收利用效率;
(3)該工藝及操作簡(jiǎn)單,綠色環(huán)保,避免了堿的消耗以及丁基黃藥沉淀法的高溫趕硝、焙燒等復(fù)雜過(guò)程,實(shí)用性強(qiáng),適用于低濃度含鈀液中提取鈀的生產(chǎn)實(shí)踐。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明從銀陽(yáng)極泥分金液中高效綠色回收鈀的工藝作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例一
根據(jù)如圖1所示和上述方案過(guò)程,將0.5 m3的含鈀0.816 g/L的銀陽(yáng)極泥分金液置于低溫MVR蒸發(fā)結(jié)晶器中濃縮結(jié)晶,待有大量硝酸銀晶體生成時(shí)把晶漿轉(zhuǎn)至儲(chǔ)液槽,冷卻至室溫后過(guò)濾將固液分離,所得硝酸銀晶體洗滌2次后的洗液與濾液混合,得到含鈀1.243 g/L的濃縮液,硝酸銀晶體溶解后返回銀電解車間處理。加入濃鹽酸直至銀全部沉降,過(guò)濾得到沉銀液,并用熱水?dāng)嚢柘礈炻然y沉淀,洗液與沉銀液混合。加入30g/L氯酸鈉進(jìn)行氧化,攪拌半小時(shí)后再按照150g/L氯化銨直接加入進(jìn)行沉鈀,過(guò)濾并洗滌氯鈀酸銨沉淀。用熱水完全溶解氯鈀酸銨,濾液用氨水溶解調(diào)節(jié)pH為9.0,過(guò)濾后向?yàn)V液中加入15 %的鹽酸酸化至pH為1.0,得到的黃色沉淀用5%的稀鹽酸洗滌,用去離子水漿化后用氨水復(fù)溶,調(diào)節(jié)pH為9.0,過(guò)濾所得濾液用200 g/L的水合肼還原,直至反應(yīng)結(jié)束且溶液清亮透明為止,過(guò)濾烘干最終得到鈀產(chǎn)品。該過(guò)程得到的鈀產(chǎn)品純度的99.89%,該過(guò)程鈀回收率達(dá)85.2%。
實(shí)施例二
銀陽(yáng)極泥分金液含鈀0.931 g/L,經(jīng)低溫MVR蒸發(fā)結(jié)晶器濃縮后含鈀1.522 g/L,其他原則流程同上例,最終得到的鈀產(chǎn)品純度的99.92%,該過(guò)程鈀回收率達(dá)86.5%。
所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。