铂 、钯 、铑 催化剂回收提取熔炼

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所属分类:铑回收

随着我 国经济的快速发展 ,铂 、钯 、铑 己广泛 应用于加氢 、脱苄、氧化 、歧化、重整、合成等反 应的精细化工催化剂 中,但它们的矿产资源严重短 收稿 日期 : 基金项 目: 第一作 者: 缺,铂族金属废催化剂成为回收铂 、钯、铑 的主要 原料之一。

精细化工废催化剂不溶渣,系湿法冶金提取贵金属 后的酸不溶解残渣,其中含有 400~6000g/t的铂 、 钯 、铑,仍具有再次回收的经济价值。一直 以来 , 该类样品量较大 ,且 因样品的组成、成分复杂 ,铂、 钯 、铑 的完全溶解较难和分析结果误差较大等 问题 , 严重影响了国内较多行业对湿法冶金生产物料平衡 的考察,交易双方样品分析结果的对照和原料公平 、 公正的交易。因此,准确分析其中的铂、钯 、铑含 量成为亟待解决的问题。 贵金属二次资源废料中铂、钯、铑的测定和标 准方法的综述 已有介绍[2-4],其中应用较多的有分光 光度法[5]、原子吸收光谱法[7-8]、电感耦合等离子 体发射光谱法[9-10J。精细化工废催化剂不溶渣用酸 难 以溶解完全,而于高温用过氧化钠熔解完全,但 分光光度法因后续处理的试液中,仍有少量 的铂 、 铑未能完全转化为络合物显色所 需的[PtC16r、 [Rhcl6】3-氯络离子,以及原子吸收光谱法因对铑的 灵敏度低 ,故易使测定铂、铑的结果偏低或误差较 大 ,且 2种方法均不能同时测定铂、钯 、铑【1引。电 感耦合等离子体发射光谱法具有测定浓度范 围宽、 分析快速和多元素同时测定的优点 ,加之与试金等 富集分离技术 的联用 ,可提高仪器测定结果 的准确 度 ,但试金法消耗试剂量和劳动强度大、且污染环 境严重[11-12],树脂和萃取富集分离技术适用于酸溶 解样 品的试液 ,而与碲共沉淀富集分离技术的联用, 可较好地消除样 品中共存的和碱熔解样品引入的大 量铝 、钠、硅等离子对仪器测定铂 、钯、铑的影响, 且操作简便和对环境污染小,作者 曾采用试金和碲 富集分离技术对样品进行过试验对 比,结果吻合 。 关于碲共沉淀富集铂 、钯的机理研究【l引,以及该技 术与原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱 法 、电感耦合等离子体质谱法联用 ,测定催化剂 、 铜灰渣和地质样 品中贵金属 的研 究已有专利『14]和 文献[15.19]介绍 。迄今未见到用于精细化工废催化 剂不溶渣 中铂 、钯、铑测定 的报道 。 经与密闭酸消解法对比,本文采用过氧化钠熔 解样 品,碲共沉淀分离富集铂、钯、铑 ICP—AES测 定。方法可应用于实际样品分析 。 1 实验部 分 1.1 主要试剂、仪器 铂一钯.铑管理样包括 GYZJ—HC—PtPdRhf推荐 值 :Pt1372g/t、Pd5897g/t、Rh1130g/t)和 GYZIGL . JX.PtPdRh(推荐值 :Pt1198g/t、Pd1335g/t、Rh 6440g/t):铂标准贮存溶液、钯标准贮存溶液、铑 标准贮存溶液[(1OO0~tg/mC,10%盐酸),国家钢铁 材料测试中心钢铁研究总院,国家标准溶液1;碲溶 液(2.5mg/mL,3.6mol/L 盐酸);二氯化锡溶液(1 mol/L,3.6mol/L盐酸);过氧化氢;过氧化钠;盐 酸 ;盐酸(1+9);盐酸(3+7);所用试剂为分析纯 ,水 为纯水。电感 耦 合等 离 子体 原子 发 射光 谱 仪(Optima 7000DV,美 国PE公司);分析天平(MettlerToledo, 德 国,感量:0.1/0.01mg);马弗炉(YFX2/12Q—GC, 中国)。氩气(纯度不小于 99.99%);高铝坩埚(容积:30 mL);玻砂漏斗(容积:60mL,规格 :G3);聚四氟 乙烯消化罐(容积:30mL,定制加工)。 1.2 实验方 法 1.2.1 试样分解 称取约 0.50g试样于高铝坩埚中,加约 2g过 氧化钠 ,搅拌,再覆盖约 2g过氧化钠,于 730℃ 马弗炉中恒温熔解 15min。取出,冷却,将高铝坩 埚置于 400mL烧杯中,加 100mL水,盖上表面皿, 放置至反应停止后,用少量盐酸洗净高铝坩埚 内、 外壁,再补加 30mL盐酸 ,置于 电炉上加热至溶液 清亮。取下,冷却,转入 200mL容量瓶中,用水 稀释至刻度,混匀。 1.2.2 碲共沉淀富集分离 移取 1.2.1试液 25mL至 250mL烧杯 中,加 30mL盐酸 ,加水至约 100mL,加 10mL碲溶液, 加热至近沸,加 4mL二氯化锡溶液,盖上表面皿, 微沸 30rain,至沉淀絮凝,溶液清亮 。取下,用水 吹洗表面皿,用玻砂漏斗趁热过滤,用水洗涤烧杯 及沉淀各 4~5次 ,弃去滤液 。用约 10mL热盐酸、 3mL过氧化氢溶解沉淀于原烧杯 中,用水洗涤漏斗 3~5次,洗涤液接于原烧杯 中,盖上表面皿,低温 蒸至湿盐状。取下 ,用水吹洗表面皿,加 5mL盐 酸 ,转入 50mL容量瓶 中,用水稀释至刻度 ,混匀。 1.2.3 标准工作 曲线的制作和样品测定 铂、钯、铑标准混合溶液(100gg/mL,10%盐 酸1的制备 :分别移取 10.00mL铂标准贮存溶液、 钯标准贮存溶液、铑标准贮存溶液于 100mL容量 瓶 中,用盐酸(1+9)稀释至刻度,混匀。 铂 、钯 、铑标准混合级差溶液的制备:分别移 取 0、0.50、 1.00、5.00、 10.00、20.00mL铂 、钯 、 铑标准混合溶液,置于一组 100mL容量瓶中,用 盐酸(1+9)稀释至刻度 ,混匀,得到 0.O0、0.50、1.O0、 5.00、10.00、20.O0~tg/mL混合标准级差溶液 。 于电感耦合等离子体发射光谱仪上 ,在仪器运 行稳定后,在选定的工作条件下,分别用配制好的 铂、钯、铑标准混合级差溶液进行标准化,测试分 析试液,仪器根据标准工作曲线,自动进行数据处 理,计算并输 出铂、钯、铑的测定浓度 ,再根据稀 释倍数、定容体积和称取样品量,计算铂、钯、铑 的质量分数 。

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