铂回收操作规程
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铂回收操作规程
一、概述
铂是贵金属之一,是加工贵重首饰、电子产品和生产铂金属催化剂等的重要原料,因其价格昂贵、用途广,国内外很早就开始铂回收的开发与生产。目前,铂回收的主要原料来源是废催化剂和废旧的线路板,原料来源不同但工艺大致相同;粗提方法有盐酸法和硫酸法,主要由副产的氯化铝和硫酸铝的市场而定。本文介绍的是盐酸法,收率>95%,铂金纯度达99.9。 二、消耗定额
三、工艺流程图
480-520℃
工业盐酸780L
恒温12hr 去离子水400L 铝片
硅藻土 汽油清洗后
粗AlCl 3溶液 铂黑+硅藻土+AlCl 3
加王水
用6个皿
精AlCl 3溶液 HCl ,4
成品结晶氯铂酸 理论铂含量37.5% 四、基本原理 1、废铂催化剂的焙烧
在一定的温度条件下,把废催化剂中的杂质和积炭烧掉,使硫化态、氯化态铂通空气为氧化态,反应式如下:
PtS 2→PtO 2+SO 2↑ PtCl 2→PtO 2+Cl 2↑ Pt →PtO 2 2、溶解
在一定温度条件下,把焙烧好的催化剂用工业盐酸溶解,反应式如下: Al2O 3+6HCl=2AlCl 3+3H 2O PtO 2+4HCl=PtCl 4+2H 2O PtO 2+6HCl=H 2PtCl 6+2H 2O 3、还原、吸附
将溶液中的氯化铂和氯铂酸等用铝片还原为铂黑,再用硅藻土吸附,还原反应是复杂的,有Fe 、HCl 、PtCl 4、H2PtCl 6等,并在反应过程中有氢气放出,其反应式如下:
3PtCl 4+4Al=3Pt+4AlCl 3
H2PtCl6+2Al=2AlCl3+H2↑+Pt
6HCl+2Al=2AlCl3+3H2↑
FeCl3+Al=AlCl3+Fe
4、铂黑(硅藻土吸附)溶解
硅藻土吸附的铂黑需用王水溶解,反应式如下:
3Pt+18HCl+4HNO3=3H2PtCl6+4NO↑+8H2O
5、粗氯铂酸用氯化铵精制
粗氯铂酸溶液中有很多金属杂质,这些金属杂质与饱和氯化铵不发生反应。利用这一特性,粗氯铂酸精制采用饱和氯化铵溶液,氯铂酸与氯化铵反应生成黄色沉淀物,即氯铂酸铵,反应式如下:
2NH4Cl+H2PtCl6=(NH4)2PtCl6+2HCl
6、氯铂酸灼烧制成海绵铂
氯铂酸经高温灼烧,使氯化铵分解,而后得到海绵铂,反应式如下:
(NH4)2PtCl6→Pt+2Cl2↑+2NH3↑+2HCl↑
五、技术指标
六、正常操作及注意事项
1、铂黑的制取
1.1 焙烧
将废铂催化剂筛选后加入活化炉内,在通风条件下升温到480-520℃,恒温12hr,间断出炉。
1.2 溶解
先把400L去离子水加入搪瓷釜中,在搅拌下加入120kg废铂催化剂,然后加入800L工业盐酸,通蒸汽升温,在80-85℃下恒温4hr,然后升温至108-112℃,恒温12hr,最后降温至70℃。
1.3 还原
在溶解温度70℃时,特别缓慢地加入8-10kg铝片,使铂还原,加完铝片后,再升温至100℃,恒温1hr后降温至50℃。
1.4 吸附
当溶液温度50℃时,一次性加入2kg硅藻土,加完后搅拌30min。
1.5 沉降、抽滤
上述混合液平均压入事先各加50L去离子水的2个沉降罐,静置48hr,取上部的氯化铝溶液分析,若铂含量<0.003g/100ml,即可用真空把上部的氯化铝溶液抽入到抽滤罐内,余下的沉淀即为铂黑,放入贮罐进行过滤并洗净AlCl3。
2、粗氯铂酸的制备与精制
2.1 铂黑的溶解
把每批的铂黑等分到6个3000ml的瓷皿中,先加入200ml的去离子水,然后按顺序加入王水,在沙浴上加热溶解,温度100℃,溶解完毕过滤,每2皿过滤1次,用1层工业滤纸,1层定量滤纸,小心收集粗氯铂酸溶液,最后用热去离子水冲洗到过滤液无色为止,具体溶解条件如下:
2.2 氯铂酸铵沉降
先把粗氯铂酸溶液浓缩,当浓缩到一定程度时,合并为4个皿再继续浓缩,
到上部刚刚出现结晶为止。然后每皿加入1200ml盐酸赶硝,时间1hr,进行3次,然后把氯铂酸再次浓缩,此时每皿加35ml双氧水,再浓缩至结晶,搅拌下加入到饱和氯化铵溶液中,氯化铵用量为8g/gPt,生成黄色氯铂酸铵沉淀。放置6hrt,取上部清液分析,铂含量应≯0.02g/100ml,沉淀物和清液全过滤,然后用饱和氯化铵溶液2000ml洗涤滤饼,再用75%的乙醇洗涤。
2.3 氯铂酸铵的灼烧
氯铂酸铵放入高温炉内灼烧,条件如下:
2.4 海绵铂的溶解
将灼烧后的海绵铂称重,倒入3000ml瓷皿中,在沙浴上加入400ml1:1的盐酸蒸煮1hr,反复处理到盐酸不变颜色为止,即可加入王水溶解,溶解温度为80-90℃(不能超过100℃),王水用量为6-7ml/gPt,分次加入,知道熔完为止,具体如下:
2.5 浓缩出成品
海绵铂完全溶解后,用玻璃过滤漏斗进行过滤,再用去离子水冲洗至无色,将过滤后的氯铂酸进行浓缩,,当浓缩到将出现结晶时赶硝,每次加入200ml的盐酸赶硝2hr,共赶7次,最后再移入1000ml的瓷皿中,浓缩至产物中铂含量37.5%,即为成品。一次精制铂纯度为99.5%,二次精制纯度达99.9%。