本發(fā)明涉及一種從銀陽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領域。
背景技術:
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性質,應用廣泛,在化工、國防科研等領域中有非常重要的作用。國內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,品位懸殊且雜質不同,導致產生回收率低,過程污染嚴重等問題。
銀電解陽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,不宜直接進行回收,有必要采用簡單經濟方法提高其濃度再進行回收。
2013年03月27日,中國發(fā)明專利申請公開號CN102994771A,介紹了一種從銀電解陽極泥分金液中提取海綿鈀的方法,主要技術是利用丁基黃藥與鈀絡合反應將鈀富集,用濃鹽酸和雙氧水攪拌浸出,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,中國發(fā)明專利申請公開號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、酸度調節(jié)等復雜過程,勞動條件差,對環(huán)境危害嚴重;采用樹脂進行吸附和脫洗,由于樹脂價格較高而且需要酸/堿使樹脂再生,同時再生液需要進一步處理,使其整體運行費用高。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的是針對上述現有技術存在的問題,提出一種從銀陽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)設備,工藝操作簡單,過程無須趕硝,無需調節(jié)原溶液的酸堿度;同時具有污染小,環(huán)境友好,鈀回收率高及質量好等優(yōu)點,適合從低濃度含鈀液中回收鈀的研究。
本發(fā)明的目的通過以下手段來實現:
一種從銀陽極泥分金液中高效綠色回收鈀的工藝,其特征在于:以銀電解陽極泥為原料,經過硝酸溶解分金,對分金液中的鈀和銀進行回收提??;該方法含有以下幾個階段:
步驟1:分金液濃縮結晶
將分金液置入低溫蒸發(fā)結晶器中,注意不要過度濃縮,以降低鈀因隨硝酸銀結晶夾帶造成損失;待有大量硝酸銀晶體生成時,把晶漿從結晶器轉至儲液槽,待冷卻至室溫后過濾將固液分離,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
向濃縮液內加入稍過量的鹽酸并不斷攪拌進行沉銀,直至無白色沉淀產生即為反應終點;靜置1~2 h后過濾,濾渣用熱水洗滌1~2次以降低氯化銀對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釜中,加入適量的氯酸鈉并不斷攪拌半小時,以確保其中的鈀全部被氧化成為Pd4+;再加入比理論量過量20%的氯化銨進行沉鈀,攪拌反應時間1 h后,靜置過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量比為3:1mL/g在反應容器中混合,加熱并同時攪拌使其溶解,直至紅色泡沫完全消失后,過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容器內加熱至85~90℃,按1:1的體積比例加入化學純氨水,同時攪拌,控制終點pH為9~10;溶液澄清后過濾,緩慢加入已配置好的6 mol/L的稀鹽酸酸化,同時攪拌控制溶液酸化終點pH為1,得到淡黃色二氯二銨絡亞鈀沉淀,靜置冷卻后過濾,二氯二銨絡亞鈀沉淀用稀鹽酸溶液洗滌兩次后用去離子水調成糊狀,并加入一定量的氨水進行攪拌溶解,直至黃色沉淀消失為止,得二氯二銨絡亞鈀的氨溶液;
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,直到加入水合肼時溶液中無明顯反應且溶液透明清亮為止;過濾得到金屬鈀,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方面:
(1)采用低溫蒸發(fā)結晶技術對銀電解陽極泥分金液濃縮,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)用氯酸鈉氧化及對氯化銀沉淀用熱水洗滌,以減少鈀的損失,通過聯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品,該方法最大限度的去除各種雜質元素,提高了鈀資源的回收利用效率;
(3)該工藝及操作簡單,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、焙燒等復雜過程,實用性強,適用于低濃度含鈀液中提取鈀的生產實踐。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明從銀陽極泥分金液中高效綠色回收鈀的工藝作進一步詳細說明。
實施例一
根據如圖1所示和上述方案過程,將0.5 m3的含鈀0.816 g/L的銀陽極泥分金液置于低溫MVR蒸發(fā)結晶器中濃縮結晶,待有大量硝酸銀晶體生成時把晶漿轉至儲液槽,冷卻至室溫后過濾將固液分離,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,過濾得到沉銀液,并用熱水攪拌洗滌氯化銀沉淀,洗液與沉銀液混合。加入30g/L氯酸鈉進行氧化,攪拌半小時后再按照150g/L氯化銨直接加入進行沉鈀,過濾并洗滌氯鈀酸銨沉淀。用熱水完全溶解氯鈀酸銨,濾液用氨水溶解調節(jié)pH為9.0,過濾后向濾液中加入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溶,調節(jié)pH為9.0,過濾所得濾液用200 g/L的水合肼還原,直至反應結束且溶液清亮透明為止,過濾烘干最終得到鈀產品。該過程得到的鈀產品純度的99.89%,該過程鈀回收率達85.2%。
實施例二
銀陽極泥分金液含鈀0.931 g/L,經低溫MVR蒸發(fā)結晶器濃縮后含鈀1.522 g/L,其他原則流程同上例,最終得到的鈀產品純度的99.92%,該過程鈀回收率達86.5%。
所屬領域的普通技術人員應當理解:以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。