[發明專利]一種由含銥廢料直接制備氯銥酸的方法

有效

• 申請號: 202011279164.4
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112357979B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 施善林;李輝;李巖松;舒芳霞;姜超;李曉晗;張穎
• 申請（專利權）人: 沈陽有色金屬研究院有限公司
• 主分類號: C01G55/00
• 分類號: C01G55/00
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 馬維駿

本發明屬于貴金屬二次資源回收利用技術領域，具體涉及一種利用含銥廢料直接制備氯銥酸的方法。由含銥廢料直接制備氯銥酸的方法包括以下步驟：步驟1、含銥廢料的溶解造液；步驟2、氯銥酸銨沉淀法除雜；步驟3、硫化沉淀除雜；步驟4、水解除鈉、鉀；步驟5、氯銥酸制備。本發明提供的制備方法不經過制取金屬銥粉步驟而直接制備氯銥酸，可溶性氯銥酸在工業應用中更方便、更廣泛；避免了由金屬銥粉制備氯銥酸過程中銥的溶解造液難題，提高了銥的直收率和回收率。

技術領域

本發明屬于貴金屬二次資源回收利用技術領域，具體涉及一種利用含銥廢料直接制備氯銥酸的方法。

背景技術

銥是一種銀白色金屬，其熔點2410℃，沸點4130℃。銥的物理、化學性質穩定，具有很強的耐腐蝕與抗氧化性能，在工業催化、耐高溫材料、抗氧化涂層等領域有著廣泛應用。銥屬于稀缺的貴金屬資源，在地殼中的含量為千萬分之一，價格昂貴，從含銥廢料中回收銥十分必要，且意義重大。

從含銥廢料中回收銥的主要工藝過程為：1)將廢料中銥進行溶解造液，常用方法是先采用堿熔法或高溫氯化焙燒對廢料預處理，然后采用鹽酸或王水溶解，得到含銥溶液；2)氯銥酸銨沉淀法除去賤金屬雜質；3)硫化沉淀法除去鉑族金屬雜質；4)再次氧化獲得氯銥酸銨沉淀；5)氯銥酸銨沉淀經過煅燒，氫還原得到金屬銥粉。

商品銥通常為粉末狀銥粉，呈黑色。銥是最難溶解的金屬之一，不能溶于硫酸、鹽酸、硝酸、高氯酸及王水等常見酸溶液中，工業應用時通常需要將金屬銥制備為易溶的銥化合物作為起始原料。

氯銥酸是銥的重要化合物，為棕褐色針狀結晶物，常為粒狀或塊狀，常用作銥催化劑制備的前驅體。市售氯銥酸一般為含銥35％的液體。

以金屬銥粉為起始原料制備氯銥酸，首要的關鍵問題是對銥進行溶解造液，銥的溶解程度直接決定了氯銥酸的產率。目前，銥的溶解造液方法主要有高溫氯化焙燒—酸浸、堿熔焙燒—酸浸、加壓氯化法和電化學法。堿熔法是將金屬銥粉與氫氧化鈉、過氧化鈉按比例混合，進行高溫熔融，將金屬銥轉為可溶于鹽酸的氧化銥。高溫氯化法將金屬銥粉與氯化鈉按比例混合后，在高溫下通氯氣，使銥氯化為易溶的氯化物。加壓氯化法采用鹽酸為溶劑，在高壓條件下升溫至200～300℃，并通入氯氣，將銥直接溶解于鹽酸。電化學法了通過構建電解池，使銥發生電解反應而溶解于鹽酸中。

上述銥的溶解造液方法均不能實現銥的完全溶解，產品直收率低，反復溶解導致銥的損耗增大。上述方法同樣適用于粉末狀含銥廢料的溶解造液處理。

氯銥酸制備過程中的另一個關鍵問題是銥的凈化，常規的氯銥酸銨沉淀法和硫化沉淀法能夠很好的去除賤金屬和其他鉑族金屬雜質，而造液過程引入的鈉離子或鉀離子卻不易除盡，需反復進行氯銥酸銨沉淀、過濾、洗滌，導致銥的直收率降低。因此，研究開發一種直收率和回收率高、適合工業化應用的氯銥酸的制備方法是亟需解決的問題。

發明內容

鑒于現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種由含銥廢料直接制備氯銥酸的方法。

一種由含銥廢料直接制備氯銥酸的方法，所述方法具體包括以下步驟。

步驟1、含銥廢料的溶解造液

將粉末狀含銥廢料與氫氧化鈉、過氧化鈉按質量比1：1：3的比例混合均勻后，移入鐵坩堝內，低溫加熱使物料液化，然后置于700℃馬弗爐內恒溫熔融30min小時，取出坩堝，將熔體倒在表面整潔光滑的鐵板上，冷卻至室溫，熔體凝固后將凝固體轉入燒杯，按液固比1：(3～5)加入純水，加熱至水溫60～80℃，攪拌溶解30min。對水溶物進行過濾，并用純水洗滌至洗液為中性，得到堿性水浸液和銥渣。

將銥渣轉入燒杯，按液固比1:3加入王水，加熱溶解至可溶物溶解完全，冷卻后過濾，得到含銥溶液與不溶渣。

步驟2、氯銥酸銨沉淀法除雜