[發明專利]一種水溶液中鉑族金屬的提取方法

在審

• 申請號: 202310530785.2
• 申請日: 2023-05-11
• 公開（公告）號: CN116377515A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 段晨龍;戴國夫;李鵬
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: C25C1/20
• 分類號: C25C1/20;C25C7/06;C25C5/02
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 郭蓮梅

本發明公開了一種水溶液中鉑族金屬的提取方法，涉及金屬冶煉技術領域。將含鉑族金屬的水溶液調節pH值為4?6，使其他雜質金屬離子沉淀下來，經固液分離之后得到上清液，對上清液進行電凝聚處理，利用鉑族金屬較強的離子電負性，實現電凝聚反應過程正電性絮凝前驅體對鉑族金屬離子的選擇性截留捕獲；利用鉑族金屬難于氧化但易于還原的特點將其原位還原為鉑族金屬納米單質。采用電凝聚的方法提取鉑族金屬，具有提取和分離效率高、成本低的優點，具有非常好的工業應用前景。

技術領域

本發明涉及金屬冶煉技術領域，具體而言，涉及一種水溶液中鉑族金屬的提取方法。

背景技術

鉑族金屬具有獨特的物理和化學性質，如良好的化學穩定性、熱性能和催化性能，已被廣泛應用于航空航天、電子電器、石油化工等現代科技和工業領域。隨著社會的不斷發展，鉑族金屬需求量與日俱增，地殼中鉑族金屬儲量與現有開采量，難以滿足社會發展的鉑族金屬需求量。此外，世界鉑族金屬礦產資源分布不均，主要集中在少數地區。因此，從低品位鉑族金屬礦和廢鉑族金屬催化劑等低濃度、多組分環境介質中提取并回收鉑族金屬，越來越受到各國環保和科技工作者的關注。其中，開發低濃度、多組分水溶液中鉑族金屬的提取與回收方法是亟待解決的關鍵技術問題。

就現有鉑族金屬提取與回收工藝而言，從含鉑族金屬溶液中回收鉑族金屬的方法主要有沉淀分離法、吸附法、電沉積法和溶劑萃取法，但這幾種方法均存在各自的問題，具體如下：

(1)沉淀分離法是一種較為成熟且廣泛采用的鉑族金屬回收方法，具有易操作的優點，目前是廣大鉑族金屬生產企業回收鉑族金屬的主要手段之一。但存在試劑、能源消耗大、鉑族金屬回收率低、不適用于低鉑族金屬濃度溶液等問題。

(2)吸附法不需要固液分離、洗滌及澄清工序，相比于沉淀分離法可節省大量設備投資和生產運營費用，常用于鉑族金屬富集回收的吸附劑有活性炭和離子交換樹脂。但活性炭吸附劑存在吸附容量低、選擇性差且再生回收效率低的問題；利用離子交換樹脂(堿性陰離子交換樹脂)進行鉑族金屬回收的成本較高、再生工藝復雜，后續還需進一步還原加工。

(3)電沉積法在稀溶液中電流效率較低，鉑族金屬的電沉積提取主要用于處理鉑族金屬濃度較高的含鉑族金屬溶液。

(4)溶劑萃取法在鉑族金屬提取方面只有少數的間接作用，如鉑族金屬的濃選富集，主要作為預富集手段。由于缺乏既能從浸出液中萃取鉑族金同時萃取劑損失較小的高效鉑族金屬萃取劑，大規模含鉑族金屬水溶液的溶劑萃取工業應用進展較為緩慢。

因此，亟需開發一種能夠從低濃度含鉑族金屬水溶液中提取鉑族金屬的方法，同時還能夠滿足成本低、提取效率高的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水溶液中鉑族金屬的提取方法，旨在高效提取低濃度含鉑族金屬水溶液中的鉑族金屬，且回收成本低。

本發明是這樣實現的：

本發明提供一種水溶液中鉑族金屬的提取方法，包括：將含鉑族金屬的水溶液調節pH值為4-6，經固液分離之后得到上清液，將上清液進行電凝聚處理。

在可選的實施方式中，用于進行電凝聚處理的電凝聚裝置的陽極板為鐵板，在電凝聚處理的過程中控制操作電壓為1.3V-2.7V，且每間隔10min-40min分離產生的鐵泥；

優選地，電凝聚裝置的陰極板選自鈦板和不銹鋼板中的至少一種，兩極板之間的間距為2.5cm-3.5cm。

在可選的實施方式中，電凝聚處理的過程包括依次進行的第一級電凝聚、第二級電凝聚和第三級電凝聚，在相鄰的兩級電凝聚之間均分離產生的鐵泥，從第一級電凝聚至第三級電凝聚的操作電壓逐漸減小；