氯化焙燒富集鉑族金屬
含鉑族金屬物料加氯化劑焙燒分離賤金屬組分使鉑族金屬品位提高的過程,為鉑族金屬富集方法之一。分為中溫(773~873K)氯化焙燒和高溫(1073~1273K)氯化揮發兩類。前者在焙砂中生成鉑族金屬氯化物,經鹽酸浸出后轉入溶液,稱為氯化焙燒一浸出法;后者控制較高的溫度,使生成的賤金屬氯化物揮發,抑制貴金屬的氯化反應并促使其分解成金屬或氧化物富集于燒渣,稱為氯化揮發法。氯化劑在高溫下的腐蝕性很強,對設備材質要求高,生產設備結構復雜,操作條件差,應用受到局限。現主要用于小規模批量處理高品位含鉑族金屬的廢雜物料或精煉過程中難溶于王水的銠、銥等粗金屬。
中溫氯化焙燒一浸出對含硅鋁酸鹽較高和難于用王水或鹽酸氯氣浸出的貴金屬物料,用氣體氯、氯化氫、氯化鈉、氯化鈣等氯化劑,在鉑族金屬不分解的溫度范圍內(773~873K)焙燒,使貴金屬轉變為可溶性氯化物。南非曾用此法處理含鉑族金屬250~340g/t的浮選精礦。精礦先經氧化焙燒、硫酸浸出脫除賤金屬后,浸出渣配氯化鈉入氯化焙燒爐在823~873K下通氯氣氯化,燒渣再用稀鹽酸浸出鉑族金屬,鉑族金屬浸出率在80%以上。物料中配入氯化鈉可提高鉑族金屬的氯化率:(1)貴金屬的氯配酸鈉鹽比氯化物穩定,焙燒溫度在773~873K范圍內,氯配酸鈉鹽不會顯著分解。從而可提高鉑族金屬的氯化效率;(2)除鉑、鈀外的其他鉑族金屬的氯配酸鈉鹽易溶于水,而其氯化物則難溶。焙燒浸出液分離出賤金屬組分后用鋅粉置換出含鉑68%~77%、鈀11%~25%、其他鉑族金屬1%~7%的鉑族金屬精礦。從原礦到產出,鉑族金屬精礦的回收率約70%。回收率取決于原礦品位,品位越高、浸出溶液中鉑族金屬濃度高,回收率可相應提高。
氯化揮發在1073~1273K溫度下生成的鉑族金屬氯化物皆不穩定,易分解為金屬或氧化物,而賤金屬氯化物的沸點較低,容易揮發,因此控制一定的氯化焙燒氣氛和溫度,只使賤金屬氯化物揮發而貴金屬不揮發,達到貴賤金屬分離、富集鉑族金屬的目的。有加碳氯化和氯化氫氣體氯化兩種方法。加碳氯化可降低氧化物氯化反應的自由能,亦即降低賤金屬氯化反應的起始溫度,提高氯化反應速度,宜處理含賤金屬氧化物多的物料。一種鎳陽極泥的成分(質量分數w/%)為:Ni29.0,Cu23.0,Fe6.9,Pt0.44,Pd1.3,Au0.04,Rh0.04,lr0.02,Ru0.06。它和焦粉按1:1混合,用淀粉制粒,于1073~1173K溫度下用氯氣氯化35~75min,賤金屬氯化揮發率99%,渣率4.3%~4.6%,渣中的鉑族金屬品位達40%,富集20倍以上。鉑、鈀、金回收率在98%以上。
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