置換富集鉑族金屬(concentrationofplatinumgroupmetalbydisplacement)

用鋅、鎂、銅、鋁、鐵等金屬從酸性溶液中還原沉淀貴金屬產出粗貴金屬中問產物或貴金屬精礦的過程。置換操作簡便，反應迅速，所用設備簡單，生產費用低，為常用的鉑族金屬富集方法之一。多用于從成分復雜的貴、賤金屬混合液中富集貴金屬，或從含貴金屬量很少的廢液中回收貴金屬。缺點是置換反應的選擇性不好，置換產物常因雜質元素發生共沉淀而受到污染。置換金屬與被置換金屬間的標準電極電位差越大、置換劑表面積越大、溫度越高、置換反應速度越快，置換進行得越徹底。工業上常用鋅粉置換、鋅鎂粉置換和銅置換三種。

鋅粉置換用于處理含銅、鎳和金、鉑、鈀、銠等貴金屬的稀溶液，如貴金屬精煉過程中產生的母液、各種廢液、電鍍廢液等。常溫下向溶液中加入鋅粉或鋅條后，溶液中的貴金屬離子便不斷被還原成金屬富集在渣中，置換母液中殘留的貴金屬含量可降至分析靈敏度的下限，如金、鉑、鈀可降至低于0.0002g/L以下。為降低鋅的消耗，被置換溶液的酸度要先中和至pH0.5～l，隨置換反應的進行，溶液的pH升高，再適當加酸回調。處理含銅溶液時，銅也同時被置換而入貴金屬渣。

鋅鎂粉置換用于處理富含銥的貴金屬溶液。這種溶液存在多種銥配合物，其中銥(Ⅲ)配合物非常穩定，鋅粉難以完全將其置換，需在鋅粉置換后再用標準電極電位更負的鎂粉進一步置換銥。在置換過程中保持溶液溫度接近沸點。此法可將置換母液中銥降至0.1g/L以下。置換渣再用王水或含鹽酸和氯氣的溶液溶解金、鉑、鈀。難溶的銠、銥仍保留在渣中。

銅置換適用于處理賤金屬含量高和成分復雜的酸性貴金屬溶液。在銅粉、銅片、銅絲等銅置換料中，以鋅粉置換硫酸銅溶液產出的活性銅粉的置換效果最好。銅置換金、鉑、鈀的速度快，反應徹底；置換銠的速度慢；銥則基本不被置換。利用銅置換的這種差別可從成分復雜的溶液中分組粗分各貴金屬。1982年中國金川有色金屬公司用銅置換法處理鋨釘提取分離后的蒸餾殘液。蒸餾殘液含硫酸和鹽酸，酸度2～4mol/L，原液含鉑5g/L，鈀2g/L，金1.6g/L，銠、銥各0.2g/L，銅、鎳、鐵等各約10g/L。加化學計量值的活性銅粉，在低于338K溫度下置換鉑、鈀、金的置換率在99%以上，所得鉑、鈀、金精礦還含有10%～15%銠和少量銥。第二次將活性銅粉加入到一次置換后的濾液中，置換產出銠精礦，銠的置換率在90%以上，有少量銥和銠一起被置換。二次置換后的殘液用鋅、鎂粉置換出銥和銅。該法的貴金屬粗分效果較差，銠、銥的置換率不穩定。