從鉑鈀精礦中回收鉑工藝優(yōu)化探索

雷 剛

（江西銅業(yè)集團公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

鉑族金屬是一類具有戰(zhàn)略地位的工業(yè)金屬，由于其特殊的物理化學性質，鉑族金屬在現代工業(yè)、國防 和科技發(fā)展中具有關鍵的作用，被譽為現代工業(yè)維他命［1］。自然界中鉑和鈀含量極其微小，常以有色金屬的硫化物、砷化物或硫砷化物作為其載體礦物方式存在。在銅、鎳等大宗產品電解精煉冶煉過程中，鉑鈀與金、銀、釕等稀貴金屬均富集于對應的陽極泥中，作為副產物進行回收［2］。

目前鉑鈀精礦預處理工藝主要有浸出法、焙燒法、沉淀法、萃取法，原子吸附法、離子交換法［3-6］，可根據鉑鈀精礦成份的不同，選其一種或多種方法進行提取鉑鈀。貴溪冶煉廠（以下簡稱貴冶）銅陽極泥處理工藝過程中，分金液用亞硫酸鈉還原提金后，還原后液中含有低濃度的鉑、鈀（約2～20mg/L），經置換工藝將其中的鉑、鈀等貴金屬富集于鉑鈀精礦中。貴冶鉑鈀精礦的處理流程詳見圖1［7］，實際生產中發(fā)現：存在稀貴金屬分散，鉑、鈀回收率低，作業(yè)環(huán)境差，產品質量不穩(wěn)定等問題。為此，針對所產鉑鈀精礦的特性，對工藝進行了優(yōu)化，并成功實現產業(yè)化。

2 工藝概況

貴冶鉑鈀精礦處理原則工藝流程見圖1。

圖1 溶劑萃取法回收鉑原則工藝流程圖

在生產過程中，由于料液中鉑含量低、雜質含量高，導致中和工序有較多的鉑進行入中和渣中，同時鉑原液中的鉑濃度低于鉑萃取最低限度，這樣增大了萃取的難度，影響直收率，進而對該工藝進行了優(yōu)化探索。

3 影響鉑直收率的原因分析

3.1 原料成分

鉑鈀精礦典型化學成分見表1。

表1 鉑鈀精礦典型化學成分 %

表1數據表明，原料中鉑含量低，雜質含量高，尤其是硒和碲總量達50%以上。因此，要實現鉑、鈀分離，提高產品純度，必須先進行除雜，減少賤金屬對貴金屬提純的干擾。生產實踐表明，除雜過程鉑的損失較大，直接影響鉑鈀收率。

3.2 鉑分布情況

全流程中間物料中硒、碲、鉑濃度分析見表2，鉑分布見圖2。

表2 料液成分 g/L

圖2 萃鈀余液反應后鉑含量分布圖

生產過程中，鉑鈀精礦首先脫除硒、碲、銅再提金，最后采用萃取法分離鈀和鉑。由于萃鈀余液中雜質碲、硒的含量依舊比較高，故在萃取鉑前，需在萃鈀余液中加堿中和，進一步除去賤金屬雜質。

由表2可以看出，水浸、酸浸過程中鉑的損失量小。萃鈀余液中主要雜質元素為碲和硒，經加堿中和后，料液中碲、硒濃度大幅下降，其中碲由30.15g/L下降至2.69g/L，硒由3.52g/L下降至1.94g/L，但鉑濃度變化較大，由0.69g/L下降值0.46g/L。

從圖2可以看出，中和后液、其它尾液中的鉑金屬量分別占萃鈀余液中鉑總量的66.6%和0.1%，而剩余33.3%的鉑則進入中和渣中，造成鉑的損失。

3.3 影響鉑提取效率原因

（1）鉑鈀精礦成分復雜，硒、碲含量高且前期預脫除效果差，導致硒、碲帶入萃鈀余液中。

（2）萃鈀余液鉑含量低，而雜質硒、碲濃度高，在萃鉑過程中易導致賤金屬與鉑共萃進入有機相中，影響鉑萃取效果及產品質量。

（3）萃鈀余液中和深度脫雜過程，由于PH升高以及中和渣夾帶等原因，較多鉑與雜質硒碲一道進入中和渣中，造成鉑的分散和損失，并進一步降低了料液中鉑含量，增加了萃取分離鉑與賤金屬的難度，影響了鉑的收率。

4 工藝優(yōu)化

在焙燒—水浸—酸浸—鈀萃取過程中鉑損失比較小，解決原有工藝存在鉑分離困難的重點是，通過試驗研究解決中和工序中和渣導致鉑損失的問題。因此，新工藝采用氯化銨沉淀法對萃鈀余液進行了試驗，探索用氯化銨沉淀法提取料液中鉑的新途徑。

4.1 氯化銨沉鉑原理

氯化銨對酸性溶液中鉑具有較強的選擇性，氯化銨沉淀法是實現鉑與酸性溶液中賤金屬分離的主要方法。在貴金屬溶液中加入氯化銨，Pt（Ⅳ）與氯化銨生產微溶于水的氯鉑酸銨（NH4）2PtCl6黃色沉淀，而其它賤金屬仍留在溶液中。反應方程式如下：

4.2 試驗過程

取含鉑為0.64g/L的萃鈀后液10L進行實驗，取出5L的萃鈀后液倒入另一燒杯中攪拌，按原工藝方法緩慢加入適量的NaOH進行中和，反應結束后過濾，取中和后液樣，進一步對中和后液進行萃取提鉑，取萃鉑余液樣；將剩余5L倒入的燒杯中攪拌，緩慢加入適量NH4Cl，反應結束后取沉鉑后液樣；分析中和后液、萃鉑余液和沉鉑后液中鉑濃度，結果見表3。

表3 改進前后工藝中各元素含量對比 g/L

由表3可以看出，萃鈀余液采用原有萃取法分離工藝，中和后液中鉑濃度0.444g/L，萃鉑余液鉑濃度0.006g/L，而采用氯化銨沉淀法對萃鈀余液中鉑進行沉淀后，沉鉑后液中鉑為0.007g/L，高于原工藝鉑的收率。

因此，氯化銨沉淀法直接沉淀萃鈀余液中的鉑，使溶液中的鉑以（NH4）2PtCl6沉淀形式進行回收，沉鉑后液與萃取法尾液中鉑濃度相當，萃鈀余液不需要再進行中和除雜工序就可直接進行鉑的提取，并且鉑收率高。

5 結論

（1）由于原料中鉑含量低，硒碲等賤金屬含量高，造成工序中料液含鉑濃度低，雜質碲濃度高，容易導致金屬與鉑共萃進入有機相中，影響鉑萃取效果及產品質量；中和工序由于料液PH升高以及中和渣夾帶等原因，較多鉑與雜質硒碲一道進入中和渣，中和渣中鉑含量占萃鈀余液鉑總量的33%，造成了鉑的分散，降低了料液中鉑濃度，增加了萃取分離鉑與賤金屬的難度，影響了鉑的直收率。

（2）采用氯化銨沉淀法直接沉淀萃鈀后液中的鉑，沉淀尾液中鉑濃度為0.007g/L，與萃取法尾液中鉑濃度相當，溶液中98.91%的鉑以（NH4）2PtCl6沉淀形式進行回收，鉑收率高于原工藝。

（3）采用氯化銨直接沉淀法，萃鈀余液不需要再進行中和除雜工序就可直接進行鉑提取，避免了中和工序鉑進入中和渣中造成鉑的損失。

（4）通過工藝優(yōu)化試驗探索，采用氯化銨直接沉淀法提取回收萃鈀余液中的鉑，可縮短工藝流程，減少中間物料的積存，減輕作業(yè)勞動強度，提高鉑的直收率，具有較大的工藝應用價值。