贵金属作业

1．试述提取铂族金属的主要原料有哪些？答：（1）矿产资源：分为砂铂矿，共生矿；（2）二次资源：矿产资源以外的各种再生资源，如生产、制造过程中产生废料或已丧失使用性能而需要重新处理的各种物料。目前从含铂的铜镍硫化矿冶炼的副产品中提取铂族金属，已成为生产铂族金属的重要途径。2．试写出从铜镍硫化精矿富集贵金属的工艺流程，简述各步骤的作用。答:将硫化物精矿、适量熔剂等物料，在一定温度下（1200～1300℃）进行熔炼，产出两种互不相溶的液相——熔锍和熔渣。铜镍硫化矿精矿闪速熔炼低镍锍一次高镍锍鼓风炉吹炼破碎、磨细磁选、浮选缓冷镍精矿熔炼、铸锭硫化镍阳极镍电解电镍残极阳极液镍阳极泥热滤脱SS热滤渣铜精矿一次Cu-Ni合金转炉硫化缓冷、破碎、磁选、浮选二次高镍锍二次铜精矿二次镍精矿二次Cu-Ni合金送提铜工序氯气选择性浸出碱液浸出脱硫、硅活性铂族金属精矿(含铂族金属10%~15%)铜镍硫化矿精矿闪速熔炼低镍锍一次高镍锍鼓风炉吹炼破碎、磨细磁选、浮选缓冷镍精矿熔炼、铸锭硫化镍阳极镍电解电镍残极阳极液镍阳极泥热滤脱SS热滤渣铜精矿一次Cu-Ni合金转炉硫化缓冷、破碎、磁选、浮选二次高镍锍二次铜精矿二次镍精矿二次Cu-Ni合金送提铜工序氯气选择性浸出碱液浸出脱硫、硅活性铂族金属精矿(含铂族金属10%~15%)答：（1）闪速熔炼：造锍，得到低镍锍，并和炉渣分离；（2）鼓风炉吹炼：除去Fe和多余的S，得到镍铜镍高锍；（3）缓冷、破碎、选矿：分离吹炼得到的产物，分离出硫化铜精矿，硫化镍精矿和富集铂族金属的铜镍合金。(4)镍电解：从硫化镍精矿中提取镍。（5）氯气选择性浸出：溶解除去铜镍合金中的铜、镍、铅、铁、银等杂质，得到铂族金属精矿。3．写出传统的贵金属精矿优先氧化蒸馏锇钌-选择沉淀分离工艺流程，简述各步骤的原理、作用及所得产品，写出主要的化学反应方程式。答：氧化蒸馏：利用硫酸和次氯酸的强氧化性，使Os、Ru氧化生成四氧化物挥发，然后分别用碱液（20%NaOH+适量酒精）和盐酸（5mol/LHCl+适量酒精）吸收，使Os、Ru相互分离。反应式：2OsO4+4NaOH→2Na2OsO4+2H2O+O22RuO4+20HCl→2H2RuCl6+8H2O+4Cl2（1）氯酸钠从铂族金属精矿中氧化蒸馏分离锇、钌将铂族金属精矿用1.5mol/LH2SO4浆化转入反应蒸馏器，加热至近沸，缓慢加入氯酸钠溶液。一定时间后，被氧化产生的OsO4、RuO4挥发出来，继续加入氯酸钠溶液，直至锇、钌蒸馏完全。该过程一般需8～12h。（2）次氯酸钠氧化蒸馏分离锇、钌将物料用纯水浆化后放入反应蒸馏器，加热至近沸，定时加入20%NaOH，并不断通入氯气，保持pH值6～8，这时生成的NaClO将锇、钌氧化生成相应的四氧化物并一起挥发出来，然后分别用NaOH和HCl吸收。(1)煮沸、浆化、造液、蒸馏（8~12h）24522452][][ClHClRuOORuClHClHClOsOOOsClH此时，　为棕色细粒。时针状体熔化，并转化　　　　，有烧碱味，，沸点　　　熔点针状体，　钌酐，常温下为黄色，有烧碱味；，沸点　　　熔点色，，透明近似无色或浅绿　锇酐，常温下为固体CCCRuOCCOsOooooo2565252.3115.3944检测：用沾湿了酸性硫脲溶液的棉球在吸收管中检测蒸馏进程和终点。物质　使酸性硫脲变为红色；　使酸性硫脲变为蓝色OHClNHCSOsOsORuO362244])([(2)吸收；—吸收—适量酒精溶液后三段　　；　—吸收—适量酒精溶液前三段　　串联六级吸收44%205OsONaOHRuOMHCl吸收反应：22424225242242582202OOHOsONaNaOHOsOClOHRuClHHClRuO＝＝从吸收液中提取Ru、Os：H2O2氧化H2Ru(+3)Cl5为H2Ru(+4)Cl6(3)蒸残液铜置换Cu的置换速度顺序为：Au＞Pd＞Pt＞RhIr残留在置换母液中。，绝大部分第二次置换出约；的和的，其中含、、的第一次置换出分步置换IrRhIrRhPdPtAuCu%94%5%15%5.99加入H2RuCl6+2NH4Cl→(NH4)2RuCl6↓+2HCl再煅烧，用氢气还原得到Ru粉。锇吸收液中加入KOH沉锇：2Na2OsO4+2KOH＝2K2OsO4↓+KCl+4NaOHHCl溶解，再高压H2还原得到Os粉铂钯分离：H2PtCl6+NH4Cl=(NH4)2PtCl6(淡黄色沉淀)+2HClH2PdCl6+NH4Cl=(NH4)2PdCl6(留在溶液中)+2HCl铑铱分离：Na2IrCl6+2NH4Cl=(NH4)2IrCl6（沉淀)+Na2ClH2RhCl6+2HCOOH=Rh(沉淀)+2CO2+6HCl