專利名稱：一種從含釕、銥、鈦、錫、鋯、鈀的混合氧化物中提取貴金屬銥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提取貴金屬銥的方法，特別是涉及一種從含釕、銥、鈦、 錫、鋯、鈀的混合氧化物中提取貴金屬銥的方法。
背景技術(shù)：
目前，從單質(zhì)中提取貴金屬銥的技術(shù)及應(yīng)用的技術(shù)比較多，但從金屬電 極包括陽極、陰極含釕、銥、鈦、錫、鋯、銻、鈀等稀貴金屬的氧化物的涂 層和含上述金屬混合物鍍層中提取貴金屬銥的技術(shù)及應(yīng)用方法并不多見。為 適合不同領(lǐng)域不同的電解要求，制造的金屬電極大多為鈦和鎳基材含釕、銥、 鈦、錫、鋯、銻、鈀等稀貴金屬的氧化物的涂層或含上述混合物的鍍層，金 屬電極中的涂層和鍍層的活性成分主要是二氧化釕和二氧化銥，有一些活性
成分還包含少量的鉑、鈀等成分。柏、4巴、釕、銥均屬于貴金屬，特別是銥 屬于稀有貴金屬，在我國產(chǎn)量極少，用于金屬電極涂層及鍍層的銥大部分是 國外進口，且價格昂貴。當(dāng)這些電極的涂層和鍍層失去活性時，電極上還殘 留有一定量的貴金屬及貴金屬氧化物，如能夠?qū)⑦@些貴金屬提取并提純，即 可將這些貴金屬再利用，其回收量相當(dāng)可觀，可節(jié)約大量的資金及貴金屬的 資源
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種從含釕、銥、鈦、錫、鋯、鈀的混 合氧化物中提取貴金屬銥的方法，能夠從廢電極涂層及鍍層中分離并提取貴 金屬銥，達到節(jié)約能源并再利用的目的。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種從含釕、銥、鈦、錫、鋯、鈀
的混合氧化物中提取貴金屬釕的方法，包括如下步驟
(1)將含有貴金屬釕的混合氧化物置于K0H和KN(V混合熔鹽中溶解； (2 )將上述熔鹽冷卻后用水浸溶，過濾分離；
(3) 向濾渣中加入王水，加熱溶解，反應(yīng)生成氯銥酸H2lrCh，過濾；
(4) 向步驟(3)的濾液中加入氯化銨，并通入氯氣，反應(yīng)生成沉淀(冊4) 2IrCl6,過濾；
(5) 向步驟(4)的沉淀中加入水合肼，加熱溶解，將(NH4) 21"16還 原成(NH4) 3IrCl6;
(6) 向步驟(5)的濾液中加入氯化氨，并通入氯氣，生成沉淀(NH4) 2IrCl6，過濾；
(7) 向步驟(6)的沉淀中加入王水加熱至沸騰，生成IUrCl6。
上述提取貴金屬銥的方法，其中，將所述步驟(3)中的濾渣干燥，加入 過氧化氫熔融，熔融溫度為645 ~ 655°C,熔融時間為0.5-1.5小時，冷卻 后水浸，再用王水加熱溶解，加熱溫度為60~7(TC，過濾，將得到的濾液與 步驟(3)得到的濾液合并進行后續(xù)步驟。
上述提取貴金屬銥的方法，其中，向所述步驟(3)的濾液中加入NaS, 使賤金屬沉淀出來，過濾，濾液用于步驟(4)。
上述提取貴金屬銥的方法，其中，向步驟(5)的溶液中加入(NH4) 2S， 沉淀出賤金屬，過濾，濾液用于步驟(6)。
上述提取貴金屬銥的方法，其中，所述步驟(1)中的K0H和003的重 量比為1:2~4。
上述提取貴金屬銥的方法，其中，所述步驟(1)中的溶解溫度為350 ~ 430°C。上述提取貴金屬銥的方法，其中，所述步驟(3 )中王7jc加熱溫度為85 ~ 95°C。
上述提取貴金屬銥的方法，其中，所述步驟(4)和(6)中，通入氯氣 的同時通入氯化氬氣體。
上述提取貴金屬銥的方法，其中，在所述步驟(3)和(4)之間還包括 趕硝步驟，將步驟(3)的濾液加熱除去硝酸根離子。
上述提取貴金屬銥的方法，其中，所述步驟(7)之后還包括趕銨和趕硝 步驟，將步驟(7)得到的溶液加熱，使殘留的銨根離子分解成冊3排出，使 硝酸根離子生成N02氣體排出；在趕硝步驟中，加熱所述步驟(7)得到的溶 液，并可以通入濃鹽酸。
上述提取貴金屬銥的方法，其中，將步驟(7)得到的IUrCh溶液通過 減壓蒸餾提純。
本發(fā)明中，貴金屬氧化物在熔鹽混合物中反應(yīng)，二氧化釕Ru02和二氧化 鈥Ti02被轉(zhuǎn)換為可溶的K2Ru03和K/Ti03鹽類，而銥及柏、釔在熔鹽中仍以氧 化物存在，利用這一特性，首先將釕、銥分離。將熔鹽冷卻后用水浸溶、過 濾分離，濾液濾渣分別收集。釕溶解在濾液中，銥存在于濾渣中。
熔鹽經(jīng)水浸、過濾后的濾渣中含有二氧化銥Ir02。用王水加熱熔解，使 Ir02生成暗紅色可溶的H2IrCl6，反應(yīng)如下
3Ir02+18HCl+4HN03— 3H2IrCl6+4N02卞+8H20+02 T [1]
然后經(jīng)過稀釋過濾，濾液保留，濾渣經(jīng)過干燥，收集在磁坩鍋中加過氧 化氫熔融，冷卻后水浸再用王水加熱溶解過濾，將該濾液與之前保留的濾液 合并處理，濾渣可棄去。合并的濾液此時含有氯銥酸和其它混合物，加入Na2S 沉淀出賤金屬，再過濾出賤金屬的沉淀物。過濾液加入NHXl,并通入氯氣， 也可以同時通入氯化氬氣體，使反應(yīng)過程在富CI的環(huán)境中進行，使Ir依然 呈Ir",避免在反應(yīng)過程中Ir的反應(yīng)不徹底而產(chǎn)生Ir3+,靜置，產(chǎn)生黑色絲 帶狀沉淀(NH4) 2IrCl6，其反應(yīng)為
H2IrCl6+2NH4Cl— ( NH4) 2IrCl6 i+HC1 [2]
分離黑色沉淀物，將黑色沉淀物水漿化，加入水合肼并加熱使之溶解，水合肼為還原劑使(NH4) 21"16還原成紅色的(NH4) 3IrCl6,反應(yīng)為 (NH4) 2IrCl6+H4N2 H20— ( NH4) 3IrCl6+N21 +H20 [3] 再加入(NH4hS靜置，產(chǎn)生賤金屬沉淀，過濾后棄去。過濾液補充NH4C1， 再通入氯氣，也可以同時通入氯化氫氣體，又產(chǎn)生黑色沉淀，重新生成(冊4) 2IrCl"
分離沉淀物，用飽和NHX1水溶液洗滌沉淀物，加王水，加熱沸騰使棕 紅色(NH4) 2irCh溶解，生成H2lrCl6,然后對生成的H2lrCh加熱使殘留的銨 根離子(NH4) +分解成NHJ排出，使硝酸根離子生成N02氣體排出，也可以 同時加入濃鹽酸，增加硝酸的濃度，有助于趕出NO/離子，之后，得到所需 的H2IrCl6,最后采用負(fù)壓蒸餾方法濃縮H2IrCl6。
本發(fā)明的提取貴金屬銥的方法，能夠從廢電極涂層及鍍層中分離并提取 貴金屬銥，達到節(jié)約能源并再利用的目的，回收率可達50。/。以上，且能夠保證 回收得到的是Ir"。


圖1為本發(fā)明較佳實施例的提取貴金屬銥的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面參照附圖1和較佳實施例詳細(xì)描述本發(fā)明。 實施例l
取含有釕、銥、鈦、鋯、錫等混合氧化物涂層的電極lm2,經(jīng)檢測其含有 銥l. lg。
將1平方米的上述含銥涂層置于重量比為1: 3的KOH和KN(V混合熔鹽中 溶解，溶解溫度為400°C，之后將熔鹽冷卻，用水浸溶，過濾分離；將過濾 后的濾渣用王水加熱至9(TC熔解，使Ir02生成暗紅色可溶的H2IrCl6。
然后經(jīng)過稀釋過濾，濾液保留，濾渣經(jīng)過干燥，收集在磁坩鍋中加過氧化氬熔融，熔融溫度為65(TC,熔融1小時，冷卻后水浸再用王水加熱60~ 70。C溶解過濾，將該濾液與之前保留的濾液合并處理，濾渣棄去。合并的濾 液此時含有氯銥酸和其它混合物，加入NazS沉淀出賤金屬，再過濾出賤金屬
的沉淀物。向過濾液中加入Nm;i,并通入氯氣和氯化氫氣體，靜置，產(chǎn)生黑
色絲帶狀沉淀(NH4) 2IrCl"
分離黑色沉淀物，將黑色沉淀物水漿化，加入水合肼并加熱使之溶解， 水合肼為還原劑使(肌)2irCl6還原成紅色的(NH4) 3IrCl"
再加入(NH4)2S靜置，產(chǎn)生賤金屬沉淀，過濾后棄去。過濾液補充NH4C1， 再通入氯氣加氯化氫氣體，又產(chǎn)生黑色沉淀，重新生成(NH4) 2IrCl6。
分離沉淀物，用々包和NH4C1水溶液洗滌沉淀物，加王水加熱沸騰時4吏棕紅 色(NH4) 2irCh溶解，生成IUrCl6，然后對生成的IUrCh加熱使殘留的銨根 離子(NH4)+分解成麗3排出，使硝酸根離子N03+生成N02氣體排出，也可以同時 加入濃鹽酸，有助于趕出硝酸根離子，之后，得到所需的IUrCl6,最后采用 負(fù)壓蒸餾方法濃縮IUrCl6。
經(jīng)過上述方法，可以回收銥O. 62g，回收率為56. 4%。
實施例2
取含有貴金屬銥的混合氧化物涂層的電極lm2，經(jīng)檢測其含有銥O. 98g。
將1平方米的上述含銥涂層置于重量比為1: 2的KOH和KN(V混合熔鹽中 溶解，溶解溫度為35(TC,之后將熔鹽冷卻，用水浸溶，過濾分離；將過濾 后的濾渣用王水加熱至95。C熔解，使lr02生成暗紅色可溶的H2IrCl6。
然后經(jīng)過稀釋過濾，濾液保留，濾渣經(jīng)過干燥，收集在^ 茲坩鍋中加過氧 化氫熔融，熔融溫度為655°C，熔融0. 5小時，冷卻后水浸再用王水加熱60~ 70。C溶解過濾，將該濾液與之前保留的濾液合并處理，濾渣棄去。合并的濾 液此時含有氯銥酸和其它混合物，加入Na2S沉淀出賤金屬，再過濾出賤金屬 的沉淀物，將濾液加熱，趕出硝酸根離子，之后向濾液中加入NHXl,并通入 氯氣，靜置，產(chǎn)生黑色絲帶狀沉淀(NH4) 2IrCl6。
分離黑色沉淀物，將黑色沉淀物水漿化，加入水合肼并加熱使之溶解，水合肼為還原劑使(NH4) 2irCh還原成紅色的(肌)3IrCl"
再加入(冊4)2S靜置，產(chǎn)生賤金屬沉淀，過濾后棄去。過濾液補充冊4C1， 再通入氯氣加氯化氫氣體，又產(chǎn)生黑色沉淀，重新生成(NH4) JrCh。
分離沉淀物，用飽和NH4C1水溶液洗滌沉淀物，加王水加熱沸騰時使棕紅 色(NH4) 2irCl6溶解，生成H2lrCl"然后對生成的IUrCl6加熱使殘留的銨根 離子(NH4)+分解成仰3排出，^f吏硝酸根離子N03+生成N02氣體排出，也可以同時 加入濃鹽酸，有助于趕出硝酸根離子，之后，得到所需的H2lrCh，最后采用 負(fù)壓蒸餾方法濃縮H2lrCl"
經(jīng)過上述方法，可以回收銥O. 52g，回收率為53. 1%。
實施例3
取含有貴金屬銥的混合氧化物涂層的電極lm2,經(jīng)檢測其含有銥l. 05g。
將1平方米的上述含銥涂層置于KOH和KN03熔鹽中溶解，溶解溫度為 430°C，之后將熔鹽冷卻，用水浸溶，過濾分離；將過濾后的濾渣用王水加熱 至85。C熔解，使lr02生成暗紅色可溶的H2IrCl6。
然后經(jīng)過稀釋過濾，濾液保留，濾渣經(jīng)過干燥，收集在磁蚶鍋中加過氧 化氬熔融，熔融溫度為645°C,熔融1. 5小時，冷卻后水浸再用王水加熱60-70。C溶解過濾，將該濾液與之前保留的濾液合并處理，濾渣棄去。合并的濾 液此時含有氯銥酸和其它混合物，加入Na2S沉淀出賤金屬，再過濾出賤金屬 的沉淀物，將濾液加熱，趕出硝酸根離子，之后向濾液中加入冊4C1，并通入 氯氣和氯化氫氣體，靜置，產(chǎn)生黑色絲帶狀沉淀(NH4) 2IrCl6。
分離黑色沉淀物，將黑色沉淀物水漿化，加入水合肼并加熱使之溶解， 水合肼為還原劑使(NH4) 2irCl6還原成紅色的(肌)3IrCl"
再加入(NH4)2S靜置，產(chǎn)生賤金屬沉淀，過濾后棄去。過濾液補充NH4C1， 再通入氯氣加氯化氬氣體,又產(chǎn)生黑色沉淀，重新生成(NH4) 2IrCl6。
分離沉淀物，用飽和NH,C1水溶液洗滌沉淀物，加王水加熱沸騰時使棕紅 色(NH4) 2irCh溶解，生成H2lrCh，然后對生成的H2lrCh加熱使殘留的銨根離子(NH4) +分解成仰3排出，使硝酸根離子N(V生成N02氣體排出，也可以同時 加入濃鹽酸，有助于趕出硝S交根離子，之后，得到所需的H2lrCh，最后采用 負(fù)壓蒸餾方法濃縮H2lrCh。
經(jīng)過上述方法，可以回收銥O. 58g,回收率為55.2%。
權(quán)利要求
1、一種從含釕、銥、鈦、錫、鋯、鈀的混合氧化物中提取貴金屬釕的方法，包括如下步驟(1)將含有貴金屬釕的混合氧化物置于KOH和KNO3混合熔鹽中溶解；(2)將上述熔鹽冷卻后用水浸溶，過濾分離；(3)向濾渣中加入王水，加熱溶解，反應(yīng)生成氯銥酸H2IrCl6，過濾；(4)向步驟(3)的濾液中加入氯化銨，并通入氯氣，反應(yīng)生成沉淀(NH4)2IrCl6，過濾；(5)向步驟(4)的沉淀中加入水合肼，加熱溶解，將(NH4)2IrCl6還原成(NH4)3IrCl6；(6)向步驟(5)的濾液中加入氯化氨，并通入氯氣，生成沉淀(NH4)2IrCl6，過濾；(7)向步驟(6)的沉淀中加入王水，加熱至沸騰，生成H2IrCl6。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，將所述步驟(3)中的濾渣 干燥，加入過氧化氬熔融，冷卻后水浸，再用王水加熱溶解，過濾，將得到 的濾液與步驟(3)得到的濾液合并進行后續(xù)步驟。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述濾渣在過氧化氫中的熔 融溫度為645 ~ 655°C,熔融時間為0. 5~ 1. 5小時。
4、 如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述用王水加熱溫度為 60~70°C。
5、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，向所述步驟(3)的濾 液中加入NaS，使賤金屬沉淀出來，過濾，濾液用于步驟(4)。
6、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，向步驟(5 )得到的溶 液中加入(冊4)2S,沉淀出賤金屬，過濾，濾液用于步驟(6)。
7、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的KOH 和KN03的重量比為1: 2~4。
8、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟(l)中的溶解溫度為350 ~ 430°C。
9、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中王水 加熱溫度為85~95°C。
10、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟(4 )和(6 ) 中，通入氯氣的同時通入氯化氫氣體。
11、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步驟(3)和(4) 之間還包括趕賄步驟，將步驟(3)的濾液加熱除去硝S臾根離子。
12、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟(7 )之后還 包括趕銨和趕硝步驟，將步驟(7)得到的溶液力。熱，使殘留的銨根離子分解 成冊3排出，使硝酸根離子生成N02氣體排出。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在所述趕硝步驟中，加熱 所述步驟(7)得到的溶液，并通入濃鹽酸。
14、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，將步驟(7)得到的 H21 r C16溶液通過減壓蒸餾提純。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從含釕、銥、鈦、錫、鋯、鈀的混合氧化物中提取貴金屬釕的方法，包括如下步驟(1)將含有貴金屬釕的混合氧化物置于KOH和KNO₃混合熔鹽中溶解；(2)將上述熔鹽冷卻后用水浸溶，過濾分離；(3)向濾渣中加入王水，加熱溶解，反應(yīng)生成氯銥酸H₂IrCl₆，過濾；(4)向步驟(3)的濾液中加入氯化銨，并通入氯氣，反應(yīng)生成沉淀(NH₄)₂IrCl₆，過濾；(5)向步驟(4)的沉淀中加入水合肼，加熱溶解，將(NH₄)₂IrCl₆還原成(NH₄)₃IrCl₆；(6)向步驟(5)的濾液中加入氯化氨，并通入氯氣，生成沉淀(NH₄)₂IrCl₆，過濾；(7)向步驟(6)的沉淀中加入王水加熱至沸騰，生成H₂IrCl₆。本發(fā)明的方法能夠從廢電極涂層及鍍層中分離并提取貴金屬銥，回收率可達50％以上。
文檔編號C22B5/00GK101445872SQ20071017814
公開日2009年6月3日 申請日期2007年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者周樹柏, 景慧英, 巖 李, 王文長, 旭 鄭 申請人:中國藍星(集團)股份有限公司;藍星(北京)化工機械有限公司