一種用聚苯乙烯?4?甲基噻唑亞砜樹脂分離銥、鉑的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用聚苯乙烯?4?甲基噻唑亞砜樹脂分離銥、鉑的方法，屬于鉑族金屬分離技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明以聚苯乙烯?4?甲基噻唑亞砜樹脂(簡(jiǎn)稱PS?4?MTS)為吸附劑，按固液比1:50(g/mL)吸附0.1～0.5mol/L鹽酸介質(zhì)中的Ir(IV),PS?4?MTS將Ir、Pt混合溶液中的Ir吸附，而將Pt保留在水相，用0.5％～1％NaOH溶液解吸樹脂上的Ir。本發(fā)明利用PS?4?MTS吸附劑對(duì)Ir、Pt吸附性的差異來(lái)分離Ir、Pt，操作流程簡(jiǎn)單，環(huán)境友好，Ir、Pt分離系數(shù)高，PS?4?MTS吸附劑穩(wěn)定性好，可重復(fù)使用。
【專利說明】
一種用聚苯乙烯-4-甲基噻唑亞砜樹脂分離銥、鉑的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[00011本發(fā)明涉及一種用聚苯乙烯-4-甲基噻唑亞砜樹脂（簡(jiǎn)稱PS-4-MTS)分離銥、鉑的 方法，特別是一種選擇性高且吸附容量大的高效銥、鉑吸附分離的新方法。屬貴金屬冶金領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 銥、鉑是鉑族金屬中穩(wěn)定性極高的元素，即使處于高溫環(huán)境，也不會(huì)因?yàn)檠趸l(fā) 生化學(xué)性質(zhì)的明顯改變。正是由于這一優(yōu)良性能，銥、鉑常制成鉑銥合金，廣泛運(yùn)用于航空、 航天、電子通訊等行業(yè)。由于銥、鉑資源的稀少，其價(jià)格較為昂貴，因此，從二次資源回收銥、 鉑具有非常高的研究?jī)r(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。銥、鉑化學(xué)性質(zhì)十分相似，在酸性介質(zhì)中的存在多變 化合價(jià)，因此，銥、鉑分離一直是鉑族金屬冶金研究的一個(gè)熱點(diǎn)。目前銥、鉑分離工藝技術(shù)主 要有:溶劑萃取法、水解法、氯化銨-硫化銨法。這些方法各有其不足:溶劑萃取法不適用稀 溶液，此外，由于使用大量的有機(jī)溶劑，對(duì)環(huán)境危害也較大。水解法、氯化銨-硫化銨法相互 夾帶、工藝步驟多、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，銥直收率低于70%，而鉑的直收率也不超過85%。
[0003] 近幾年，吸附法因其分離步驟少，設(shè)備投資小，操作流程簡(jiǎn)單，環(huán)境友好且特別適 用于稀溶液中低含量組分的分離而受到廣泛的關(guān)注。吸附法中關(guān)鍵在于制備高吸附容量且 具有高選擇性的吸附劑?；钚蕴?、生物吸附劑、無(wú)機(jī)材料吸附劑等已用于銥、鉑的富集分離 研究。但所使用的這些吸附劑均存在一個(gè)共性的問題那就是選擇性較差，因此吸附法分離 銥、鉑至今未取得工業(yè)規(guī)模應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是針對(duì)已有分離銥、鉑吸附材料的不足，提出一種選擇性高且吸 附容量大的高效銥、鉑吸附分離的新方法，可實(shí)現(xiàn)銥、鉑混合液中銥、鉑的高選擇性分離，具 有明顯的實(shí)用價(jià)值。
[0005] 本發(fā)明通過下列技術(shù)方案完成，其特征在于以聚苯乙烯-4-甲基噻唑亞砜樹脂(簡(jiǎn) 稱PS-4-MTS)為吸附劑，按固液比1:50 (g/mL)吸附0.1~0.5mol/L鹽酸介質(zhì)中的Ir (I V)，PS- 4-MTS將Ir、Pt混合溶液中的Ir吸附，而將Pt保留在水相，用0.5%~I %NaOH溶液解吸樹脂 上的Ir，實(shí)現(xiàn)PS-4-MTS的重復(fù)利用；
[0006] 上述步驟中，PS-4-MTS結(jié)構(gòu)式為：
[0007] I
[0008] 以上技術(shù)方案具體步驟包括以下：
[0009] (1)配制水相：用適當(dāng)濃度的稀鹽酸溶液調(diào)節(jié)Ir和Pt混合料液的H+濃度，使混合料 液的H +濃度為0.1~0.5mol/L，并加入適量K2S2O8溶液，控制混合料液中Ir氧化數(shù)為+4;
[0010] (2)取一定質(zhì)量的PS-4-MTS按固液比l:50(g/mL)，加人到含Ir和Pt混合溶液中，攪 拌或振蕩30~60min,濾出負(fù)載Ir的樹脂；
[0011] (3)取以上步驟(2)吸附負(fù)載Ir的PS-4-MTS，用0 · 5 %~1 % NaOH溶液，按固液比1: 20(g/mL)，攪拌或振蕩時(shí)間為20-30min解吸樹脂上的Ir。
[0012] ⑷取以上步驟⑶解吸后的PS-4-MTS，用蒸餾水洗滌2次，返回步驟⑵，再次吸附 同樣Ir和Pt混合溶液，實(shí)現(xiàn)PS-4-MTS的重復(fù)利用。
[0013] 所述步驟(2)Ir和Pt混合溶液中Ir的濃度為20-1600mg/L，Pt的濃度為50-1200mg/ L0
[0014] 所述步驟(2)進(jìn)一步為測(cè)定水相中Ir與Pt的濃度，PS-4-MTS上吸附Ir與Pt的量用 差減法求出，并計(jì)算吸附率和分離系數(shù)。
[0015] 所述步驟(3)進(jìn)一步為測(cè)定解吸液中Ir的濃度，并計(jì)算NaOH溶液解吸Ir的解吸率。
[0016] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
[0017] l.Ir、Pt分離系數(shù)高，i3(Ir/Pt)>104,實(shí)現(xiàn)了銥、鉬的高選擇性分離。
[0018] 2.最佳吸附酸度在0.1~0.5mol/L的低酸度范圍，對(duì)設(shè)備腐蝕性小，有利于工業(yè)放 大。
[0019] 3.PS-4-MTS可循環(huán)使用，成本低。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法做進(jìn)一步說明。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 稱取2. Og樹脂作固定相，加入到C(HCl)為0.5mol/L，經(jīng)K2S2O8溶液氧化處理的 IOOmL濃度為8500mg/L的Ir(IV)溶液中，振蕩60min，濾出負(fù)載的PS-4-MTS;測(cè)定Ir吸附量， 將濾出負(fù)載Ir的樹脂加人到40mL l%NaOH溶液中，振蕩30min，濾出解吸液中的PS-4-MTS， 將PS-4-MTS用蒸餾水洗滌2次，再次吸附同樣的Ir (IV)溶液，測(cè)定6次循環(huán)靜態(tài)吸附容量數(shù) 值。
[0023]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)，可以從上述實(shí)驗(yàn)中看出，6次循環(huán)靜態(tài)吸附容量的測(cè)定結(jié)果如表1所 示：
[0024]表1.循環(huán)靜態(tài)吸附容量的測(cè)定
[0026] 從表1可以看出，經(jīng)過6次循環(huán)使用，PS-4-MTS對(duì)Ir(IV)的靜態(tài)吸附容量并沒有明 顯降低，PS-4-MTS具有高穩(wěn)定性，能循環(huán)使用多次。
[0027] 實(shí)施例2
[0028] 1 ·稱取1 · OgPS-4-MTS作固定相，加入到C(HC1)為0 · lmol/L，經(jīng)K2S2O8溶液氧化后含 Ir和Pt的50mL混合料液中，該混合料液中Ir和Pt的含量分別為20mg/L和50mg/L，振蕩 30min，濾出負(fù)載的PS-4-MTS;測(cè)定Ir吸附量為0.99mg/g. Ir和Pt分離系數(shù)為4.9 X 104(具體 數(shù)據(jù)見表2)。
[0029] 2.將濾出負(fù)載Ir的PS-4-MTS加人20mL 0.5%Na0H溶液中，振蕩20min，濾出解吸液 中的PS-4-MTS。測(cè)定解吸液中Ir的含量，計(jì)算解吸率(具體數(shù)據(jù)見表2)。
[0030] 實(shí)施例3
[0031] 1 ·稱取2 · OgPS-4-MTS作固定相，加入到C(HC1)為0 · 2mol/L，經(jīng)K2S2O8溶液氧化后含 Ir和Pt的IOOmL混合料液中，該混合料液中Ir和Pt的含量分別為110mg/L和160mg/L，振蕩 30min，濾出負(fù)載的PS-4-MTS;測(cè)定Ir吸附量為5.45mg/g.Ir和Pt分離系數(shù)為1.7X10 4(具體 數(shù)據(jù)見表2)。
[0032] 2.將濾出負(fù)載Ir的PS-4-MTS加人40mL 0.5%Na0H溶液中，振蕩25min，濾出解吸液 中的PS-4-MTS。測(cè)定解吸液中Ir的含量，計(jì)算解吸率(具體數(shù)據(jù)見表2)。
[0033] 實(shí)施例4
[0034] 1 ·稱取2 · OgPS-4-MTS作固定相，加入到C(HC1)為0 · 3mol/L，經(jīng)K2S2O8溶液氧化后含 Ir和Pt的IOOmL混合料液中，該混合料液中Ir和Pt的含量分別為450mg//L和875mg/L，振蕩 30min，濾出負(fù)載的PS-4-MTS;測(cè)定Ir吸附量為22.35mg/g. Ir和Pt分離系數(shù)為2.6 X 104(具 體數(shù)據(jù)見表2)。
[0035] 2.將濾出負(fù)載Ir的PS-4-MTS加人40mL 0.6%Na0H溶液中，振蕩25min，濾出解吸液 中的PS-4-MTS。測(cè)定解吸液中Ir的含量，計(jì)算解吸率(具體數(shù)據(jù)見表2)。
[0036] 實(shí)施例5
[0037] 1.稱取3. OgPS-4-MTS作固定相，加入到C(HC1)為0.4mol/L，經(jīng)K2S2O8溶液氧化后含 Ir和Pt的150mL混合料液中，該混合料液中Ir和Pt的含量分別為860mg//L和650mg/L，振蕩 40min，濾出負(fù)載PS-4-MTS;測(cè)定Ir吸附量為42.75mg/g，Ir和Pt分離系數(shù)為2.8 X 104(具體 數(shù)據(jù)見表2)。
[0038] 2.將濾出負(fù)載Ir的PS-4-MTS加人60mL 0.7%Na0H溶液中，振蕩30min，濾出解吸液 中的PS-4-MTS。測(cè)定解吸液中Ir的含量，計(jì)算解吸率(具體數(shù)據(jù)見表2)。
[0039] 實(shí)施例6
[0040] 1.稱取4. Og PS-4-MTS作固定相，加入到C(HC1)為0.5mol/L，經(jīng)K2S2O8溶液氧化后 含Ir和Pt的200mL混合料液中，該混合料液中Ir和Pt的含量分別為1245mg/L和518mg/L，振 蕩50min，濾出負(fù)載的PS-4-MTS;測(cè)定Ir吸附量為61.7mg/g. Ir和Pt分離系數(shù)為1.9 X 104(具 體數(shù)據(jù)見表2).
[0041 ] 2.將濾出負(fù)載Ir的PS-4-MTS加人80mL 0.8%Na0H溶液中，振蕩30min，濾出解吸液 中的PS-4-MTS。測(cè)定解吸液中Ir的含量，計(jì)算解吸率(具體數(shù)據(jù)見表2)。
[0042] 實(shí)施例7
[0043] 1.稱取3. OgPS-4-MTS作固定相，加入到C(HC1)為0.5mol/L，經(jīng)K2S2O8溶液氧化后含 Ir和Pt的150mL混合料液中，該混合料液中Ir和Pt的含量分別為1600mg/L和1200mg/L，振蕩 60min，濾出負(fù)載的PS-4-MTS;測(cè)定Ir吸附量為79.4mg/g.Ir和Pt分離系數(shù)為2.5X10 4(具體 數(shù)據(jù)見表2)
[0044] 2.將濾出負(fù)載Ir的PS-4-MTS加人60mL l%NaOH溶液中，振蕩30min，濾出解吸液中 的PS-4-MTS。測(cè)定解吸液中Ir的含量，計(jì)算解吸率(具體數(shù)據(jù)見表2)。
[0045] 表2. 0.1~0.5mol/L的鹽酸介質(zhì)中PS-4-MTS吸附分離Ir、Pt的效果
[0047] 從表2中可以看出本發(fā)明的PS-4-MTS在0.1~0.5mol/L的鹽酸介質(zhì)中對(duì)Ir、Pt有良 好的吸附分離效果，用〇 . 5%~I %NaOH溶液能完全解吸PS-4-MTS上吸附的Ir，第2 - 7個(gè)實(shí) 施例Ir、Pt的分離系數(shù)均> IO4，實(shí)現(xiàn)了 I r、Pt的有效分離。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用聚苯乙締-4-甲基嚷挫亞諷樹脂分離銀、銷的方法，其特征在于WPS-4-MTS為 吸附劑，按固液比1:50(g/mL)吸附0.1~0.5mol/L鹽酸介質(zhì)中的Ir(IV)，PS-4-MTS將Pt、Ir 混合溶液中的Ir吸附，而將Pt保留在水相，用0.5%~1 %化Ο田容液解吸樹脂上的Ir;解吸后 獲得PS-4-MTS，再次吸附同樣Ir和Pt混合溶液，可實(shí)現(xiàn)PS-4-MTS的重復(fù)利用； 聚苯乙締-4-甲基嚷挫亞諷樹脂(簡(jiǎn)稱PS-4-MTS)的結(jié)構(gòu)式為：2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于具體包括W下步驟： (1) 配制水相：用適當(dāng)濃度的稀鹽酸溶液調(diào)節(jié)Ir和Pt混合料液的H+濃度，使混合料液的Η +濃度為0.1~0.5mol/L，并加入適量K2S2O8溶液，保證混合料液中Ir氧化數(shù)為+4; (2) 取一定質(zhì)量的PS-4-MTS按固液比1:50(g/mL)，加入到含Ir和Pt混合溶液中，攬拌或 振蕩30~60min，濾出負(fù)載Ir的樹脂； (3) 取W上步驟(2)吸附負(fù)載Ir的PS-4-MTS，用0.5 %~1 %化0田容液，按固液比1:20 (g/ mU，攬拌或振蕩20-30min，解吸樹脂上的Ir; (4) 取W上步驟(3)解吸后的PS-4-MTS，用蒸饋水洗涂2次，返回步驟(2)，再次吸附同樣 Ir和Pt混合溶液，實(shí)現(xiàn)PS-4-MTS的重復(fù)利用。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于步驟(2)Ir和Pt混合溶液中Ir的濃度為20- 1600mg/l，Pt 的濃度為 50-1200mg/L。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于步驟（2)進(jìn)一步為測(cè)定水相中Ir與Pt的濃 度，樹脂上吸附Ir與Pt的量用差減法求出，并計(jì)算Ir、Pt吸附量和Ir、Pt分離系數(shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的的方法，其特征在于步驟（3)進(jìn)一步為測(cè)定解吸液中Ir的濃 度，并計(jì)算NaO田容液解吸Ir的解吸率。
【文檔編號(hào)】C22B3/24GK106086450SQ201610575597
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月21日
【發(fā)明人】黃章杰, 陳加希, 李 榮, 張金燕, 吳勝杰, 陳慕涵
【申請(qǐng)人】云南大學(xué)