如何从玻璃纤维厂中回收含铂铑的耐火砖中的铂和铑
2022-12-05 22:54  浏览:0

玻璃纤维厂使用的熔融炉在熔炼玻璃原料时,由铂铑合金做成的铂金坩埚及其漏板在熔炼高温下,一部分铂铑合金被熔化,渗入炉壁的耐火砖缝隙中,当熔炼炉报废或检修时,这种含有铂铑的耐火砖应很好地收集起来,将所含铂铑加以回收。

我国各玻璃厂耐火砖铂含量变化很大,在300—4500g/t之间,而耐火砖成分比较稳定。

火法熔炼-湿法分离流程从含铂钝的耐火砖中回收铂铑的火法熔炼-湿法分离工艺

从含铂铑的耐火砖中回收铂、铑的石灰石烧结法工艺流程流程火法熔炼要点如下:

①选择氧化铁作为捕收剂,原料易得,而且价格低廉。

②氧化铁在较低的温度下,被一氧化碳还原成氧化亚铁,最后还原成金属铁,其反应式为:

3Fe2O3+CO—2Fe3O4+CO2+37.11J

2Fe2O3+2CO—4FeO+2CO2-37.99J

FeO+CO—Fe+CO2+81.59J

在950℃以上的高温下,氧化铁能直接被碳还原,其反应式为:

2FeO+C—2Fe+CO2

这样在电弧炉内加入焦粉完全能保证以上反应的顺利进行。

③在耐火砖中二氧化硅和氧化铝均在5%左右,熔点在1550—1750℃之间,为了降低熔点和增加炉渣流动性,可加入适量石灰石、纯碱、萤石等熔剂。

④炉料配比如下:耐火砖100份,石灰石60份,纯碱15份,萤石20份,Fe2O3按Pt-Rh含量的10倍加入,焦粉按理论量的4倍加入。熔炼时间为60—105分钟。铁合金中Pt-Rh的回收率为99.31%—99.71%。

操作过程如下:

①盐酸浸出除铁。将准备好的铁合金屑用水湿润,在室温下,分批缓慢加入10%的HC1,盐酸加入量按理论量的90%加入。在常温下反应10h,倾出溶液,再加10%的HC1,加热煮沸,过滤。获得不溶的铂铑精矿。

②将所得铂铑精矿用王水溶解,赶硝、过滤。

③锌粉置换。调至pH=0.5—1.0,稀释至Pt-Rh含量为15g/L。加热至70P,在搅拌下加入锌粉,进行置换,为了置换完全,当锌粉加至pH=4—5后,再用盐酸将pH值调至0.5-1.0,然后再加锌粉至pH=4—5,再加入盐酸,将过剩的锌粉溶解除去。

④将置换产物用王水溶解、浓缩、加盐酸赶硝、过滤,加入NaCl使H2PtCl6等转变成Na2PtCl6便于离子交换。稀释,用NaOH调至pH=2.0,静置滤液,使之水解沉淀,抽滤,用pH=1的水洗涤,滤液和洗液合并,稀释至Pt-Rh含量为30g/L进行离子交换。

⑤离子交换。用732苯乙烯型强酸性树脂,全交换量为4—5mmol/g干树脂,16—30目占90%以上。交换柱用有机玻璃做成。将树脂用去离子水浸泡,至体积不再增加为止,用2mol/1hCl(分析纯)洗至无铁离子为止,再用6mol/L分析纯HC1酸洗,用KSCN溶液逐滴加入流出液中,至l。rnin内无鲜明黄色为止,然后用去离子水洗到pH=4—5,再用15%的NaOH溶液使树脂转为Na型,再用去离子水洗涤,使pH=2。将上述调整好的Pt-Rh溶液在上述处理好的树脂上进行交换,使Ca2+、Ni2+、等阳离子杂质交换在树脂上,而铂能配阳离子不被交换以达到提纯的目的,交换流速为35mL/分钟。

⑥水合肼还原。交换后的Pt-Rh溶液,加温到60C,按每克贵金属加入1mL50%的水合肼还原,然后用NaOH调整pH=6—7,加热0.5h,静置,待沉淀物下沉之后,抽滤,

用去离子水洗去铂铑沉淀物上的铱离子,将沉淀烘干,再经熔炼即得到铂铑合金。

(2)石灰石烧结法将约60目的含铂耐火砖与约60目的石灰石粉混合装入铑内,在烧结窑中燃烧到(1300±20)℃,保温16h,使耐火砖中的SiCh和AI2O3转化成可溶于酸的硅酸二钙和三铂酸五钙。然后用HCl将它溶解,使其与铂、铑分离,从而达到铂、铑的回收。

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