CN106636652B - 一种从银阳极泥分金液中高效绿色回收钯的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种从银阳极泥分金液中高效绿色回收钯的工艺，其主要分为以下阶段：分金液浓缩结晶阶段、浓缩液沉银洗涤阶段、氧化及沉钯阶段、除杂提纯阶段、钯还原及烘干阶段。该工艺全部采用常规设备，操作简单，所用药剂成本经济，无需调节原溶液的酸碱度，生产效率高，绿色环保。所得产品纯度高，质量好，适用于低浓度含钯液中提取钯的生产实践。

Description

一种从银阳极泥分金液中高效绿色回收钯的工艺
技术领域
本发明涉及一种从银阳极泥分金液中高效绿色回收钯的工艺，属于贵金属湿法冶金工艺技术领域。
背景技术
铂族元素在地壳中含量稀少，钯是铂族金属的一种，其具有显著的物理化学性质，应用广泛，在化工、国防科研等领域中有非常重要的作用。国内钯的综合回收大多采用从二次资源中提取，但是二次资源种类多，品位悬殊且杂质不同，导致产生回收率低，过程污染严重等问题。
银电解阳极泥的主要成分是银、金以及少量的铂钯金属，使用硝酸将银和钯浸出得到分金液，其主要成分为硝酸银。常见的除Ag+剂为盐酸，若直接采用盐酸沉银，盐酸用量大，盐酸易挥发操作条件差，且生成大量的氯化银沉淀需重新返回银火法熔炼。分金液中钯的浓度含量很低，不宜直接进行回收，有必要采用简单经济方法提高其浓度再进行回收。
2013年03月27日，中国发明专利申请公开号CN102994771A，介绍了一种从银电解阳极泥分金液中提取海绵钯的方法，主要技术是利用丁基黄药与钯络合反应将钯富集，用浓盐酸和双氧水搅拌浸出，滤液加入氯化铵沉钯后再精炼，最后用水合肼还原。该方法首先需要消耗碱调节溶液的pH，然后采用的沉淀剂丁基黄药需要在较高温度条件（60~80℃）下操作，丁基黄药容易分解产生二硫化碳、氮氧化物、氯化氢等有毒有害气体，污染环境，有害一线工人的健康。
2015年10月21日，中国发明专利申请公开号CN104988315A，介绍了酸性钯回收工艺，方法为用王水溶解含钯物料并脱硝，用盐酸调节pH至1~1.5，用碱性阴离子树脂吸附后再脱洗、溶解、还原完成钯的回收。该工艺存在王水溶解、高温赶硝、酸度调节等复杂过程，劳动条件差，对环境危害严重；采用树脂进行吸附和脱洗，由于树脂价格较高而且需要酸/碱使树脂再生，同时再生液需要进一步处理，使其整体运行费用高。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题，提出一种从银阳极泥分金液中高效绿色回收钯的工艺。该方法采用全湿法流程，采用常规设备，工艺操作简单，过程无须赶硝，无需调节原溶液的酸碱度；同时具有污染小，环境友好，钯回收率高及质量好等优点，适合从低浓度含钯液中回收钯的研究。
本发明的目的通过以下手段来实现：
一种从银阳极泥分金液中高效绿色回收钯的工艺，其特征在于：以银电解阳极泥为原料，经过硝酸溶解分金，对分金液中的钯和银进行回收提取；该方法含有以下几个阶段：
步骤1：分金液浓缩结晶
将分金液置入低温蒸发结晶器中，注意不要过度浓缩，以降低钯因随硝酸银结晶夹带造成损失；待有大量硝酸银晶体生成时，把晶浆从结晶器转至储液槽，待冷却至室温后过滤将固液分离，所得硝酸银晶体洗涤1~2次，洗液和滤液混合为浓缩液，送至下一道工序；洗涤后的硝酸银晶体加热水进行溶解返回银电解车间处理；
步骤2：浓缩液沉银洗涤
向浓缩液内加入稍过量的盐酸并不断搅拌进行沉银，直至无白色沉淀产生即为反应终点；静置1~2 h后过滤，滤渣用热水洗涤1~2次以降低氯化银对钯的吸附而造成的损失，作为滤渣的氯化银返银冶炼回收制取粗银，所得滤液和洗液混合一起送下道工序；
步骤3：氧化及沉钯
将步骤2所得滤液和洗液的混合液置于反应釜中，加入适量的氯酸钠并不断搅拌半小时，以确保其中的钯全部被氧化成为Pd4+；再加入比理论量过量20%的氯化铵进行沉钯，搅拌反应时间1 h后，静置过滤得到含氯钯酸铵沉淀的滤渣，滤渣用饱和的氯化铵溶液洗涤1~2次后送下道工序，滤液和洗液混合后送水处理；
步骤4：除杂提纯
把步骤3得到的含氯钯酸铵的滤渣用去离子水按液固体积质量比为3:1mL/g在反应容器中混合，加热并同时搅拌使其溶解，直至红色泡沫完全消失后，过滤得到氯亚钯酸铵溶液，滤渣用适量热水洗涤后返回火法回收贵金属，洗液与滤液混合后倒入反应容器内加热至85~90℃，按1：1的体积比例加入化学纯氨水，同时搅拌，控制终点pH为9~10；溶液澄清后过滤，缓慢加入已配置好的6 mol/L的稀盐酸酸化，同时搅拌控制溶液酸化终点pH为1，得到淡黄色二氯二铵络亚钯沉淀，静置冷却后过滤，二氯二铵络亚钯沉淀用稀盐酸溶液洗涤两次后用去离子水调成糊状，并加入一定量的氨水进行搅拌溶解，直至黄色沉淀消失为止，得二氯二铵络亚钯的氨溶液；
步骤5：金属钯还原及烘干
在常温下，向步骤（4）所得二氯二铵络亚钯的氨溶液中，缓慢加入200 g/L的水合肼，直到加入水合肼时溶液中无明显反应且溶液透明清亮为止；过滤得到金属钯，金属钯用去离子水洗涤后在150~180 ℃的条件下烘干即得到最终产品。
上述步骤2的氯化银返银冶炼回收制取粗银，是将氯化银沉淀返回火法***回收。
本发明的有益效果在于以下几个方面：
（1）采用低温蒸发结晶技术对银电解阳极泥分金液浓缩，效率高，节能显著；该方法不仅可以使分金液中的钯的浓度提高方便后续对其回收，还可以使硝酸银以晶体形态析出后溶解返回银电解车间处理，减少沉淀Ag+所需的盐酸用量；
（2）用氯酸钠氧化及对氯化银沉淀用热水洗涤，以减少钯的损失，通过联合使用氯钯酸铵沉淀法和二氯二氨合亚钯沉淀法精炼得到金属钯产品，该方法最大限度的去除各种杂质元素，提高了钯资源的回收利用效率；
（3）该工艺及操作简单，绿色环保，避免了碱的消耗以及丁基黄药沉淀法的高温赶硝、焙烧等复杂过程，实用性强，适用于低浓度含钯液中提取钯的生产实践。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明从银阳极泥分金液中高效绿色回收钯的工艺作进一步详细说明。
实施例一
根据如图1所示和上述方案过程，将0.5 m3的含钯0.816 g/L的银阳极泥分金液置于低温MVR蒸发结晶器中浓缩结晶，待有大量硝酸银晶体生成时把晶浆转至储液槽，冷却至室温后过滤将固液分离，所得硝酸银晶体洗涤2次后的洗液与滤液混合，得到含钯1.243 g/L的浓缩液，硝酸银晶体溶解后返回银电解车间处理。加入浓盐酸直至银全部沉降，过滤得到沉银液，并用热水搅拌洗涤氯化银沉淀，洗液与沉银液混合。加入30g/L氯酸钠进行氧化，搅拌半小时后再按照150g/L氯化铵直接加入进行沉钯，过滤并洗涤氯钯酸铵沉淀。用热水完全溶解氯钯酸铵，滤液用氨水溶解调节pH为9.0，过滤后向滤液中加入15 %的盐酸酸化至pH为1.0，得到的黄色沉淀用5%的稀盐酸洗涤，用去离子水浆化后用氨水复溶，调节pH为9.0，过滤所得滤液用200 g/L的水合肼还原，直至反应结束且溶液清亮透明为止，过滤烘干最终得到钯产品。该过程得到的钯产品纯度的99.89%，该过程钯回收率达85.2%。
实施例二
银阳极泥分金液含钯0.931 g/L，经低温MVR蒸发结晶器浓缩后含钯1.522 g/L，其他原则流程同上例，最终得到的钯产品纯度的99.92%，该过程钯回收率达86.5%。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种从银阳极泥分金液中高效绿色回收钯的工艺，其特征在于：以银电解阳极泥为原料，经过硝酸溶解分金，对分金液中的钯和银进行回收提取；该方法含有以下几个阶段：
步骤1：分金液浓缩结晶
将分金液置入低温蒸发结晶器中，注意不要过度浓缩，以降低钯因随硝酸银结晶夹带造成损失；待有大量硝酸银晶体生成时，把晶浆从结晶器转至储液槽，待冷却至室温后过滤将固液分离，所得硝酸银晶体洗涤1~2次，洗液和滤液混合为浓缩液，送至下一道工序；洗涤后的硝酸银晶体加热水进行溶解返回银电解车间处理；
步骤2：浓缩液沉银洗涤
向浓缩液内加入稍过量的盐酸并不断搅拌进行沉银，直至无白色沉淀产生即为反应终点；静置1~2 h后过滤，滤渣用热水洗涤1~2次以降低氯化银对钯的吸附而造成的损失，作为滤渣的氯化银返银冶炼回收制取粗银，所得滤液和洗液混合一起送下道工序；
步骤3：氧化及沉钯
将步骤2所得滤液和洗液的混合液置于反应釜中，加入适量的氯酸钠并不断搅拌半小时，以确保其中的钯全部被氧化成为Pd4+；再加入比理论量过量20%的氯化铵进行沉钯，搅拌反应时间1 h后，静置过滤得到含氯钯酸铵沉淀的滤渣，滤渣用饱和的氯化铵溶液洗涤1~2次后送下道工序，滤液和洗液混合后送水处理；
步骤4：除杂提纯
把步骤3得到的含氯钯酸铵的滤渣用去离子水按液固体积质量比为3:1mL/g在反应容器中混合，加热并同时搅拌使其溶解，直至红色泡沫完全消失后，过滤得到氯亚钯酸铵溶液，滤渣用适量热水洗涤后返回火法回收贵金属，洗液与滤液混合后倒入反应容器内加热至85~90℃，按1：1的体积比例加入化学纯氨水，同时搅拌，控制终点pH为9~10；溶液澄清后过滤，缓慢加入已配置好的6 mol/L的稀盐酸酸化，同时搅拌控制溶液酸化终点pH为1，得到淡黄色二氯二铵络亚钯沉淀，静置冷却后过滤，二氯二铵络亚钯沉淀用稀盐酸溶液洗涤两次后用去离子水调成糊状，并加入一定量的氨水进行搅拌溶解，直至黄色沉淀消失为止，得二氯二铵络亚钯的氨溶液；
步骤5：金属钯还原及烘干
在常温下，向步骤（4）所得二氯二铵络亚钯的氨溶液中，缓慢加入200 g/L的水合肼，直到加入水合肼时溶液中无明显反应且溶液透明清亮为止；过滤得到金属钯，金属钯用去离子水洗涤后在150~180 ℃的条件下烘干即得到最终产品。
2.根据权利要求1所述的一种从银阳极泥分金液中高效绿色回收钯的工艺，其特征在于所述步骤2的氯化银返银冶炼回收制取粗银，是将氯化银沉淀返回火法***回收。
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