铂(Pt)和钯(Pd)具有优异的物理化学性能,广泛用于现代高新技术、新能源、新材料、石化催化剂和汽车尾气净化催化剂等诸多领域[1-2]
由于铂和钯矿石资源稀少[3],从各种含铂钯等贵金属的固废和危废二次资源中回收铂钯已成为其重要的来源
由于γ-Fe与铂族金属具有类似的晶体结构和相似的原子半径,因此多选用铁作为固体废弃物中铂和钯的捕集剂[4]
通常地,工业上大多采用浓盐酸加强氧化剂的方式浸出铁捕集得到的铂族金属富集物[5-6]
在浓盐酸浸出液中,以铁为代表的大量贱金属与贵金属离子共存
特别是在浓盐酸介质中铁以阴离子形式存在时,与贵金属离子、等具有相似的行为,采用传统的液-液萃取方式难以实现铂钯与铁的有效分离
目前,常用于铂钯与铁萃取分离的传统萃取剂有硫醚亚砜类[7]、肟类[8]、有机磷类[9-10]和胺类[11-13]等
但是,上述萃取剂大多仅适用于低浓度盐酸介质中的铂钯与铁分离
随浸出液中游离盐酸浓度增加,铁的共萃干扰几乎无法消除
硫代Cyanex有机磷酸类萃取剂曾用于浓盐酸介质中铂钯等贵金属分离[14]
TRUONG等[15]研究了二(2,4,4-三甲基戊基)二硫代次磷酸(Cyanex 301)从高浓度盐酸中萃取分离Pd(Ⅱ)和Pt(Ⅳ)的可行性
在9 mol/L的浓盐酸溶液中,Pd(Ⅱ)萃取率达99%以上,Pd(Ⅱ)和Pt(Ⅳ)的分离系数高达2310
但前人的研究并未关注浓盐酸介质中铂、钯与贱金属铁等的分离行为
在高浓盐酸介质中,采用传统的液-液萃取方式无法避免铁的共萃行为
为实现浓盐酸中铂钯与铁的分离,前人提出两种方法:1) 阴离子与、三者共萃后,选择性反萃Fe(Ⅲ)[8];2) 添加还原剂,将Fe(Ⅲ)还原成Fe(II),抑制铁的萃取[16]
但上述方法往往操作流程繁琐或会引入新的杂质离子,未从根本上解决浓盐酸中铂钯与铁分离的难题
液-液萃取反应是一种界面化学反应[17]
前人曾尝试从界面传质过程强化的角度来解决性质相似的金属离子间的分离难题[18-19]
SUN等[18]研究了在分散相油滴的油水界面处竞争吸附和传质对V(Ⅴ)和Cr(Ⅵ)离子分离行为的影响
通过在待萃料液中添加Na2SO4,利用在界面处与的竞争传质行为,阻滞向界面处迁移,实现了V(Ⅴ)和Cr(Ⅵ)的强化分离
然而,在传统液-液搅拌萃取过程中,由于分散相
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