权利要求
1.一种用于硝酸银浸出液的顺序沉钯与选择性沉银方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)预处理:将硝酸银浸出液进行过滤除杂,调节浸出液pH值至1.0-2.0,控制温度为30-40℃;
(2)顺序沉钯:向预处理后的硝酸银浸出液中加入N-苯基硫脲类螯合沉钯试剂,所述沉钯试剂与浸出液中钯离子的摩尔比为1.3-1.8:1,搅拌速率为180-250r/min,反应时间为1.0-2.0h,反应过程中pH值为1.0-2.0,反应结束后过滤,得到钯螯合物沉淀和沉钯后液;
(3)选择性沉银:向步骤(2)得到的沉钯后液中加入复合还原沉银试剂,所述复合还原沉银试剂包括亚硫酸氢钠与焦亚硫酸钠,亚硫酸氢钠与焦亚硫酸钠的质量比2-3:1,所述复合还原沉银试剂与所述沉银后液中银离子的摩尔比为1.2-1.5:1,调节pH值至2.5-3.5,温度为45-55℃,搅拌速率为150-200r/min,反应时间为0.8-1.5h,反应结束后过滤,得到银单质沉淀和沉银后液;
(4)产物提纯:将步骤(2)得到的钯螯合物沉淀用盐酸溶液洗涤2-3次,在650-750℃下焙烧1.5-2.5h,冷却后经酸溶精炼,得到纯度≥99.97%的钯产品;将步骤(3)得到的银单质沉淀用去离子水洗涤至中性,干燥后得到纯度≥99.95%的银产品。
2.根据权利要求1所述的用于硝酸银浸出液的顺序沉钯与选择性沉银方法,其特征在于,步骤(1)中,硝酸银浸出液为含银、钯的硝酸体系浸出液,银离子浓度为50-80g/L,钯离子浓度为0.5-2.0g/L。
3.根据权利要求1所述的用于硝酸银浸出液的顺序沉钯与选择性沉银方法,其特征在于,步骤(2)中,所述N-苯基硫脲类螯合沉钯试剂为对甲基苯基硫脲或对氯苯基硫脲。
4.根据权利要求1所述的用于硝酸银浸出液的顺序沉钯与选择性沉银方法,其特征在于,步骤(3)中,所述复合还原沉银试剂的添加方式为滴加,滴加速率为5-10mL/min。
5.根据权利要求1所述的用于硝酸银浸出液的顺序沉钯与选择性沉银方法,其特征在于,步骤(4)中,洗涤所述钯螯合物沉淀的盐酸溶液浓度为0.5-1.0mol/L,洗涤温度为30-40℃。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及
稀贵金属湿法冶金技术领域,具体涉及一种用于硝酸银浸出液的顺序沉钯与选择性沉银方法。
背景技术
[0002]在稀贵金属提取与资源回收领域,硝酸体系浸出液是一类极具回收价值的中间产物,其来源广泛,涵盖银阳极泥、含银
废催化剂、含银矿物、电子废料等多种含银钯物料的浸出工序,液中富集的银、钯离子作为高价值稀贵金属,其高效分离与提纯直接决定了资源利用率和生产经济效益。然而,银与钯的化学性质相近,在硝酸体系中易形成稳定程度相近的络合形态,导致二者选择性分离难度极大,成为制约行业发展的关键技术瓶颈。
[0003]目前,工业上针对硝酸银浸出液中银、钯分离的技术路径主要包括化学沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法及
电化学分离法等,但各类方法均存在显著缺陷。溶剂萃取法需依赖大量专用有机萃取剂,不仅成本高昂,还存在萃取剂流失、降解引发的环境污染问题,且后续反萃、洗涤流程繁琐,试剂损耗量大,难以适配大规模工业化连续生产;离子交换法虽操作温和,但专用树脂的吸附容量有限,对高浓度浸出液的处理效率低下,且树脂再生频繁,再生剂消耗与废液处理成本较高,经济可行性不足;电化学分离法对设备要求苛刻,需精准控制电极电位、电流密度等参数,易受溶液中杂质离子干扰,导致产物纯度波动,工业化应用受限。
[0004]化学沉淀法因操作简便、设备投资低、反应速率快等优势,成为当前工业应用最广泛的分离技术,但传统化学沉淀法存在诸多难以克服的问题:沉钯阶段多采用二甲基乙二肟、丁二酮肟等传统螯合剂,这类试剂对钯离子的特异性螯合能力不足,易与银离子及溶液中
铜、铁等杂质离子发生副反应,导致钯沉淀纯度偏低,后续提纯难度增加;沉银阶段常依赖氯化物等含氯试剂,虽能实现银的沉淀分离,但会生成难溶性氯化银沉淀,后续需额外进行还原、熔炼等处理工序,流程冗长且能耗较高,同时含氯试剂的使用会对生产设备、管道造成严重腐蚀,增加设备维护成本与安全风险;此外,单一沉淀试剂的反应效率有限,易出现银、钯分离不彻底、回收率偏低的问题,难以兼顾分离效率与产物纯度。
[0005]专利 CN102041393A 公开了一种从含银、钯的硝酸溶液中回收银和钯的方法,该方法采用先加盐酸沉银、再用胺类试剂沉钯的工艺路线,虽实现了银与钯的初步分离,但仍存在明显技术短板:一方面,依赖氯化物沉银必然产生氯化银沉淀,后续需经水合肼还原等步骤才能获得金属银,流程繁琐且增加了还原剂消耗;另一方面,胺类沉钯试剂的选择性较差,易受硝酸体系中硝酸根离子及杂质金属离子的干扰,导致钯回收率仅能达到 95% 左右,且沉淀产物中夹杂较多杂质,影响后续精炼效果。同时,含氯体系的使用无法避免设备腐蚀与含氯废液处理问题,不符合当前绿色低碳的工业发展趋势。
发明内容
[0006]针对上述现有技术中存在的问题,本发明提供了一种用于硝酸银浸出液的顺序沉钯与选择性沉银方法。
[0007]为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
[0008]一种用于硝酸银浸出液的顺序沉钯与选择性沉银方法,包括以下步骤:
[0009](1)预处理:将硝酸银浸出液进行过滤除杂,调节浸出液pH值至1.0-2.0,控制温度为30-40℃;
[0010](2)顺序沉钯:向预处理后的硝酸银浸出液中加入N-苯基硫脲类螯合沉钯试剂,所述沉钯试剂与浸出液中钯离子的摩尔比为1.3-1.8:1,搅拌速率为180-250r/min,反应时间为1.0-2.0h,反应过程中pH值为1.0-2.0,反应结束后过滤,得到钯螯合物沉淀和沉钯后液;
[0011](3)选择性沉银:向步骤(2)得到的沉钯后液中加入复合还原沉银试剂,所述复合还原沉银试剂包括亚硫酸氢钠与焦亚硫酸钠,亚硫酸氢钠与焦亚硫酸钠的质量比2-3:1,所述复合还原沉银试剂与所述沉银后液中银离子的摩尔比为1.2-1.5:1,调节pH值至2.5-3.5,温度为45-55℃,搅拌速率为150-200r/min,反应时间为0.8-1.5h,反应结束后过滤,得到银单质沉淀和沉银后液;
[0012](4)产物提纯:将步骤(2)得到的钯螯合物沉淀用盐酸溶液洗涤2-3次,在650-750℃下焙烧1.5-2.5h,冷却后经酸溶精炼,得到纯度≥99.97%的钯产品;将步骤(3)得到的银单质沉淀用去离子水洗涤至中性,干燥后得到纯度≥99.95%的银产品。
[0013]进一步地,步骤(1)中,硝酸银浸出液为含银、钯的硝酸体系浸出液,银离子浓度为50-80g/L,钯离子浓度为0.5-2.0g/L。
[0014]进一步地,步骤(2)中,所述N-苯基硫脲类螯合沉钯试剂为对甲基苯基硫脲或对氯苯基硫脲。
[0015]进一步地,步骤(3)中,所述复合还原沉银试剂的添加方式为滴加,滴加速率为5-10mL/min。
[0016]进一步地,步骤(4)中,洗涤所述钯螯合物沉淀的盐酸溶液浓度为0.5-1.0mol/L,洗涤温度为30-40℃。
[0017]与现有技术相比本发明的有益效果为:
[0018]本发明提供了一种用于硝酸银浸出液的顺序沉钯与选择性沉银方法,通过预处理-顺序沉钯-选择性沉银-产物提纯的分步工艺设计,选用N-苯基硫脲类特异性螯合沉钯试剂与亚硫酸氢钠-焦亚硫酸钠复合还原沉银试剂,结合精准的pH值、温度、搅拌速率等参数控制,实现了硝酸银浸出液中银、钯的高效顺序分离,全程无需含氯试剂,彻底避免氯化银沉淀产生与设备腐蚀问题,简化后续处理流程;沉钯试剂对钯离子选择性极强,抗杂质干扰能力突出,钯回收率≥99.5%且产品纯度≥99.97%,复合还原沉银试剂协同提升银离子还原效率与沉淀纯度,银回收率≥99%且产品纯度≥99.5%;工艺操作简便、反应条件温和,无需高温高压设备,试剂消耗合理,产物提纯步骤简洁,适配大规模工业化生产,同时减少废液排放与环保处理压力,兼顾了资源高效回收、产物高纯度、生产低成本与环境友好性。
附图说明
[0019]以下参照附图对本发明的实施例作进一步说明,其中:
[0020]图1示出了本发明的工艺流程图。
具体实施方式
[0021]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限制本发明。
[0022]参考附图1,一种用于硝酸银浸出液的顺序沉钯与选择性沉银方法,包括以下步骤:
[0023](1)预处理:将硝酸银浸出液进行过滤除杂,调节浸出液pH值至1.0-2.0,控制温度为30-40℃;
[0024](2)顺序沉钯:向预处理后的硝酸银浸出液中加入N-苯基硫脲类螯合沉钯试剂,沉钯试剂与浸出液中钯离子的摩尔比为1.3-1.8:1,搅拌速率为180-250r/min,反应时间为1.0-2.0h,反应过程中pH值为1.0-2.0,反应结束后过滤,得到钯螯合物沉淀和沉钯后液;
[0025](3)选择性沉银:向步骤(2)得到的沉钯后液中加入复合还原沉银试剂,复合还原沉银试剂包括亚硫酸氢钠与焦亚硫酸钠,亚硫酸氢钠与焦亚硫酸钠的质量比2-3:1,复合还原沉银试剂与沉银后液中银离子的摩尔比为1.2-1.5:1,调节pH值至2.5-3.5,温度为45-55℃,搅拌速率为150-200r/min,反应时间为0.8-1.5h,反应结束后过滤,得到银单质沉淀和沉银后液;
[0026](4)产物提纯:将步骤(2)得到的钯螯合物沉淀用盐酸溶液洗涤2-3次,在650-750℃下焙烧1.5-2.5h,冷却后经酸溶精炼,得到纯度≥99.97%的钯产品;将步骤(3)得到的银单质沉淀用去离子水洗涤至中性,干燥后得到纯度≥99.95%的银产品。
[0027]在本发明的一个实施例中,步骤(1)中,硝酸银浸出液为含银、钯的硝酸体系浸出液,银离子浓度为50-80g/L,钯离子浓度为0.5-2.0g/L。
[0028]在本发明的一个实施例中,步骤(2)中,N-苯基硫脲类螯合沉钯试剂为对甲基苯基硫脲或对氯苯基硫脲。
[0029]在本发明的一个实施例中,步骤(3)中,复合还原沉银试剂的添加方式为滴加,滴加速率为5-10mL/min。
[0030]在本发明的一个实施例中,步骤(4)中,洗涤钯螯合物沉淀的盐酸溶液浓度为0.5-1.0mol/L,洗涤温度为30-40℃。
[0031]实施例1
[0032]一种用于硝酸银浸出液的顺序沉钯与选择性沉银方法,包括以下步骤:
[0033](1)预处理:取硝酸银浸出液(含银50g/L、钯0.5g/L的硝酸体系浸出液),进行过滤除杂以去除不溶性固体颗粒,调节浸出液pH值至1.0,控制体系温度为30℃。
[0034](2)顺序沉钯:向预处理后的硝酸银浸出液中加入对甲基苯基硫脲,该沉钯试剂与浸出液中钯离子的摩尔比为1.3:1,设置搅拌速率为180r/min,反应时间为1.0h,反应过程中维持pH值为1.0。反应结束后过滤,得到钯螯合物沉淀和沉钯后液。
[0035](3)选择性沉银:向沉钯后液中加入复合还原沉银试剂(亚硫酸氢钠与焦亚硫酸钠质量比2:1),复合还原沉银试剂与沉银后液中银离子的摩尔比为1.2:1,调节体系pH值至2.5,控制温度为45℃,搅拌速率为150r/min,反应时间为0.8h。反应结束后过滤,得到银单质沉淀和沉银后液。
[0036](4)产物提纯:将钯螯合物沉淀用0.5mol/L盐酸溶液在30℃下洗涤2次,随后在650℃下焙烧1.5h,冷却后经酸溶精炼,得到钯产品,纯度99.97%,钯回收率99.5%;将银单质沉淀用去离子水洗涤至中性,干燥后得到银产品,纯度99.96%,银回收率99.1%。
[0037]实施例2
[0038]一种用于硝酸银浸出液的顺序沉钯与选择性沉银方法,包括以下步骤:
[0039](1)预处理:取硝酸银浸出液(含银80g/L、钯2.0g/L的硝酸体系浸出液),进行过滤除杂去除不溶性固体颗粒,调节浸出液pH值至2.0,控制体系温度为40℃。
[0040](2)顺序沉钯:向预处理后的硝酸银浸出液中加入对氯苯基硫脲,沉钯试剂与浸出液中钯离子的摩尔比为1.8:1,搅拌速率为250r/min,反应时间为2.0h,反应过程中维持pH值为2.0。反应结束后过滤,得到钯螯合物沉淀和沉钯后液。
[0041](3)选择性沉银:向沉钯后液中加入复合还原沉银试剂(亚硫酸氢钠与焦亚硫酸钠质量比3:1),复合还原沉银试剂与沉银后液中银离子的摩尔比为1.5:1,调节pH值至3.5,控制温度为55℃,搅拌速率为200r/min,反应时间为1.5h。反应结束后过滤,得到银单质沉淀和沉银后液。
[0042](4)产物提纯:将钯螯合物沉淀用1.0mol/L盐酸溶液在40℃下洗涤3次,在750℃下焙烧2.5h,冷却后经酸溶精炼,得到钯产品,纯度99.98%,钯回收率99.7%;将银单质沉淀用去离子水洗涤至中性,干燥后得到银产品,纯度99.97%,银回收率99.3%。
[0043]实施例3
[0044]一种用于硝酸银浸出液的顺序沉钯与选择性沉银方法,包括以下步骤:
[0045](1)预处理:取硝酸银浸出液(含银65g/L、钯1.2g/L的硝酸体系浸出液),进行过滤除杂去除不溶性固体颗粒,调节浸出液pH值至1.5,控制体系温度为35℃。
[0046](2)顺序沉钯:向预处理后的硝酸银浸出液中加入对甲基苯基硫脲,沉钯试剂与浸出液中钯离子的摩尔比为1.5:1,搅拌速率为220r/min,反应时间为1.5h,反应过程中维持pH值为1.5。反应结束后过滤,得到钯螯合物沉淀和沉钯后液。
[0047](3)选择性沉银:向沉钯后液中加入复合还原沉银试剂(亚硫酸氢钠与焦亚硫酸钠质量比2.5:1),复合还原沉银试剂与沉银后液中银离子的摩尔比为1.3:1,调节pH值至3.0,控制温度为50℃,搅拌速率为180r/min,反应时间为1.2h,复合还原沉银试剂采用滴加方式加入,滴加速率为8mL/min。反应结束后过滤,得到银单质沉淀和沉银后液。
[0048](4)产物提纯:将钯螯合物沉淀用0.8mol/L盐酸溶液在35℃下洗涤3次,在700℃下焙烧2.0h,冷却后经酸溶精炼,得到钯产品,纯度99.97%,钯回收率99.5%;将银单质沉淀用去离子水洗涤至中性,干燥后得到银产品,纯度99.95%,银回收率99.5%。
[0049]本发明提供了一种用于硝酸银浸出液的顺序沉钯与选择性沉银方法,通过预处理-顺序沉钯-选择性沉银-产物提纯的分步工艺设计,选用N-苯基硫脲类特异性螯合沉钯试剂与亚硫酸氢钠-焦亚硫酸钠复合还原沉银试剂,结合精准的pH值、温度、搅拌速率等参数控制,实现了硝酸银浸出液中银、钯的高效顺序分离,全程无需含氯试剂,彻底避免氯化银沉淀产生与设备腐蚀问题,简化后续处理流程;沉钯试剂对钯离子选择性极强,抗杂质干扰能力突出,钯回收率≥99.5%且产品纯度≥99.97%,复合还原沉银试剂协同提升银离子还原效率与沉淀纯度,银回收率≥99%且产品纯度≥99.5%;工艺操作简便、反应条件温和,无需高温高压设备,试剂消耗合理,产物提纯步骤简洁,适配大规模工业化生产,同时减少废液排放与环保处理压力,兼顾了资源高效回收、产物高纯度、生产低成本与环境友好性。
[0050]上文描述了本发明的一些示例性实施例,可以理解,上述实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。这些实施例中的特征可以合适的方式进行重新组合,而由此获得的方案仍在本发明要求的保护范围内。基于上述实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,也即凡在本申请的精神和原理之内所作的所有修改、等同替换和改进等,均落在本发明要求的保护范围内。
说明书附图(1)
声明:
“用于硝酸银浸出液的顺序沉钯与选择性沉银方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)