电解法富集铂族金属(concentration   of   platinum   group  metal   by   electrolysis)

以含铂族金属的重有色金属或其硫化物为阳极，通过电化学作用使铂族金属聚集在阳极泥的过程。这是进行铂族金属富集所用的传统方法。所得阳极泥除富含铂族金属外，还有金、银和大量重有色金属及其硫化物、元素硫及二氧化硅等。当阳极泥中铂族金属品位较低时可将其再熔炼成重有色金属或其硫化物阳极，进行二次电解，获得贵金属品位更高的二次阳极泥。镍电解和铜电解阳极泥均为提取铂族金属的重要原料。

镍电解     镍精矿除含主金属镍外，一般还含铜、钴、金、银和铂族金属，为综合回收这些有价金属，冶炼过程常包括电解精炼(见粗镍电解精炼、硫化镍电解精炼)。

电解原理      铂族金属在粗镍阳极或镍锍阳极中的含量仅万分之几，在金属阳极中多和重有色金属形成固溶体，在硫化物阳极中多取代重有色金属进入硫化物晶格。镍、铜和铂族金属的性质差异较大，后者比前二者具有更正的标准电极电位(表1)。金属的标准电位E。决定其化学稳定性及在电解过程中的走向。在镍电解的工业电解槽中，槽电压一般控制在+0．28～+0．35V，在标准电极电位为-0．25V的镍电解时，标准电极电位高于+0．35V的金、银及铂族金属都不溶解而沉淀在阳极泥中。大部分阳极泥粘附在阳极表面，在残极出槽后刷洗回收，部分阳极泥在电解过程中从阳极表面脱落沉降到电解槽底，小部分微细阳极泥粒子悬浮于循环电解液中。硫化镍电解采用阳极套袋，脱落的阳极泥落入套袋收集，仅少量微细粒子穿过套袋悬浮于电解液。在硫化镍、粗镍、镍铜合金阳极电化溶解时，都采取在阳极上套袋的办法来回收阳极泥中的铂族金属。

阳极泥中铂族金属的富集程度常用阳极泥率表示。阳极泥率取决于可溶阳极的物理质量和化学成分。粗镍或镍铜合金可溶阳极电解的阳极泥率一般小于5％，铂族金属富集20倍以上。硫化物可溶阳极电解的阳极泥率为20％～30％，铂族金属仅富集3～5倍。硫化镍电解产出的一次阳极泥先经热滤脱除元素硫，所得热滤渣再熔铸成铜镍高锍可溶阳极进行二次电解(电化学溶解)，产出二次阳极泥作为提取铂族金属的原料。从硫化镍可溶阳极电解到产出二次阳极泥的物料和产物的成分列举于表2。

在镍可溶阳极电解过程中，铂族金属的走向和中间产物的成分列举于表3。从表3看出，大部分铂、钯富集在阳极泥中，铑、铱、锇、钌分散，损失大。铂族金属分散的主要原因是阳极发生电化学溶解时有一部分铂族金属进入电解液，净化电解液时最后进入净化产物。

影响铂族金属溶解损失的因素     主要有阳极成分及铂族金属赋存状态、电解液成分、电流密度三方面因素。

(1)阳极成分及铂族金属的赋存状态。铂族金属在可溶阳极中系微量组分，一般难形成独立的铂族金属矿物相，多与重有色金属形成固溶体或以类质同象取代重有色金属进入硫化物晶格，使铂族金属的化学反应活性增强，电极电位降低，比单质相更易于氧化溶解等。硫化物可溶阳极电解因要求较高的超电压，槽电压也比金属阳极高，阳极电位提高加剧了阳极中铂族金属的电化学溶解。

(2)电解液成分。为提高电流密度和电流效率，电解都在含SO₄ ^2- 、Cl ^- 电解液中进行，铂族金属在此电解液中与cl一生成稳定的氯配位化合物，导致其电极电位下降，电化学溶解损失增加。氯离子对铂族金属损失的影响随Cl^-浓度的增大而增加。

(3)电流密度。电流密度提高后，电解液的浓差极化加剧，导致阳极电位增加，使一些电极电位较正的金属也在阳极发生氧化溶解反应。在额定电流密度下，还由于阳极物理质量差，随电解进行，阳极表面积缩小或形成空洞等原因，引起阳极局部电流集中而使这些部位的铂族金属溶解损失于电解液中。

铜电解      铜冶炼厂产出的粗铜阳极的典型成分(质量分数w／％)为：Cu99．0～99．5，Ni0．05～0．08，S0．01～0．1，Au0．0015～0．2，Ag0．1～1．05，(Se+Te)0．015～0．3，铂族金属0．0005～0．005。铂族金属一般都只以微浓度与铜形成固溶体。由于铂族金属具有比铜正得多的电极电位，粗铜阳极在硫酸铜和硫酸的水溶液中进行电解精炼时，铂族金属和其他一些电极电位较铜更正的杂质一道在阳极上形成松散外壳或脱落沉于电解槽底，成为阳极泥。粗铜电解精炼的阳极泥率为0．2％～0．5％，阳极泥组成随资源不同而异，一般成分(质量分数w／％)为：Cu15～35，Ni0．2～1．5，Au0．5～1，Agl0～15，(Se+Te)4～6，铂族金属0．005～0．05。在粗铜电解精炼过程中，铂、钯、金基本上都富集于阳极泥，但铑、铱、锇、钌会发生不同程度的化学溶解损失。损失比例主要取决于阳极成分和贵金属含量。粗铜阳极含镍、硫较高时，铂族金属的电化学溶解损失会明显降低。如当含Cu82．3％～89．1％、Ni8．8％～l0．8％、硫0．13％～2．62％的铜阳极进行屯解精炼时，铂、钯、金的化学溶解损失仅0．2％～0．5％，铑、铱2．5％～3．7％，锇、钌损失较多，达10％～20％。