传统方法分离铂族金属(separation  of  platmum  goup  metal  by  conventlonal  process)

以常用的火法和湿法冶金方法相互配合的工艺从铂族金属精矿中分别提取各单一粗铂族金属的铂族金属分离方法。

传统方法在20世纪80年代以前曾是苏联、英国等用以分离铂族金属的主要方法，技术保密近百年，直到60年代才公开。它生产周期长，工序多，间断操作，在反复熔炼、浸出、沉淀过程中，铂族金属相互分离不彻底，大量贵金属积压在中间产物中，分散损失大，对环境污染严重。70年代以来，各国都相继研究和采用溶剂萃取分离法(见铂族金属萃取分离)，但传统方法还常用于处理成分较为简单的原料。

传统方法的工艺过程复杂，火法冶金、湿法冶金交替运用。通常先按组粗分，再相互分离获得单一粗金属或化合物。主要分离步骤包括焙烧一浸出，王水溶解铂、钯、金，分离铅、银，硫酸氢钠熔融一水浸出铑，过氧化钠熔融一水浸出锇、钌，王水溶解铱等，原则工艺流程如图。

焙烧-浸出  是粗分中的一个重要预处理步骤，目的有三：(1)将贵金属精矿中的贱金属含量降至1％以下，以减少它对后续作业的不利影响；(2)将精矿中的贵金属品位提高到45％以上，以减少后续作业的处理规模和降低试剂消耗；(3)使精矿中铑、铱、钌等金属转化为王水难溶状态，以减少其在王水溶解铂、钯、金时的共溶分散。作法同硫酸法富集铂族金属中的硫酸化焙烧。一般用少量浓硫酸拌和精矿，在空气中于773～823K温度下焙烧2～4h，然后用稀硫酸浸出焙烧料中的贱金属硫酸盐，使之和铂族金属分离。焙烧过程中会有锇的氧化挥发损失。稀硫酸浸出时会有少量钯、铑等溶解损失在浸出液中，需要时用锌粉置换回收。

王水溶解铂、钯、金    用一份硝酸加三份盐酸加温溶解精矿，使金、铂、钯分别生成HAuCL₄、H₂PtCl₆、H₂PdCl₆等形态溶解入溶液，溶解率在95％以上。过滤后绝大部分铑、铱、钌残留在不溶渣中。过程中大量锇被氧化成四氧化锇挥发损失在气相中。含少量贱金属杂质的铂、钯、金溶液先煮沸挥发掉过量的残酸，并仔细操作浓缩至糊状。为彻底破坏黄色难溶的铂的亚硝酰配合物(NO₂)₂PtCl₆和残留的硝酸，需多次加入少量浓盐酸重复蒸发至糊状的操作，直到不再有NO₂红褐色烟气逸出为止。糊状物用水溶解后即为含金、钯、铂的氯化物溶液。首先用还原剂FeSO₄或SO₂将溶液中的金还原成金属，从溶液分离出去。FeSO₄用量按下式计算：

AuCl3+3FeSO₄→Au↓+Fe₂(SO₄)₃+FeCl₃

还原并过滤出粗金后，溶液中的铂、钯主要利用其生成不同价态铵盐的溶解度差别大而进行粗分。即将溶液浓缩至含铂30～50g／L，加入氯化铵使铂生成溶解度很小的(NH₄)₂PtCl₆沉淀，钯生成可溶的(NH₄)₂PdCl₆分离。铂铵盐在含氯化铵17％的溶液中溶解度最小，因此加入的氯化铵量应比生成铂、钯铵盐的化学计量过量。过滤出的粗(NH₄)₂PtCl₆用氯化铵溶液洗涤后送铂精炼。含钯的滤液可甩两种方法处理：(1)通入氯气或加入硝酸使可溶性的(NH₄)₂PdCl₆氧化为难溶的(NH₄)₂PdCl₆沉淀(即将Pd²⁺氧化为Pd⁴⁺)；(2)加过量氨水将滤液中和至碱性，使钯生成可溶性的无色二氯四氨钯配合物Pd(NH₃)₄Cl2。过滤分离贱金属氢氧化物后，含钯滤液用盐酸中和至pH0．5，沉淀出蛋黄色的二氯二氨亚钯配合物Pd(NH₃)₄Cl2。所得的两种粗钯配合物沉淀送钯精炼。分离金、铂、钯后的残液尚含少量金和铂族金属，用锌粉置换回收到置换渣中。置换渣可返回王水溶解。

分离铅、银  王水不溶渣主要含银、铑、铱、钌、二氧化硅、铅和少量其他贵金属。分离铅、银有熔炼贵铅和直接浸出两种方法。

熔炼贵铅  通常将富集有金、银和铂族金属的铅羞称为贵铅。王水不溶渣加入氧化铅或碳酸铅作捕集剂，焦炭为还原剂，硼砂和碳酸钠为助熔剂，在1273～1373K温度下进行还原熔炼产出贵铅。分离炉渣后放出贵铅水淬成粒，用硝酸溶解铅和银。过滤后向溶液中加硫酸沉淀出硫酸铅。往分铅后的含银溶液中加入盐酸或氯化钠沉淀出氯化银。沉淀的硫酸铅和碳酸钠溶液煮沸转化为碳酸铅返回熔炼贵铅。硝酸溶铅、银后的残渣若含金、铂、钯较高时，可再次用王水溶解。不溶渣主要含铑、铱、钌。

直接浸出 王水不溶渣中的银以AgCl存在，可直接用含氨1～3mol／L的氨水将其浸出为可溶性的银氨配合物。过滤后的银溶液重新用盐酸中和析出氯化银沉淀。分银后的渣用醋酸铵浸出铅。过滤后的醋酸铅溶液先煮沸蒸发出醋酸，再加硫酸使铅生成微溶的硫酸铅沉淀。

硫酸氢钠熔融一水浸出铑  主要含铑、铱、钌的渣和两倍于其质量的硫酸氢钠混合加热至823～873K熔化，熔块用冷水浸出硫酸铑。过滤后的硫酸铑溶液用氢氧化钠中和水解出氢氧化铑。过滤后的氢氧化铑加盐酸溶解并煮沸使之转化为氯铑酸H₃RhCl₆所得氯铑酸送铑精炼。

过氧化钠熔融一水浸出钌、锇  提铑后的残渣主要含钌、铱和少量锇，加入两倍于其质量的过氧化钠和一倍于其质量的氢氧化钠，混合物在873～973K温度下熔融。熔块用水浸出得钌酸钠Na₂RuO₄和锇酸钠Na₂OsO₄的混合溶液。过滤后从溶液中用氧化蒸馏的方法分别回收锇、钉(见锇钌提取分离)。

王水溶解铱  水浸出钉、锇后的残渣主要含铱。铱在过氧化钠熔融时转化为IrO₂状态，可直接用王水溶解获得氯铱酸H₂Ircl₆溶液。经前述的各种方法分离其他元素后，获得的铱溶液已比较纯，可直接加入氯化铵沉淀出带丝光的黑色氯铱酸铵(NH₄)₂IrCl₆。获得的氯铱酸铵送铱精炼。