氯气选择浸出富集铂族金属

往水溶液或稀盐酸溶液中通氯气溶出含铂族金属物料中的贱金属，使铂族金属留在浸出渣中而得到富集的过程。此法可用以处理铜镍冶金过程中产出的各种含贵金属中间产物，如高镍锍、铜镍合金、电解阳极泥等。也可用于处理废杂物料回收产出的含贵金属混合物料。该法对原料适应性强，生产规模可小可大，设备生产率高，分离贱金属的效果好，能耗低，是铂族金属富集的重要方法。

原理氯气是强氧化剂，它在水或盐酸溶液中可氧化溶解贵贱金属。但铜、镍、铁、钴等贱金属的标准电极电位比贵金属负得多，利用金属标准电极电位的差异，选择一个能溶解贱金属而不能溶解贵金属的电极电位值范围，就可使贵贱金属分离。采用由铂电极和甘汞电极组成的电极对插入溶液，用电位计测定浸出矿浆的电极电位。在选择浸出过程中，通过调整氯气或物料供给量，将矿浆的电极电位控制在400mV±10mV范围(见图)。在此电极电位范围内，贱金属(Me)便和氯气作用生成可溶性氯化物转入溶液，反应为：

Me+Cl₂==MeCl₂

MeS+Cl₂==MeCl₂+S0

而贵金属则不和氯气作用残留在浸出残渣中得到富集。选择浸出的电极电位偏低，贱金属浸出率不高；偏高，则贵金属会发生溶解损失。

应用20世纪70年代加拿大鹰桥镍矿业公司精炼厂曾用该法处理高镍锍盐酸浸出镍后的铜渣(含Cu76%、Nil%、铂族金属和金0.5%)，作法是铜渣料先用含Cu²⁺ 50g/L、Ni²⁺ 100g/L、HCl50g/L的溶液浆化，然后通入氯气，浸出体系的电极电位控制在400mV±10mV浸出贱金属。贵金属富集在过滤后以元素硫为主要成分的浸出渣中，品位富集4～5倍。

80年代用氯气直接浸出高镍锍，贵金属也能富集4～5倍。中国金川有色金属公司用此法处理高镍锍磨浮磁选出的铜镍合金，铜镍合金的成分(质量分数w/%)为：Ni60～70，Cu15～19，Fe7～8，S6～8，铂族及金0.01。作法是铜镍合金料先用含Ni²⁺ 150～200g/L(Cu²⁺+Cu⁺)50～60g/L、HCl 0.1～0.5mol/L的溶液浆化，升温至373～383K，然后按液(水)固比(3～4)：1连续进料和连续向矿浆中通入氯气，浸出体系的电极电位控制在400mV±10mV，溢流矿浆过滤后，浸出液中铜、镍、铁浸出率为98%～99%，铂族金属损失很小(<0.5mg/L)，几乎全部富集在以元素硫为主的浸出渣中。分离元素硫(见贵金属物料脱硫)后即产出贵金属精矿。

工艺特点主要有五方面。(1)浸出在常压下进行，氯气利用率高，废气含氯低。(2)氯化反应是放热反应，所释放的热量足以使浸出液达到沸腾状态，有利于矿浆中固体物料的悬浮分散；当溶液含金属离子200～250g/L时，溶液的沸点可达378～383K，浸出反应的动力学速度很快。(3)浸出过程中Cu²⁺、Fe³⁺也是氧化剂，氧化贱金属及其硫化物后被还原成低价Cu⁺、Fe²⁺，然后又重新被氯气氧化为高价；因此Cu⁺/Cu²⁺、Fe²⁺/Fe³⁺的平衡催化作用加快了氯化反应速度，提高了氯气利用率。(4)浸出反应产生的元素硫在矿浆中呈细微分散悬浮状态，还原性很强，可使少量溶解的贵金属重新还原进入不溶渣中。(5)浸出过程可在耐酸搪瓷反应釜或钛合金反应釜中分批间断进行，也可将各单釜串接起来或在衬耐酸瓷砖的卧式分格式浸出釜中不断进料、溢流连续浸出。氯气和浸出溶液的腐蚀性很强，设备防腐是使选择性浸出顺利运行的关键。