[发明专利]一种离子液体基三液相体系萃取分离铂钯铑的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属离子的溶剂萃取分离技术领域，具体地，本发明涉及一种离子液体基三液相体系萃取分离铂钯铑的方法。

背景技术

溶剂萃取是铂、钯、铑分离提纯最有效的方法。传统的方法一般采用有机相-水相组成的两液相体系萃取分离铂、钯、铑，其分离原理是利用铂、钯、铑氯配离子化学反应活性的差异，通过选择合适的萃取剂，确定最佳的工艺条件，按三种金属离子萃取反应的难易次序来制定适宜的萃取分离流程。例如，国际镍公司(INCO)的Acton精炼厂是用二正辛基硫醚DOS先选择性萃钯，然后磷酸三丁酯TBP萃铂，最后从残液中用化学沉淀法提取铑。英国Royston的Mathey-Rusterburg精炼厂是用羟基肟选择性萃钯，然后用三正辛胺TOA萃铂，最后从残液中用离子交换法提取铑。我国金川有色金属公司则先用二异戊基硫醚S201萃钯，而后用三烷基叔胺N235萃铂，最后从萃残母液中用化学法沉淀回收铑(余建民.贵金属萃取化学.北京：化学工业出版社，2005)。但是，实际操作过程中，由于影响萃取分离选择性的因素十分复杂，加之铂、钯、铑金属氯配离子本身特性和配位行为的复杂性，传统液-液两相溶剂萃取分离铂、钯、铑的选择性并不高。为提高铂、钯、铑的收率和产品纯度，在萃取分离前人们不得不凭经验对料液进行各种预处理以调整其性质，然后再经过多个步骤的反复液-液两相平衡以改善其萃取分离选择性，有时还须配合沉淀、置换等进一步富集工序，以分步逐个提纯目标金属。这样做的后果是操作繁杂，人为盲目性影响大，萃取分离历程难于控制。例如，已公开的从含铂钯铑的盐酸或氯化物介质中萃取分离铂钯铑工艺一般须在萃取前先降低料液酸度，然后才能用硫醚类萃取剂选择性萃钯，之后又须将料液酸度调高，以利于中性磷类萃取剂(如磷酸三丁酯TBP)选择性萃取分离铂，最后还得进一步调整料液性质，以利于从萃取后液中用化学沉淀法提取铑。整个分离工艺流程冗长、步骤多，极易造成铂、钯、铑在萃取过程中的分散损失，且各段工序间衔接对料液的性质要求高，操作不当，容易引起乳化，造成萃取剂流失。

离子液体是最近几年出现的一种新型分离介质。所谓离子液体是指在室温或接近室温下以液体状态存在的有机熔融盐，是完全由阴离子和阳离子组成的液体物质。离子液体与传统有机溶剂相比表现出许多优异的性能，如呈液体状态的温度范围较宽，从低于室温或接近室温到300℃范围内稳定存在；具有良好的物理化学稳定性；几乎没有蒸汽压，消除了挥发性有机溶剂(VOCs)对环境的污染问题；无可燃性，对大量无机和有机物都有良好的溶解能力；具有溶剂和催化剂的双重功效，可作为反应溶剂和催化剂活性载体；电导率高，电化学窗口宽可达到4V之多。更重要的是，离子液体作为分离介质，其亲疏水性可通过调节构成离子液体的阴阳离子化学结构而进行人为调控。由此，对于多种待分离物质共存的体系，各组分间亲疏水性的差异可得以放大和利用，从而实现选择性分离。