[发明专利]从具有贵金属涂层的废旧钛阳极中回收贵金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从具有贵金属涂层的废旧钛阳极中回收贵金属的方法，属于金属选别技术领域。

背景技术

烧碱、氯碱工业是一比较古老的电解工业，它对电极材料的要求推动了阳极材料的快速发展，1901年的铅上镀铂专利；1909年的石墨上镀铂专利；1950年荷兰人亨利·比尔发表了钛基涂钛—贵金属薄膜的文章；1957年美国Olin公司开始以工业生产为目的的实验室研究，并于1960于ICI公司合作，将其研究成果用于水银电解槽；1965年比尔取得了RUO₂涂层钛阳极的专利权；1968年比尔的RUO₂-TiO₂涂层研究成果在意大利的DeNom公司氯碱厂实现了工业化，从此电极进入了钛电极时代。

钛阳极涂层按贵金属种类来分，主要有Ru系和Ir系涂层，在制备氧化物涂层时，除了贵金属元素外，还要加其他的合金元素，常见的涂层有Ru-Ti，Ru-Ta二元金属氧化物，有Ru-Ti-Sn，Ru-Ti-Ir等三元金属氧化物，另外还有Ru-Ti-Ir-Ta/Ti四元金属氧化物钛阳极。目前，国内外对二元金属氧化物废钛阳极中贵金属剥离精制报导甚多，但对三元和四元金属氧化物涂层的钛阳极中贵金属剥离精制方法报导甚少。

目前，国内钌钛金属阳极旧涂层（二元金属氧化物）的剥离，已有熔盐法，盐酸煮沸法，硫酸煮沸法，硫酸电解法四种，具体情况是：

（1）熔盐法。将旧阳极浸没于氢氧化钾和硝酸钾碱性熔盐中，在673K以上温度下处理10分钟，可剥离旧涂层，但剥离的旧涂层组分熔于熔盐中，使熔盐体系熔点不断升高，结块严重使得回收钌时溶解熔盐块困难，原料消耗量大。钛损失量一般为1%以下。

（2）盐酸煮沸法：将旧阳极浸没于30%盐酸中，加热至沸373～378K处理一小时，此法盐酸消耗量大，而且钛基体损失量也大（＞3%）。处理环境酸雾严重。

（3）硫酸煮沸法：将旧阳极浸没于60%硫酸中，加热至373～378K处理一小时，此法硫酸耗量大，而且钛基体损失量也大（约＞5%）。与盐酸法相比，但减少了酸雾对处理环境的污染。

（4）硫酸电解法：在以5%硫酸为介质的塑料电解槽中，将旧阳极作为阴、阳极进行电解，定时变换电极极性。此法需整流设备及多台电解槽，处理时间长，剥离不彻底。

多元贵金属涂层阳极的研究主要是在钌钛涂层的基础上，添加其他贵金属氧化物，目的是降低析氯电位，提高析氧电位，延长电极使用寿命。添加的组分有：IrO₂、PtO₂等，这些氧化物具有调节气体析出电位，改善阳极耐蚀性的作用。较早添加的分组是IrO₂。添加Ir能增强阳极的导电性及电催化性。氧原子不会化学吸附在铱电极表面上，吸附和解析过程是可逆的，不会产生钝化现象。添加Ir以后，可提高阳极氧的氧化电位，减少氧的析出量，这有利于延长阳极使用寿命。

最近几年，我国经济增长迅速，尤其是汽车、电子、化工、医药、农药、食品、环保、能源等行业发展势头迅猛。随着世界经济的发展，贵金属的应用领域日趋广泛，贵金属的市场需求与日俱增。从化工（烧碱和氯碱工业）使用的涂镀Ir或IrO2，Pt或PtO2的钛阳极等废料中回收铂钛金属的方法，分为两个步骤：首先是将钛阳极上的贵金属从钛基上剥离下来，其次是将剥离下来的贵金属进行分离、提纯。将铂铱钛金属（三元金属氧化物）从钛阳极上剥离下来的方法可归纳为三种：

（1）常温化学剥离。用含铁氯化钾K₂Fe(CN)₆ 200克/升，NaOH 200克/升的溶液浸渍钌钛涂层，20min内即可剥离，浮的钌镀层，钛基体不被破坏。