[发明专利]一种含贵金属铁合金的电解分离工艺

说明书

本发明公开了一种含贵金属铁合金的电解分离工艺，该工艺为：含贵金属铁合金做阳极，钛板或不锈钢做阴极，在硫酸亚铁溶液中电解，铁粉或铁片在阴极析出，贵金属进入阳极泥中，收集所述铁粉或铁片后过滤、洗涤至中性，最后返回铁的火法熔炼富集工序。本发明仅需一道电解工艺即可实现铁与贵金属铂钯铑的分离，具有设备投资低、工艺流程短的特点；阴极析出的铁粉或铁皮过滤、洗涤后，可直接返回铁的火法熔炼富集工序，实现了铁的循环利用；铁电解液净化后可循环使用，无废水产生，避免了酸溶除铁产生大量废水的问题。本发明电解工艺无氢气产生，杜绝了酸溶除铁产生氢气存在安全隐患的问题，安全、环保，具有良好的推广应用价值。

技术领域

本发明属于贵金属精炼技术领域，具体涉及一种含贵金属铁合金的电解分离工艺。

背景技术

金、银、铂、钯、铑等贵金属化学性质稳定，在工业领域得到了广泛的应用，是现代工业和国防建设中必不可少的重要材料。

贵金属浮选精矿或二次资源因贵金属含量较低，难以直接提炼，常用火法熔炼技术富集，再提取分离。火法富集是指利用铜、铅、镍、铁等贱金属的硫化物或金属熔体对金、银及铂族金属（铂、钯、铑、铱等）良好的亲和性，在冶炼铜、铅、镍等贱金属的同时实现贵金属的进一步富集。由于铁对铑的倾向性较好，在高温下易与铑生成连续固溶体，且含铁物料来源广泛，是很好的贵金属捕集剂。以废汽车三元催化剂回收为例，目前行业主要通过熔炼铁的方式富集铂、钯、铑，得到含贵金属铂钯铑的铁合金，再用单一酸（盐酸、硫酸或硝酸）溶解除铁后得到铂钯铑合金粉末。然而，用单一酸处理含贵金属铁合金时，存在以下问题：

（1）除铁不彻底，通常需要两道甚至多道除铁工序，除铁工艺冗长；

（2）处理每吨含贵金属铁合金约产生5m³的废水，面临严重的环境问题及高昂的处理成本；

（3）产生的含铁废水采用中和沉淀工艺处理，产出的铁氢氧化物沉淀很难利用；

（4）产生大量的氢气，具有安全隐患大，设备、车间防爆措施投资成本高等问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决酸溶法处理含贵金属（金、银、铂、钯、铑、铱等）铁合金时存在的上述技术问题，提供一种工艺流程短、安全、环保的含贵金属铁合金的电解分离工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种含贵金属铁合金的电解分离工艺，该工艺为：含贵金属铁合金做阳极，钛板或不锈钢板做阴极，在硫酸亚铁溶液中电解，铁在阴极以铁粉或铁片的形式析出，贵金属进入阳极泥中，实现铁与贵金属的分离；收集所述铁粉或铁片，水洗至中性，最后返回铁的火法熔炼富集工序。

作为本发明的一个优选方案，所述阳极为经熔炼后含贵金属的铁合金，采用熔铸浇板或制粉装钛蓝的方式。

作为本发明的一个优选方案，所述阴极为纯钛板或不锈钢板，具体尺寸根据电解槽的产能大小确定。

作为本发明的一个优选方案，所述硫酸亚铁溶液的配制过程为：

以蒸馏水作溶剂，加入硫酸钠作为辅助电解质，控制硫酸钠浓度为20~200g/L，然后加入硫酸亚铁，控制其浓度为50~150g/L。

作为本发明的一个优选方案，所述电解过程为：

将硫酸亚铁溶液作为电解液加入电解槽中，安装好阴极和阳极，调整同极距为70~150mm，开启电源开始电解；电解过程控制电流密度为200~1500A/m²，温度为25~50℃，pH为3~5，电解液净化后循环利用。

进一步地，所述pH值用稀硫酸或氨水调节。

进一步地，所述电解过程在搅拌状态下进行，以保持电解液循环流动，从而消除浓差极化。搅拌方式选自电机搅拌、通气体搅拌或摇动电解液中的任意一种。

与酸溶法处理含贵金属铁合金的工艺相比，本发明具有以下有益效果：