[发明专利]一种基于离子液体的金属浸出剂及浸金方法

说明书

本发明公开了一种基于离子液体的金属浸出剂及浸金方法。所述基于离子液体的金属浸出剂由过氧苯甲酸、水和离子液体按照质量比1:0.3‑3:2‑5的比例混合而成，所述离子液体为1‑己基‑3‑甲基咪唑氯盐、1‑丁基‑2，3‑二甲基咪唑氯盐或1‑己基‑3‑甲基咪唑双氰胺盐。本发明提供了一种基于所述金属浸出剂的浸金方法，能浸出金、钯、铂、铑等贵金属，浸出速度快且具有高提取率。

(一)技术领域

本发明涉及一种离子液体的金属浸出剂及基于该金属浸出剂的浸金方法。

(二)背景技术

贵金属性质稳定、导电性好，被广泛地应用于首饰、货币、电子信息、航空航天和化工等领域，是现代工业和科技发展过程中不可或缺的重要资源。贵金属因其稳定性好、延展性强、催化活性好，体积小，抗腐蚀、耐高温等其他金属无法媲美的性质，在国民经济和工业生产等众多领域中占据着格外重要的地位。然而，贵金属在自然界中储量稀少，又多与其他金属共生，所以，不断探索符合时代要求的贵金属的分离和回收方法，减少对自然环境的污染和自然资源的消耗是我们一直追求的目标。

据统计，2019年中国黄金产量为380.23吨，连续13年位居全球第一，但是黄金实际消费量高达1002.78吨，两者之间存在巨大缺口。而每年产生的电子废弃物和废催化剂中都含有大量难以回收的贵金属，造成巨大的资源浪费。因此，高效、绿色地从废弃资源中回收贵金属不仅具有巨大的经济价值，更是我国坚持可持续发展道路必须和急需解决的一个难题。

在自然界，贵金属普遍存在于矿石中，冶炼的方法大致可分为物理冶金和化学冶金两大类，但是物理冶金方法只适用于高品位矿石，提取效率低。目前矿石品味普遍较低，难处理金矿石多，所以贵金属冶炼的方法以化学方法为主。化学法中较为成熟的有氰化法。

氰化法是目前回收贵金属最成熟，应用最广泛的方法：利用CN-与Au形成稳定的[Au(CN)₂]-络合物，从而高效地提取Au，但剧毒氰化物对环境和人体都有巨大危害.

近年来替代氰化法的研究越来越多。

昆明贵研催化剂有限公司的杨金富等开发了一种水溶液溶铑新工艺，作者采用浓盐酸和氯酸钠为原材料，在一定温度和搅拌速度下，进行氯化溶解。实验发现浓盐酸升温至85℃后开始加氯酸钠，酸度为8～9mol/L，饱和氯酸钠溶液用量为250mL，液固比为45mL/g，反应时间2h，铑粉的一次溶解率可达到95％以上。在溶解过程中起主要作用的是氯酸钠分解产生的原子态[Cl]，它具有很高的氧化电位，能够将铑氧化。原子态[Cl]产生于氯酸钠在滴加入浓盐酸体系过程中分解过程，正是[Cl]的存在可促进铑粉的溶解。一次溶解率可达95％以上，铑粉溶解效率高，而且成本较低，更易于规模化应用。但该工艺路线中氯酸钠的加入易产生副反应产生有毒气体氯气和二氧化氯，存在一定的安全隐患。

其中也有氯化法：利用王水、氯气、次氯酸等与贵金属形成氯化物浸出贵金属。该方法操作简单，浸出速度快，但是王水等试剂对设备和环境仍有严重危害，氯气也有剧毒。也有硫代硫酸盐法：贵金属与硫代硫酸盐形成稳定的阴离子络合物而浸出。该方法所使用试剂无毒，但是浸出率低、速率慢，而且必须在碱性条件下进行，废液处理难度大。有硫脲法：以Fe³⁺作为催化剂，使贵金属与硫脲形成阳离子络合物而浸处。该方法条件温和，对贱金属不敏感，但是需要酸性条件，体系复杂，效率低，硫脲不稳定且价格昂贵，生产成本高。

由此可见，至今仍没有一种简便、高效和环保的方法来提取和回收贵金属。

离子液体是在室温或近室温条件下呈液态的熔盐体系，由阴阳离子组成，不存在电中性分子，蒸汽压几乎为零，是一类环境友好型试剂，可以作为许多有机物、高分子材料、无机物的溶剂，被认为是传统有机溶剂的良好替代品。

离子液体已在金属离子萃取方面有了深入的研究和广泛的应用。