铑:发现和命名、性质、用途、回收

平泽贵金属回收 铑铟回收 2022-06-19 32055 0


什么是铑?

铑被认为是一种贵金属。贵金属是一种稀有且有价值的金属。其他贵金属是黄金、白银和铂金。铑也被归类为铂族金属的成员。铂族包括在自然界中经常一起出现的其他五种金属:钌、钯、锇、铱和铂。

铑落在元素周期表的中心。元素周期表是一张图表,显示了化学元素之间的关系。第3组到第14组中的元素称为过渡元素。

铑是由英国化学家和物理学家威廉·海德·沃拉斯顿(WilliamHydeWollaston,1766-1828年)于1804年左右发现的。他在一种显然来自南美洲的矿石中发现了这种金属。他首先发现的铑化合物是美丽的玫瑰色。

铑的发现和命名

在1800年代初期,沃拉斯顿正在研究一种铂矿。尽管科学家们不确定,但他们相信铂矿石来自南美洲。沃拉斯顿分析了矿石,发现他可以从中产生一种美丽的玫瑰色化合物。他表明粉红色的化合物含有一种新元素。由于这种玫瑰色,沃拉斯顿建议将新元素命名为铑。玫瑰的希腊词是rhodon。

铑的物理性质

铑是一种银白色金属。它的熔点为1,966°C(3,571°F),沸点约为4,500°C(8,100°F)。它的密度为每立方厘米12.41克。金属的两个特殊特性是其高导电性和导热性。这意味着热和电很容易通过铑。

铑的化学性质

铑是一种相对惰性的金属。它不受强酸的侵蚀。在空气中加热时,它会与氧气缓慢结合。当非常热时,它也会与氯或溴发生反应。它不与氟反应,氟是一种几乎与所有其他元素发生反应的元素。

铑的萃取

铑通常作为从其矿石中回收铂的副产品获得。铑通过一系列化学和物理反应与与之发生的其他铂金属分离。金属混合物用各种酸和其他化学物质处理,溶解一些金属,但不溶解其他金属。铼是最先从这种混合物中去除的金属之一。1997年纯铑的成本是每克25美元(每金衡盎司600美元)。它的成本大约是1991年的十倍。

铑的用途

销售的大部分铑金属用于制造合金。合金是通过熔化和混合两种或多种金属制成的。该混合物具有不同于单个金属的特性。铑通常被添加到铂中以制造合金。铑比铂更硬,熔点也更高。所以合金是比纯铂更好的材料。

大多数铑合金用于工业或研究目的,例如实验室设备和热电偶。热电偶是一种用于测量非常高温度的装置。铑合金也用于镀膜镜子和探照灯,因为它们能很好地反射光线。

铑回收的一种方法

铑通过首先使废液与氯化亚锡以至少2:1的Sn:铑摩尔比接触以产生活化的铑溶液,从贵金属水溶液中回收;溶剂萃取铑用有机萃取剂从活化溶液中产生含有铑的有机相;有机相中的铑可以通过烧掉有机相、还原或用反萃取剂反萃取沉淀铑和从负载铑的反萃取剂中回收铑而从有机相中回收。与耗时的先前程序相比,该方法可在短时间内产生高产量的铑。

现有技术的简要说明:分离纯化铑从其他贵金属中提炼是目前贵金属精炼最困难、最紧迫的领域之一。出现这种情况主要是因为铑在含氯化物的水溶液中的复杂溶液化学性质。在这些类型的溶液中由铑形成的络合物使得现代回收工艺,如溶剂萃取(SX),已实施用于回收其他铂族金属(PGM),不能轻易应用于铑的回收,因此到目前为止,还没有开发出工业上可接受的用于铑的溶剂萃取系统。

铑与其他铂族金属以及银和金一起在自然界中作为天然合金出现在砂矿床或矿脉矿床中,或在与铜和镍相关的矿脉矿床中。铂族金属最常从矿脉矿床中回收。由于PGM一起出现,因此设计分离它们并分别纯化和回收每种金属的技术非常重要。最初,铂族金属在氧化氯化物浸出液中溶解后,通过分析化学方法中采用的一系列沉淀-溶解步骤进行分离。直到19世纪70年代中期,这是最常见的路线。自那时候起,

在几乎所有贵金属回收系统中,铑是最后回收的金属,它是通过复杂的沉淀技术而不是通过更现代和更有效的溶剂萃取技术回收的。大多数PGM精炼厂认为用于回收铑的沉淀-溶解方案由于其众多缺点而不能令人满意。这是一个漫长的过程,有时需要长达4到6个月才能最终回收纯铑金属,因此在加工厂中锁定的金属价值很高。该技术也相当繁琐,因为必须进行多次沉淀以确保最终产品具有可接受的纯度,这使得整个过程劳动密集且成本高。

根据本发明,提供了一种回收方法铑从含有铑包括:i)接触含有铑与至少2:1的Sn:Rh摩尔比的氯化亚锡产生活化的Rh溶液,ii)溶剂萃取铑用有机载体中的有机萃取剂从活化溶液中分离出由所述水溶液衍生的具有减少的Rh含量的水相和含有Rh的有机相,以及iii)回收铑来自有机相。

该方法特别适用于在提取贵金属时开发的含有酸性氯离子的水溶液,例如采矿溶液,并且已经从其中除去了其他贵金属和银和金,通常顺序为Ag、Ru/Os、金、钯、铂和铱。