TOPO体系萃取分离铑与铱——活化—溶剂萃取技术的研究与应用

作     者：马亮帮 

作者单位：成都理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：范必威

授予年度：2006年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

主      题：湿法冶金 铑 溶剂萃取 锡 

摘      要：铑在氯化物溶液中的化学性质十分复杂，它的分离与纯化一直是贵金属提取冶炼中的难题。 本文研究了活化—溶剂萃取技术分离铑的TOPO体系，以SnCl为活化试剂，从Rh(Ⅲ)—Sn(Ⅱ)—Cl体系中的萃取Rh(Ⅲ)，考察了SnCl加入量，酸度，萃取剂浓度，料液恒温时间等条件对Rh(Ⅲ)萃取率的影响。在相比为1：1，Sn：Rh：4：1(摩尔比)，恒温时间为1h，酸度为3mol·L盐酸，一级萃取率可达98％以上，而且分相速度快。用加KClO的4mol·L盐酸反萃，一级反萃率达95％。研究结果表明，含铑料液经SnCl活化处理后，能显著提高铑的被萃取性能，指出了活化—溶剂萃取技术分离回收铑的应用可行性。 本文还研究了在TOPO体系中，应用活化—溶剂萃取技术于Rh(Ⅲ)和Ir(Ⅳ)的选择性分离，研究结果表明： 在Ir(Ⅳ)和Rh(Ⅲ)的混合液的萃取体系中，在含氯化亚锡的RhCl和IrCl初试料液中IrCl被还原为IrCl，IrCl不能被TOPO萃取，RhCl被还原为Rh(Ⅰ)，同时与SnCl进一步络合形成一个双核桥联基配合物阴离子[RhCl(SnCl)](n=2—4)，可以被TOPO萃取。 在反萃取体系中HCl和KClO的混合溶液产生具有很强的氧化性的氯气，可以利用它的氧化性来反萃铑。在反萃过程中，在络阴大离子中的Rh(Ⅰ)和SnCl被氧化为Rh(Ⅲ)和Sn(Ⅳ)，破坏了[RhCl(SnCl)](n=2—4)的结构，Rh(Ⅲ)被反萃到水相中。由于受到IrCl与IrCl离子间价态变化的高频率性的微弱影响，在萃取过程中有一小部分IrCl可能被TOPO萃取。在强氧化性的溶液中IrCl不发生变化而仍然在有机相中，最后可以被硝酸反萃回收。无论在萃取还是在反萃铑的过程中，由于TOPO萃取SnCl和SnCl阴离子的萃取率很高，SnCl和SnCl始终保持在有机相中。最终所有的锡可以被氢氧化钠反萃下来，TOPO得到循环利用。 应用斜率法讨论了萃合物中各组分的物质的量的比，用紫外光谱UV，红外光谱FT—IR研究了探讨了TOPO萃取体系萃取铑的萃取机理。