由于多種貴金屬經(jīng)常一起使用,因此設(shè)計分離它們并純化和回收每種 PGM 的技術(shù)非常重要。初,通過應(yīng)用分析化學(xué)方法中采用的一系列沉淀-溶解步驟,在氧化氯浸出液中溶解后分離 貴金屬。這是 19 世紀(jì) 70 年代中期之前常見的路線。從那時起,主要精制公司通過實施更有效的溶劑萃取分離技術(shù)以及在較小程度上的離子交換技術(shù),進(jìn)行貴金屬回收,大大改進(jìn)了他們的工藝。
在幾乎所有貴金屬回收系統(tǒng)中,銠是通過復(fù)雜的沉淀技術(shù)而不是通過更現(xiàn)代和更有效的溶劑萃取技術(shù)回收的后一種金屬。大多數(shù)PGM精煉廠認(rèn)為用于回收銠的沉淀方案-溶解方案由于其眾多缺點而不能令人滿意。這是一個漫長的過程,有時需要長達(dá) 4 到 6 個月才能終回收純銠金屬,因此在加工廠中鎖定的金屬價值很高。該技術(shù)也相當(dāng)繁瑣,因為必須進(jìn)行多次沉淀以確保終產(chǎn)品具有可接受的純度,這使得整個過程勞動密集且成本高。
在沉淀純化法中,步涉及從RhCl 6 3-形成亞硝酸鹽絡(luò)合物[Rh(NO 2 ) 6 ] 3-。由于這種絡(luò)合物對水解極為穩(wěn)定,因此可以用NaOH中和不純的含銠溶液,以便通過水解沉淀一些雜質(zhì)。在過濾階段之后,溶液中的銠與銨和鈉(來自 NaOH)一起沉淀為 Na(NH 4 ) 2 [Rh(NO 2 ) 6 ],這是對也可能存在于銠溶液中的其他 PGM 的部分選擇性沉淀步驟。然而,對于這種沉淀,重要的是使用高濃度的氨以抑制這種銠絡(luò)合物的溶解度以實現(xiàn)幾乎完全的銠沉淀。在另一個過濾階段之后,將沉淀物重新溶解在 HCl 中,并且根據(jù)溶液的純度,該過程重新開始硝化步驟。
正是這種沉淀-溶解階段的循環(huán)使該過程效率低下且勞動密集。一旦氨-亞硝酸銠絡(luò)合物達(dá)到可接受的純度,終溶解在HCl中,然后用氨沉淀銠,得到(NH 4 ) 3 [RhCl 6 ]。不僅重要的是氨的濃度高以抑制銠化合物的溶解度,而且氯化物濃度高也很重要,因為沉淀的是六氯絡(luò)合物,因此六氯絡(luò)合物必須在解決方案。后一步包括將銠直接從該溶液中用甲酸還原為金屬態(tài),或在 H 2存在下煅燒配合物1000℃左右的氣體。
如上所述,貴金屬銠回收具有很高的價值,隨著對利用銠的催化劑的需求迅速增加,開發(fā)更有效的回收工藝(如溶劑萃取銠)的需求變得更加迫切。特別是,需要一種從固體廢催化劑中回收銠的方法。然而,開發(fā)此類系統(tǒng)的困難在于含氯水溶液中銠的化學(xué)復(fù)雜性。
銠的主要氧化態(tài)是+III,盡管已知+I和其他氧化態(tài)存在,但程度要小得多。銠的陰離子配合物比其他鉑族金屬更不穩(wěn)定,而陽離子和中性配合物則非常惰性。
與大多數(shù) d6 構(gòu)型一樣,銠 (III) 很容易與陰離子、鹵化物和含氧配體形成八面體配合物。在溶劑萃取方面,由于空間效應(yīng),高電荷的 RhCl 6 3-離子特別難以萃取,因為很難將三個有機(jī)分子包裹在單個陰離子周圍。