「铂钯铑钌回收」，从钴铬铂靶材废料中回收纯铂
从钴铬铂回收靶材废料中回收纯铂回收
赵家春，董海刚，吴跃东，王亚雄，杨海琼，保思敏，童伟锋，赵文虎，周伟*
昆明贵金属研究所，贵研铂回收业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明
摘要：采用氧化酸溶-氯化铵沉淀-离子交换的方法从钴铬铂回收靶材废料回收铂回收。物料溶解的最佳条件为：液固比6：1/、氧化剂氯酸钠用量35、于95℃经4可完全溶解100物料。溶解液经氯化铵选择性沉淀铂回收后，主体杂质元素钴和铬被去除。获得的粗铂回收溶解后经离子交换提纯，微量杂质元素的含量进惊步降低。最终煅烧获得的海绵铂回收纯度大于99.995%，满足钴铬铂回收靶材的再生产的悹求。
关键词：贵金属冶金；靶材；回收；纯铂回收
铂回收具有独特的物理和化学性能，广泛应用于电子计算机、能源、电子、光电、国防军事、航天航空、核工业和现代信息产业等高科技领域。随着信息记录和计算机技术的发展，近年来硬盘、数字视频光盘等磁记录装置的迅速普及，特别是随着垂直磁记录技术的实用化，迅速向小型化和高记录密度化的方向发展[1-2]。钴铬铂回收系靶材是磁头和制造中主要的磁控溅射靶材[2-7]。钴铬铂回收靶材需以纯度质分数在99.99%以上的钴、铬和铂回收为原料制造，加工过程中产生大的边角料和切屑料；同时在使用过程中其利用率低约50%。
这些靶材废料中所含的铂回收价值昂贵，通过回收获得可重新用于靶材制备的高纯铂回收，对循环生产具有重要的意义。
钴铬铂回收废料中铂回收的回收涉及物料溶解和分离提纯2个主要流程。含铂回收物料溶解的方法主要有王水溶解法和水溶液氯化法。王水溶解法以盐酸-硝酸混合酸溶解物料，但此过程中硝酸分解会产生大的
第一作者：赵家春，男，高级工程师，研究方向：贵金属冶金。-：。。
*通讯作者：周「铂钯铑钌回收」伟，男，工程师，研究方向：贵金属冶金。-：。。
第3期赵家春等：从钴铬铂回收靶材废料中回收纯铂回收43
、2等有毒褐色烟雾[8-9]，生产环境较差，故在大规模生产中较少使用。水溶液氯化法一般是在硫酸和盐酸或氯化钠介质中通入氯气或加入氯酸钠，并加热，使大多数金属元素生成可溶性氯络合物或氯化物进入溶液。水溶液氯化浸出
由于相对比较简单、济、适应能力强等优点而被广泛用于贵金属的浸出，特别适用于含金、铂回收、钯等贵金属废料的溶解[9]。但在生产实践中使用氯气存在氯气溶解度小、利用率低、生产周期长，以及氯气毒性大、环境污染大的问题[10]。
基于此前的研究[11]，本文以氯酸钠为氧化剂，采用水溶液氯化法溶解钴铬铂回收废料，后段采用氯化铵选择性沉淀-离子交换的方式提纯铂回收，以获取满足循环生产所需的高纯铂回收。
1.1试剂与原料
实验所用盐酸、硝酸和硫酸均为分析纯，购自重庆川东化工集团有限公司。分析纯优级纯氢氧化钠、氯化铵和氯酸钠购自天津市化学试剂一厂。阳离子交换树脂为001×7型，属强酸性苯乙烯系列购自淄博汇众化工有限公司。
实验所用原料为钴铬铂回收靶材生产加工过程中产生的切屑料，其主要成分为22.0%、56.5%，11.5%。物料稀盐酸浸泡后以水清洗，去除表面污染物，烘干后备用。发射光谱定性分析，未发现微以上杂质元素。
1.2设备及仪器
离子交换柱Φ80×500；马弗炉，真空泵，电子天平，电热罩，多功能数显电动搅拌器，温度计等常规实验设备。美国公司5300型电感耦合等离子体原子发射光谱仪-用于杂质元素测定。
1.3实验方案
由于钴铬铂回收系靶材主要由铂回收及钴、铬等元素组成，都可被氧化溶解到溶液中。以盐酸为介质，氯酸钠溶液作为氧化剂进行物料的溶解，发生以下反应[12-14]：
3-+5-+6+6[]+321
+2+4[]262+2[]23
26+4426↓+25氯铂回收酸铵沉淀高温煅烧分解为纯度约为99%的粗铂回收：
42624+22+6再将粗铂回收用王「铂钯铑钌回收」水溶解，浓缩赶除残酸，残留少
、、、、等杂质氧化水解、离子交换进一步深度分离，纯铂回收溶液再氯化铵沉淀煅烧获得纯铂回收。1.4实验方法
1.4。1原料的溶解
称取100.0钴铬铂回收靶材废料置于在2烧杯中，加入600浓度为36%的盐酸。在搅拌下加热升温至95℃，往烧杯中缓慢滴加浓度为30%的氯酸钠水溶液，保温溶解4。冷却后过滤，以水洗涤，将含铂回收溶液溶液置于烧杯中。
1.4。2选择性分离铂回收
含铂回收溶液中加入饱和氯化铵溶液，铂回收以氯铂回收酸铵沉淀析出，过滤，氯铂回收酸铵用5%氯化铵溶液充分洗涤，固体氯铂回收酸铵烘干后在850℃下煅烧分解获得海绵铂回收粗铂回收，取样分析杂质含。
1.4。3粗铂回收溶解与氧化水解
海绵铂回收用一定的王水快速溶解，浓缩赶除残酸，稀释至铂回收含约为40~45/。静置24，部分贱金属水解沉淀，过滤除去水解沉淀的贱金属杂质。
1.4。4离子交换除杂质
阳离子树脂需要进行预处理。首先用2倍于树脂体积的饱和氯化钠溶液浸泡18~20；然后放尽氯化钠溶液，用离子水漂洗净，使排出水不带黄色。再用树脂体积2倍的2%~4%溶液，将树脂在其中浸泡2~4；放尽碱液后，冲洗树脂直至排苏州铂粉回收出水接近中性为止。最后用5%溶液，其亦与上述相同，浸泡4~8；放尽酸液，用离子水漂洗至中性即得到可进行交换的树脂。
将过氧化水解处理后铂回收溶液缓慢通过离子交换柱，控制流速50~60/，交换后液取样分析贱金属杂质含。
1.4。5纯铂回收的精制
将过氧化水解-离子交换除杂处理后合格氯铂回收酸溶液中加入氯化铵溶液，沉淀出氯铂回收酸铵。所得氯铂回收酸铵煅烧、用纯水充分洗涤除去夹杂的钠离子等，烘干后送分析测定杂质含。
44贵金属第39卷
2结果及讨论
2.1氧化溶解实验
2.1。1氧化剂用对铂回收溶解率的影响
固定实验物料为100，盐酸36%用600，液固比为6：1/，溶解时间4，溶解温度为95℃。考察氧化剂饱和氯酸钠溶液用对铂回收溶
解率的影响，结果如表1所列。
表1氧化剂用对铂回收溶解率的影响
氧化剂/15
铂回收溶解率/%88.20
94.78
98.80
99.95
从表1可以看出，氧化剂用对铂回收的溶解率影响较大，铂回收溶解率随着氧化剂用增加而快速提高。为达到较高的溶解率及从节约试剂成本考虑，选择最佳的氧化剂用为35。
2.1。2溶解温度对铂回收溶解率的影响
固定实验物料100，溶解时间4，盐酸36%用600，液固比为6：1/，溶解时间4，氧化剂用35。考察溶解温度对铂回收溶解率的影响，结果列于表2。
表2溶解温度对铂回收溶解率的影响
溶解温度/℃
铂回收溶解率/%
78.52
89.14
93.31
98.10
从表2可以看出，溶解温度对铂回收的溶解率有较大影响，随着溶解温度升高，铂回收的溶解率提高。溶解温度从55℃升高至95℃，铂回收的溶解率从78.52%提高到100%，所有固体均被溶解。最终确定溶解温度为95℃。
2.1。3溶解时间、液固比对铂回收溶解率的影响
在固定实验物料为100，溶解温度为95℃，氧化剂用35的前提条件下，考察溶解时间、液铂炭回收固比对铂回收溶解率的影响，结果列于表3和表4。
从表3和表4可以看出，溶解时间越长液固比越大，铂回收的溶解率越高。在实际生产操作中，视物料的形状粒度、比表面积等，需要强化条件保证物料全部溶解。
表3溶解时间对铂回收溶解率的影响
溶解时间/12
铂回收溶解率/%96.1698。40
99.04
表4液固比对铂回收溶解率的影响
。4---
液固比3：14：1
铂回收溶解率/%92.1097。20
99.14
2.2粗铂回收的分离与除杂实验
将浓度为20%的氯化铵溶液加入氧化溶解获得的含铂回收溶液中。氯化铵用为理论含铂回收质的0.6倍，使铂回收沉淀为氯铂回收酸铵426。过滤，将氯铂回收酸铵沉淀与母液分离。用5%~10%的氯化铵溶液洗涤5次，获得氯铂回收酸铵沉淀。再将纯氯铂回收酸铵置于坩埚中，按以下煅烧制度分段煅烧：350℃恒温2，550℃恒温2，850℃恒温1。自然冷却至室温后，获得铂回收含大于99%的粗海绵铂回收。将粗海绵铂回收用王水溶解，浓缩赶酸硝，并用去离子水稀释至铂回收含约为40~45/。静置24，部分贱金属水解沉淀与铂回收分离，过滤除去杂质沉淀，获得相对纯净的含铂回收溶液。该溶液需进一步通过离子交换深度去除其它微杂质。
2.3离子交换除杂实验
表5离子交换除杂效果
。5杂质元素
210.0
101.6
11.0
21.8
44.9
40.2
杂质元素
交换前
12.5
31.1
29.6
18.5
交换后
第3期赵家春等：从钴铬铂回收靶材废料中回收纯铂回收45
后的铂回收溶液，还含有一定的贱金属杂质。该溶液再3级离子交换深度除杂后，溶液中的杂质元素大幅降低，含均小于10/，除杂效果明显。
2.4氯铂回收酸铵煅烧制备海绵铂回收
从表6可看出，海绵铂回收样品纯度较高，纯度大于99.995%，满足循环生产的条件，海绵铂回收可返回靶材生产部门用于钴铬铂铂二次回收回收靶材的再生产，也可满足
其他用途要求。
表6海绵铂回收样品杂质元素测定结果
99.9912
≤0.003
0.0011
0.0008
≤0.003
0.0011
0.0010
≤0.003
0.0007
0.0009
≤0.003
0.0005
0.0005
≤0.003
0.0005
0.0005
≤0.001
0.0005
0.0005
≤0.001
0.0005
0.0005
≤0.001
0.0005
0.0005
≤0.001
0.0005
0.0005
≤0.003
0.0005
0.0005
≤0.002
0.0005
0.0005
≤0.002
0.0005
0.0005
≤0.002
0.0012
0.0006
≤0.002
0.0005
0.0005
≤0.002
0.0005
0.0005
≤0.003
0.0005
0.0007
≤0.002
0.0005
0.0005
≤0.002
0.0005
0.0008
≤0.002
0.0005
0.0005
≤0.01
0.0041
0.0048
针对钴铬铂回收系靶材废料中铂回收的回收，采用氧化酸溶-粗铂回收分离与除杂-氯化铵沉淀-离子交换除杂煅烧制备高纯海绵铂回收的工艺是可行的。研究结果表明，溶解温度、氧化剂用对铂回收的溶解率影响较大，
氧化溶解最佳工艺参数为：液固比6：1/、溶解温度95℃、溶解时间4、氧化剂用35，在此条件下，钴铬铂回收靶材全部溶解；氯化铵选择性沉淀可实现钴和铬与铂回收粗分离；采用阳离子交换可进一步去除杂之元素。氯铂回收酸铵煅烧制备海绵铂回收适宜的温度是850℃，煅烧时间3，在此条件下，氯铂回收酸铵分解彻底，海绵铂回收纯度大于99.995%。
