采用H1树脂吸附贵金属实验探究

贾晓东，宋宏儒，吴建明

（金川集团公司 贵金属冶炼厂，甘肃 金昌 737104）

采用H1树脂吸附贵金属实验探究

贾晓东，宋宏儒，吴建明

（金川集团公司 贵金属冶炼厂，甘肃 金昌 737104）

H1交换树脂在酸性溶液中，只吸附Pt、Pd等贵金属，对其他贱金属不起作用，为考察该树脂对贵金属生产过程中产生的各种料液中选择性吸附效果，以及在实际生产中应用的可行性，实验采用H1树脂对萃金余液、沉铂后液、沉钯后液、二次控电氯化液进行吸附实验。结果表明：H1树脂可有效吸附萃金余液中的86%贵金属，且解析量占总吸附量的91%, 约94%以上贱金属仍存在于吸附后液中，说明该树脂可有效分离萃金余液中贵贱金属，但该树脂对沉铂后液、沉钯后液、二次控电氯化液中的贵金属吸附作用不太，不能利用该树脂回收微量的贵金属。

螯合树脂；H1树脂；贵金属；离子交换与吸附；解析

1 引言

1967年，G.Koster等首先采用螯合树脂富集分离贵金属，开辟了贵金属冶炼的新领域［1］，此后螯合树脂得到了迅速发展，较早使用离子交换和树脂吸附的有南非隆若精炼厂［2］。螯合树脂吸附技术具有选择性强，浓缩倍数大，操作简便等优点［3］，在贵金属离子的富集方面具有独特的优势，吸附剂的性能决定着吸附分离技术的应用，因此，吸附剂的研发一直是吸附分离技术的研究重点［4］。在贵金属生产过程中，许多料液中贵金属离子浓度低，致使贵金属回收率不能有一个较大的提升，迫切需要发展新型高效的贵金属富集分离技术［5］。

2 吸附实验

2.1 实验原料

H1交换树脂是澳大利亚公司研制的无定形二氧化硅基树脂［6］，主要用途是在PH＜0的酸性溶液中，吸附Pt和Pd金属，而不对贱金属和其他杂质元素起作用，在国内应用不多［7］，为考察该树脂对贵金属生产中各种料液贵金属的选择吸附效果及其在实际生产中应用的可行性，采用H1型号树脂对萃金余液、沉铂后液、沉钯后液、二次控电氯化液进行吸附实验。

2.2 实验原理

螯合树脂是功能高分子的一个分支，它以交联聚合物为骨架，连接有螯合基团［8］，在一定条件下，螯合树脂与溶液中的贵金属离子作用，通过离子键和配位键形成多元环状络合物，再在适当的条件下，选用相应的解析剂，将吸附在螯合树脂上贵金属离子解析下来。由于螯合树脂的骨架均为体形结构［9］，不溶于酸、碱、水和其他有机溶剂，同时树脂可以再生［10］，能反复使用，分离非常方便，螯合树脂吸附设备可以采用简单的填充床，不需要复杂的流化床［11］；在pH＜0的条件下，能吸附Pt 和Pd贵金属，在pH＜8的条件下，不对于Na、K、Ca和Mg 离子产生作用［12］;在10000循环周期后，负载能力损失小于10%（排除由于在吸附柱中的任何磨损消耗）；可以用H2SO4、HNO3、HCl洗涤,使用过程温度可以达到110℃以上［13］。

2.3 实验方法

按照离子交换和树脂吸附的要求安装好固定床（吸附柱）及逆流体系，在直径为1cm的固定床内装入10gH1树脂，检查密封，启动脉冲泵并调整其流量，控制流速使固定床的操作压力不大于4BAR，因为对于流速的主要约束条件是装载树脂的离子交换柱中的压降，压降受树脂粒度和柱容积的影响。料液吸附完毕用纯水进行洗涤后，再启动逆流系统用配置好的硫尿、HCl溶液对吸附后的树脂进行解析，逆流系统固定床的操作压力不大于5BAR。最后对吸附后液、洗液、解析液进行成份检测分析。具体流程如图1所示。

图1 H1树脂吸附的工艺流程

2.4 实验材料及器材

实验器材：树脂吸附柱、小功率脉冲泵、料液槽。

实验材料：80%的粒度大于350～650μm H1树脂、萃金余液、沉铂后液、沉钯后液、二次控电氯化液、工业盐酸、硫尿、纯水。

3 实验结果与分析

3.1 H1树脂吸附萃金余液贵金属实验

从表1、表2、图2看出，萃金余液中约86%的贵金属被有效吸附，约94%以上贱金属仍存在于吸附后液中，只有4%贱金属在树脂里，这是因为树脂在一定的范围内也能吸附Cu2+、Ni2+、Co2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+和Al3+。解析液中Pd、Pt的含量占吸附总量的95%，Au略差为87%，解析液中贱金属的含量只占吸附量的0.3%，说明采用H1树脂吸附可有效实现萃金余液贵贱金属的分离。

图2 萃金余液树脂吸附后液与解析液金属含量对比图

3.2 H1树脂吸附沉铂后液贵金属实验

沉铂后液中主要含有金属铂，其他金属只有微量。H1树脂吸附沉铂后液实验主要考察对铂的吸附效果，从表3看出树脂对沉铂后液中的Pt具有一定的吸附性，约44%，而且解析作者：电脑公司技术论坛率较低，仅占总吸附量的三份之一，说明H1树脂不能有效吸附和解析沉铂后液中的贵金属铂，造成吸附效果差的原因：一是在沉铂后液中含有大量的NH4+,对吸附贵金属阳离子有影响；二是沉铂后液没有萃金余液酸度高，树脂吸附贵金属的能力较低；三是沉铂后液中的铂含量低造成树脂的吸附效果差。

表1 萃金余液树脂交换实验Au、Pd、Pt金属平衡表

表2 萃金余液树脂交换实验Ni、Cu、Fe金属平衡表

表3 沉铂后液树脂交换实验铂金属平衡表

表4 沉钯后液树脂交换实验钯金属平衡表

3.3 树脂吸附沉钯后液贵金属实验

在生产中，沉钯后液中需要回收钯提高其收率，故实验中只考察H1树脂对沉钯后液中钯的吸附效果，从表4看出树脂对沉钯后液中钯的吸附量约占总量的3.7%，而且解析率很低，仅占总吸附量的5.9%，说明H1树脂并不能有效从沉钯后液中吸附、解析钯。造成吸附效果差的原因：首先在沉钯母液中含有大量的NH4+,对吸附贵金属阳离子不利，其次沉钯后液酸度过低，另外，料液中钯的含量过低也是造成吸附效果差的一个原因。

3.4 树脂吸附二次控电氯化液贵金属实验

二次氯化液的酸度高，只含有微量的贵金属，Cu、Ni贱金属含量相对较高。从表5、表6看出H1树脂对二次氯化液贵金属的吸附作用非常小，只有少量的铂、钯、金被吸附，树脂对贱金属的吸附约8%，相比在萃金余液中的吸附量高，这是因为二次氯化液中贵金属的含量太低，其他贱金属的含量相对高造成的，说明采用H1树脂不能很好吸附回收二次氯化液中的贵金属。解析液中未检测出贵金属铂、钯、金，原因有两方面：一是解析液中贵金属的含量太低，无法测出贵金属，二是本身吸附在树脂上的贵金属量少，解析下来的量更少。

表5 二次氯化液树脂吸附实验贵金属平衡表

表6 二次氯化液树脂吸附实验贱金属平衡表

4 结论

（1）H1树脂吸附可有效实现萃金余液中贵贱金属的分离。萃金余液中大部分贵金属都被有效吸附，只有少量的贱金属存在吸附后液中， Pd、Pt的解析效果也非常好，解析液中只含量微量的贱金属，在生产中可考虑该树脂对萃金余液中贵贱金属的分离。

（2）树脂对沉铂后液中的Pt具有一定的吸附性，解析量不到总吸附量的一半，说明H1树脂不能有效吸附和解析沉铂后液中的贵金属铂，生产中无法使用H1树脂回收沉铂后液中的铂。

（3）H1树脂对沉钯后液中的钯吸附量较小，且解析率很低，仅占总吸附量的一小部分，说明采用H1树脂并不能有效从沉钯后液中回收钯。

（4）H1树脂对二次氯化液贵金属的吸附较差，只有少量的铂、钯、金被吸附，说明二次氯化液中

贵金属的含量过低，贱金属含量较高，生产中无法采用H1树脂吸附回收二次氯化液中的贵金属。

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Studies on Ion-exchange Resin H1 for Adsorption of Precious Metals

JIA Xiao-dong, SONG Hong-ru, WU Jian-ming
（Refinery Plant of Jinchuan Nonferrous Metals Corporation, Jinchang 737104, Gansu, China）

Ion-exchange rsin H1 can selectivily adsorb precious metals, such as Pt and Pd and cannot absorb the base metals. In order to investigate the selective adsorption of precious metals from all kinds of liquid materials which are generated during the production of the precious metals in JNMC and the feasibility of the resin in the actual producing, ion-exchange rein H1 is used to absorb precious metals in different kind of liquid materials. It is showed that ion-exchange rein H1 can absorb 86% precious metals from the residual liquor and the desorpted quantity is 91%,in addition,94% base metals are still in the liquor. The result indicated that the ionexchange rein H1 can effectively adsorb the precious in the residual liquor; meanwhile the resin cannot absorb the precious metals in deplatinuming liquor, de-palladiuming liquor, and secondary chlorinated liquor.

chelating resins；resin H1；precious metal；ion exchange and adsorption；desorpt

TF831

A

1009-3842（2015）01-0020-04

2014-11-19

贾晓东（1978-），男，黑龙江拜泉县人，冶金工程师，本科，主要从事稀贵金属冶炼方面的工作。E-mail: jcshrshr@126.com