铑是地壳中最稀有的元素之一,并已发现广泛的应用,尤其是在电镀方面。由于铑沉积物的反射性、抗变色特性和耐磨性,将铑盐用于电沉积在珠宝、电子和工业应用中是众所周知的。还进行了铑的浸镀以提供粘附性和耐磨性涂层。
铑和镀铑存在许多科学应用。它用于电热原子吸收光谱,并广泛用于有机化学中的催化。在汽车催化转化器中使用铂铑基催化剂是值得注意的。铑的价格高于铂和钯。因此,铑不仅是稀有元素,而且非常昂贵。因此,鉴于铑的稀有性和高成本,回收和循环使用用过的铑至关重要。由于铑的应用范围广泛,因此回收过程通常很复杂,并且因应用类型而异。
我们将简要介绍最常见的铑回收工艺、技术和方法。这篇综述旨在涵盖和分类过去几十年开发和实施的铑回收技术,特别关注从废水、放射性废物、催化剂、废料和浸出中回收铑。尽管由于铑的应用范围广泛以及与之相关的回收过程的特殊性质,但它确实提供了许多常用方法的简明概述。
二、回收技术
使用锌粉固结是用于从冲洗水中回收铑的常用方法之一。鉴于这种冲洗水通常还含有游离酸和络合物形式的铑,因此所需的锌量相对较高,因为它还应在发生胶结之前与游离酸反应。升高的温度和机械搅拌也是必要的要求。用过的硫酸铑电镀液也是经常遇到。五尺在这种情况下,通过用锌粉加热溶液,将铑从溶液中挤出。锌含量、反应时间、反应温度、溶液 pH 值和机械搅拌影响整个过程。该过程要求温度为 45 oC,pH 为 1.5,锌粉 50mg 和 60 分钟以完成反应。在从水溶液中除去铑和在工业废水中,铑的形态是影响其提取的最重要因素之一。因此,已经实施和研究了一种使用硫酸盐还原菌 (SRB) 联合体去除铑的方法。 SRB 对阴离子铑物种具有更大的亲和力,因此 pH 控制在此过程中起主要作用。虽然工业废水的 pH 值可能较低,因此需要进行预处理(从而限制了该方法的实用性),但基于 SRB 的酶促铑回收似乎仍然是一种可行的选择。
2.1.浸出回收
“铂族金属” (PGM) 的浸出过程是从含有大量铅、铝、铁和铈的酸性溶液中分离它们的常用方法。在一种方法中,使用 Amberlite IRA-93 阴离子交换树脂柱从溶液中回收铂金属。下一步是从树脂中选择性地剥离这些金属,其中铑可以通过首先用 6.0M 盐酸洗脱来进一步分离。已经提出了70°C的最佳温度。据报道,该方法因其简单、安全和经济实施而适用于分析和更大规模的操作。一般来说,HCl和王水应该适合在高温下浸出90%以上的Pd、Pt、Rd和Rh。然而,仅靠高温很难使铑完全溶解。最近,已开发出一种优化的方法,用于在 220 oC 下将铑溶解在王水中 24 小时,从而使铑完全溶解。
使用浸出法回收 PGM 及其浓缩和分离是一个相当受关注的领域,尤其是从硫化物含量低的硫化物矿石中。浸出后,使用新型吸附剂进行吸附,从而实现更好的分离
从其他金属中提取 PGM 是用于 PGM 回收的更有效方法之一。可以使用离子交换吸附和吸附剂如 Anionite Rossion-11 从氢氯化溶液中回收铑。理想情况下,如果需要有效回收,溶液中的 HCl 含量不应超过 125 g/L,Fe3+ 离子的含量不应超过 15 g/L。如果烧结矿氢氯化时间减少,铑的回收率也会降低,因为铑倾向于以多种不同的复杂形式存在,例如不易吸附的 [RhCl6] 2- 和 [RhCl6-x(H2O)x]x-3。一般而言,发现当逆流两阶段浸出时 PGM 的回收率增加采用模式。由于氮吸附剂的高吸收性和良好的动力学特性,现在通常首选氮吸附剂从溶液中回收 PGM。因此,即使是微量的这些金属也可以从含有高盐含量的有色金属和其他金属的溶液中回收 。