铂钯铑铱锇钌化学性质( 二 )


铂金首饰主要流行在欧美、日本等经济较发达的国家和地区 。其中以日本人最偏爰铂金首饰,其销售量约占世界铂金首饰的75o%,故"铂金大国"之称 。
中国铂族元素矿产资源很少,其储量不及世界储量的1%,只能满足需求量的百分之几,主要用於工业 。首饰铂金的生产起步较晚,目前只有少数地区的厂家生产类似产品 。
四、铂金与类似金属的鉴别
铂金以银白色和条痕,硬度4~4.5,相对密度21.45,化学性质稳定,不溶於普通酸类为其鉴定特征,易与其相似金属鉴别 。铂金与金属铅和铝以硬度高低、相便会变形 。因无弹性变形後不能复原;而且相对密度远比铂金小,铅为11.36,铝为2.7,分别约为铂金的1/2和1/8,只需用手惦试份量就能分辨 。
铂金与白银以相对密度大小、硬度高低、化学性质稳定区别之 。白银虽为银白色,但相对密度为10.53,只有铂金的1/2;而且硬度低,无弹性,因此用指甲轻划亦可留下痕迹,箔薄片用手轻也易变折,且难於复原;加上白银的化学性质不稳定,遇硝酸会溶解,并放出二氧化氮气体 。而铂金不溶於硝酸,在加热的王水中才能较快溶解,在常温下其溶解速度极慢,一般肉眼难於察觉 。
铂金是很好的催化剂,利用这一特性,可快速鉴定铂金 。常用双氧水反应法,具体方法是:取少许待测物粉未,置於盛双氧水(H2O2)塑料瓶中,若系铂金则双氧水立即翻滚起泡,分解出大量氧气,反应後的铂金仍原封不动一,还可回收(它只起加速分解作用);苦系其它白色金属,如铅、银、铝等则无此反应 。
以常用的火法和湿法冶金方法相互配合的工艺从铂族金属精矿中分别提取各单一粗铂族金属的铂族金属分离方法 。
传统方法在20世纪80年代以前曾是苏联、英国等用以分离铂族金属的主要方法,技术保密近百年,直到60年代才公开 。它生产周期长,工序多,间断操作,在反复熔炼、浸出、沉淀过程中,铂族金属相互分离不彻底,大量贵金属积压在中间产物中,分散损失大,对环境污染严重 。70年代以来,各国都相继研究和采用溶剂萃取分离法(见铂族金属萃取分离),但传统方法还常用于处理成分较为简单的原料 。
传统方法的工艺过程复杂,火法冶金、湿法冶金交替运用 。通常先按组粗分,再相互分离获得单一粗金属或化合物 。主要分离步骤包括焙烧一浸出,王水溶解铂、钯、金,分离铅、银,硫酸氢钠熔融一水浸出铑,过氧化钠熔融一水浸出锇、钌,王水溶解铱等 。
焙烧-浸出是粗分中的一个重要预处理步骤,目的有三:1、将贵金属精矿中的贱金属含量降至1%以下,以减少它对后续作业的不利影响;2、将精矿中的贵金属品位提高到45%以上,以减少后续作业的处理规模和降低试剂消耗;3、使精矿中铑、铱、钌等金属转化为王水难溶状态,以减少其在王水溶解铂、钯、金时的共溶分散 。作法同硫酸法富集铂族金属中的硫酸化焙烧 。一般用少量浓硫酸拌和精矿,在空气中于773~823K温度下焙烧2~4h,然后用稀硫酸浸出焙烧料中的贱金属硫酸盐,使之和铂族金属分离 。焙烧过程中会有锇的氧化挥发损失 。稀硫酸浸出时会有少量钯、铑等溶解损失在浸出液中,需要时用锌粉置换回收 。
王水溶解铂、钯、金用一份硝酸加三份盐酸加温溶解精矿,使金、铂、钯分别生成HAuCl4、H2PtCl6、H2PdCl6等形态溶解入溶液,溶解率在95%以上 。过滤后绝大部分铑、铱、钌残留在不溶渣中 。过程中大量锇被氧化成四氧化锇挥发损失在气相中 。含少量贱金属杂质的铂、钯、金溶液先煮沸挥发掉过量的残酸,并仔细操作浓缩至糊状 。为彻底破坏黄色难溶的铂的亚硝酰配合物(NO2)2PtCl6和残留的硝酸,需多次加入少量浓盐酸重复蒸发至糊状的操作,直到不再有NO2红褐色烟气逸出为止 。糊状物用水溶解后即为含金、钯、铂的氯化物溶液 。首先用还原剂FeSO4或SO2将溶液中的金还原成金属,从溶液分离出去 。FeSO4用量按下式计算:

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