作為一名多年深耕貴金屬提煉領(lǐng)域的工程師,我常常把每一道工序都看作是一場與時(shí)間和材料共舞的藝術(shù)創(chuàng)作,提煉貴金屬不僅是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué),更像是點(diǎn)石成金的魔法,尤其是碘化銠廢料,經(jīng)過精心處理,煥發(fā)出新的光芒時(shí),那份成就感真是難以言表。
在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室制備過程中,銠常以碘化物形式存在于催化劑中或作為反應(yīng)中間體,經(jīng)過長期使用或工藝更新后,殘留的銠廢料便會(huì)產(chǎn)生,其中銠含量的比例比較可觀,具有回收利用的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境價(jià)值。
化學(xué)沉淀法是一種利用溶液中化學(xué)反應(yīng)生成不溶性固體,從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物分離與富集的方法。其核心原理在于控制溶液中離子的濃度和反應(yīng)條件,使得當(dāng)目標(biāo)金屬離子與沉淀劑反應(yīng)后生成的化合物溶解度遠(yuǎn)低于系統(tǒng)中其他物質(zhì),從而以沉淀形式析出。
首先,將碘化銠廢料烘干,再進(jìn)行初步篩選和物理分離,去除明顯可見的雜質(zhì),對于固體廢料,需要粉碎至適當(dāng)粒度,以增加后續(xù)化學(xué)反應(yīng)的接觸面積。
接著置于反應(yīng)容器中,加入適量的強(qiáng)酸,在加熱條件下進(jìn)行攪拌反應(yīng)2-3小時(shí),此過程中銠被氧化并形成可溶性的絡(luò)合物,反應(yīng)溶液呈現(xiàn)鮮艷的紅色至深紅色,表明銠已被成功溶解。
將反應(yīng)后的混合物冷卻至室溫,通過布氏漏斗或離心機(jī)分離不溶性殘?jiān)?,濾液中含有銠的氯配合物以及可能存在的其他金屬離子,向?yàn)V液中緩慢滴加10%氫氧化鈉溶液,調(diào)節(jié)pH至約7.0-8.0,此時(shí)大多數(shù)重金屬雜質(zhì)(如鐵、銅等)會(huì)形成氫氧化物沉淀,而銠仍保持在溶液中,經(jīng)過濾除這些雜質(zhì)沉淀后,溶液中銠的純度得到顯著提高。
向純化后的溶液中加入硼氫化鈉還原劑,在60-70°C下攪拌反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溶液中會(huì)逐漸出現(xiàn)黑色細(xì)粉,這就是沉淀的金屬銠。
收集銠沉淀物,用去離子水和稀鹽酸交替洗滌數(shù)次,去除吸附的雜質(zhì)離子,最后在馬弗爐中經(jīng)歷600℃的高溫煅燒,硫元素化作青煙離去,留下銀灰色的銠粉在坩堝中閃耀。
真正的煉金術(shù)不在中世紀(jì)的羊皮卷上,而是在貴金屬提煉師傅的燒杯中。