作为一名多年深耕贵金属提炼领域的工程师,我常常把每一道工序都看作是一场与时间和材料共舞的艺术创作,提炼贵金属不仅是一门严谨的科学,更像是点石成金的魔法,尤其是碘化铑废料,经过精心处理,焕发出新的光芒时,那份成就感真是难以言表。
在工业生产和实验室制备过程中,铑常以碘化物形式存在于催化剂中或作为反应中间体,经过长期使用或工艺更新后,残留的铑废料便会产生,其中铑含量的比例比较可观,具有回收利用的经济和环境价值。
化学沉淀法是一种利用溶液中化学反应生成不溶性固体,从而实现目标物分离与富集的方法。其核心原理在于控制溶液中离子的浓度和反应条件,使得当目标金属离子与沉淀剂反应后生成的化合物溶解度远低于系统中其他物质,从而以沉淀形式析出。
首先,将碘化铑废料烘干,再进行初步筛选和物理分离,去除明显可见的杂质,对于固体废料,需要粉碎至适当粒度,以增加后续化学反应的接触面积。
接着置于反应容器中,加入适量的强酸,在加热条件下进行搅拌反应2-3小时,此过程中铑被氧化并形成可溶性的络合物,反应溶液呈现鲜艳的红色至深红色,表明铑已被成功溶解。
将反应后的混合物冷却至室温,通过布氏漏斗或离心机分离不溶性残渣,滤液中含有铑的氯配合物以及可能存在的其他金属离子,向滤液中缓慢滴加10%氢氧化钠溶液,调节pH至约7.0-8.0,此时大多数重金属杂质(如铁、铜等)会形成氢氧化物沉淀,而铑仍保持在溶液中,经过滤除这些杂质沉淀后,溶液中铑的纯度得到显著提高。
向纯化后的溶液中加入硼氢化钠还原剂,在60-70°C下搅拌反应,随着反应的进行,溶液中会逐渐出现黑色细粉,这就是沉淀的金属铑。
收集铑沉淀物,用去离子水和稀盐酸交替洗涤数次,去除吸附的杂质离子,最后在马弗炉中经历600℃的高温煅烧,硫元素化作青烟离去,留下银灰色的铑粉在坩埚中闪耀。
真正的炼金术不在中世纪的羊皮卷上,而是在贵金属提炼师傅的烧杯中。