铑如此昂贵有很多原因。个原因是因为它非常。每年,从地下仅提取约20-25吨铑-数量非常少;非洲发现了80%的铑。铑是如此稀有,以至于不存在纯铑矿,仅在其他金属的矿石中发现,常见的是铂和镍。铑价格的另一个原因是因为它属于铂族,铂族是一组贵金属,贵金属和稀有金属。铑由于其质量例如高熔点和高沸点也很昂贵。两种品质使铑成为催化转换器等产品的重要选择,催化转换器可将有害气体转化为危害较小的气体。诸如光亮的表面之类的品质使它吸引了昂贵的珠宝.
铂族金属熔点高、强度大、电热性稳定、抗电火花蚀耗性高、抗腐蚀性优良、高温抗氧化性能强、催化活性良好,广泛应用于汽车尾气净化、化工、航空航天、玻纤、电子和电气工业等领域,用量虽少,但起着关键作用,素有“工业维生素”之称。除了制造合金外,铑可用作其他金属的光亮而坚硬的镀膜,例如,镀在银器或照相机零件上。将铑蒸发至玻璃表面上,形成一层薄蜡,便造成一种特别优良的反射镜面。
铑及其合金、含铑化合物、络合物催化剂可用于制醛类和醋酸,汽车废气净化,硝酸生产的氨氧化,塑料、人造纤维、药物、农药等有机化工合成,燃料电池电极。常用于特殊工业用镜、探照灯、雷达等反射面的镀层。熔点高,抗氧化,耐Chemicalbook腐蚀,是化学性质稳定的金属之一。可做耐腐蚀容器,大气中可在1850℃高温下使用,纯铑坩埚可用于生产钨酸钙和铌酸锂单晶。
铑镀层硬度高(7500~9000MPa),耐磨,耐腐蚀,接触电阻稳定。镀铑复合材料是优良的电接触材料,铑还可用于饰品和其他工业仪器、气敏元件的镀层。铑可与铂、钯等金属形成固溶体,对基体起固溶强化作用,提高基体的熔点、再结晶温度和抗腐蚀性,减少氧化挥发损失,其中铂铑合金是优良的贵金属测温材料;铑与钛、锆、铪、钽、铌等金属形成的化合物对含铑合金起弥散强化作用,增加热稳定性;铱中加铑可改善铱的加工性能。加工硬化率高,热加工成一定尺寸后可以冷加工。但价格昂贵,除特殊使用外,通常只作为添加元素使用。
工业上生产铑可从矿石用干法制造;亦可以铜、镍的硫化矿中制取铜、镍的生产过程中生成的副产物作为原料,用湿法冶炼制得。$湿法把已提取镍、铜后的残留组分作为原料,加入王水进行抽提Chemicalbook,经过滤,滤液用于提取铂和钯。残分经加入硝酸等进行处理,过滤,向滤液中加入硝酸铵进行反应,生成硝酸铑铵沉淀,经过精炼,过滤,把硝酸铑铵用氢气还原,制得约99.99%铑成品。
铂铑合金是铂基含铑的二元合金,在高温下为连续固溶体。铑可提高合金对铂的热电势、抗氧化和耐酸腐蚀能力,主要用作热电偶材料;还作为催化剂、坩埚和喷丝嘴,高温发热体、电气接点和火花塞电极;也可作为绕组材料.
废贵金属铑催化剂大多存在于汽车尾气催化剂中,除此之外,在石油工业催化剂、玻璃玻纤工业以及镀层的废渣废液中也十分常见。铑的分离和提取工艺具有一定的复杂性,废料再生回收工艺流程冗长,且不同的形态及性质对应回收技术也不尽相同,对于技术水平有的要求。
现阶段,废贵金属催化剂铑的回收方法可分为下述两种方式。,湿法回收。湿法回收涵盖了萃取法、沉淀法、氧化蒸馏法、洗涤法等多种方法,各个方法均各有利弊,需要与废贵金属催化剂的性质特点相结合进行合理选择,也有报道将几种分离工艺耦合以获得更优的铑回收率。第二,火法回收。火法回收法主要包括熔炼法和燃烧法,其中熔炼法指的是在高温环境下将贵金属和载体分离后进行回收;燃烧法适用于载体为碳质的催化剂,燃尽载体后进行贵金属的提取和回收。
大多数工业所应用的铑催化剂的主要载体为活性炭、氧化铝等。废贵金属铑催化剂中存在较多难溶固体类、有机磷、硫类杂质等,不利于铑的提取,而废贵金属铑催化剂中存在的杂质会严重阻碍铑工艺的顺利进行,所以做好预处理作业十分重要。需要将废贵金属铑催化剂与碱金属或碱土金属化合物混合,经过高温燃烧,将表层的一些杂质清除,如有机物和积炭,之后将其放在氧化剂和无机酸中自行溶解,再通过少量碱对溶液pH值进行调节,这样便能够获得沉淀的氢氧化铑。之后进行盐酸溶解便能够得到氯化铑的溶液。通过离子交换树脂将贱金属中的杂质清除,通过重结晶获得纯度的水合氯化铑。根据相关研究显示在废贵金属铑催化剂的预处理过程中,在坩埚中均匀混合一定数量的废贵金属铑催化剂和一定数量的添加剂,基于一定的升温条件在电阻炉中进行焙烧,待其冷却后研细焙烤残渣便能够得到铑灰,并再使用盐酸将其溶解,可得到较高的铑液相回收率。