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。
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。
氧化法也是一种从废贵金属催化剂中回收贵金属的方法。其主要依赖于强氧化剂对贵金属的浸取从而完成对贵金属离子的溶解和富集,以氯气、王水、浓硫酸等为主。这种方法自上世纪50年代以来,就被广泛应用于贵金属的分离与提纯。但因其在反应过程中会有大量氮氧化物、氯气等有毒有害气体的生成,因而逐步被其他方法所取代。对于废铑催化剂,因铑本身化学性质稳定,难以在强氧化环境中溶解,需要重复多次对其进行氧化,在此过程中产生的废液废气量大、溶解度小,不易于大规模工业化溶解、精炼和富集。
为了能够得到具有较高纯度的铑粉,将一定数量的铑黑放置在管式炉中,将其与气管相连,通入氮气后抽尽空气,之后通入氢气,进行加温处理,将温度设置在700℃左右,时间为2h,之后进行冷却处理,将温度冷却至400-500℃,通入氮气,降温至100℃以下,停止通入气体。温度降低至室内温度后将其取出,使用37%盐酸进行洗涤处理,使用去离子水将滤液洗至中性,真空环境下烘干,便能够得到具有一定纯度的铑粉,效果明显。
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