传统的铂族金属精炼方法是有一系列的沉淀-溶解工序组成,因而金属直收率低、生产周期长、成本高,不利于连续生产。因此,人们日益关注采用新工艺来代替传统沉淀法。溶剂萃取技术由于具有生产量大,操作简便,分离效果好,回收率高,产品纯度高,成本低,易于实现自动化等优点而越来越受到人们的重视。对钯的萃取,天一萃取做了大量的研究,并取得了一定的进展。
从大量文献报道可看出,对于浸出钯的水溶液,以从酸性氯化物介质中萃取钯的研究多,同时也有部分从硝酸和硫酸介质中萃取钯的研究。从有机相看,采用的萃取剂包括中性、酸性、碱性和螯合萃取剂等。
1、中性萃取剂:中性萃取剂如亚砜、硫醚、烷基氧化磷、磷酸酯等,它们在水中一般呈中性,在贵金属提取和分离方面占有重要地位。
亚砜分为合成亚砜和石油亚砜,是60年代发展起来的一类新型中性萃取剂,在70年代逐渐获得工业应用,具有来源广、毒性小、性能稳定等优点。与亚砜相比,硫醚萃取能力强,选择性号,但其萃取动力学较慢。
2、酸性萃取剂:主要包括羧酸和酸性含磷、硫萃取剂等。在水溶液中一般呈酸性。
3、胺类萃取剂:包括伯胺、仲胺、叔胺、季铵盐和酰胺。
4、螯合萃取剂:指能与金属生成螯环萃合物的萃取剂,包括β- 二酮类、8-羟基喹啉类、肟类等,其萃取能力强、选择性好,及分离系数大,是钯的有效��取剂。
5、协同萃取剂:是指体系中含有2个或2个以上的萃取剂萃取金属时,会产生协同萃取效应的一类萃取剂。
对于中性萃取剂,亚砜与相应的硫醚比,其抗氧化能力强、萃取速度快、容量高、无臭味、应用范围广。合成亚砜组成单一,性能稳定,但价格昂贵;石油亚砜廉价,但组成复杂,目前二者皆处于半工业试验阶段。与亚砜相比,硫醚萃取能力强,选择性好,对常见的有色金属和其他铂族金属在一般条件下都不萃取。
酸性萃取剂价廉,但由于其高的水溶性,因此在萃取时萃取剂损失严重,且选择性不好,产生钯、铂共萃。
胺类萃取剂对钯萃取能力强,选择性好、萃取速度快。但对伯、仲、叔胺盐萃取剂,反萃困难是其致命弱点,甚至用很高浓度的盐酸也很难反萃。
螯合萃取剂对钯有高的分配比和选择性,但价钱较贵;由于动力学缓慢,相平衡时间较长,萃取时需要加入三辛胺之类的加速剂;适应的酸度范围比较狭窄,只宜在弱酸性溶液中进行萃取;从有机相中反萃钯比较困难,从钯反萃液制得纯金属周期较长,不宜生产高纯钯。
对于协同萃取剂,季铵盐与硫醚、羟肟和酸性萃取剂等配合可起相传递催化剂的作用,加速了萃钯的反应速率,但也增加了萃取成本。
天一萃取使用CWL-M型离心萃取机溶剂萃取法从酸溶液中萃取钯。