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鉑銠合金回收 |
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以鉑為基添加銠所組成的鉑合金。自固相線以下為連續(xù)固溶體。德國繞伯(E. Raub)曾預測存在著類似于鉑銥系中的固相分解區(qū),其臨界溫度約780℃,但至今尚未證實。是鉑基含銠的二元合金,在高溫下為連續(xù)固溶體。銠可提高合金對鉑的熱電勢、抗氧化和耐酸腐蝕能力。大于20%Rh的合金不溶于王水。用高頻爐或中頻爐氬氣保護熔煉。20%Rh以下的合金可全部冷加工成材;大于20%Rh的合金由熱加工和冷加工成材;PtRh70合金全由熱加工成材。主要用作熱電偶材料,有PtRhl0/Pt、PtRh13/Pt等 。還作為催化劑、坩堝和噴絲嘴,高溫發(fā)熱體、電氣接點和火花塞電極。作為繞組材料。
鉑銠合金性質(zhì)隨銠含量升高呈有規(guī)律的變化:(1)晶格常數(shù)和密度平滑降低。(2)力學性能增高。由于組元性能和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,鉑銠合金具有非常穩(wěn)定的高溫力學性能,尤其銠含量低于25%的合金。(3)電阻率增大,電阻溫度系數(shù)降低。(4)對鉑熱電勢及其穩(wěn)定性增大,但當合金受污染時其穩(wěn)定性降低。(5)在高溫氧化氣氛中加熱時,銠可以減少合金中鉑的揮發(fā)損失。(6)耐酸蝕性增強,含20%銠以上合金不溶于王水。(7)鉑銠合金具有高的催化活性。(8)鉑銠合金一般容易加工,但高銠合金塑性低,須采用熱加工開坯。
高熔點,的化學、力學和熱電勢穩(wěn)定性以及高催化活性,決定了鉑銠合金工業(yè)應(yīng)用比任何其他貴金屬合金都廣泛和重要。主要用于:(1)熱電偶制造。PtRh10/Pt熱電偶是300℃以上測溫準確的熱電偶,也是630.74~1064.43℃溫區(qū)內(nèi)國際溫度基準,一般測溫達1350℃(短時達1600℃);PtRh30/PtRh6、PtRh13/Pt、PtRh20/PtRh5、PtRh40/PtRh20等熱電偶可測量更高溫度。(2)在玻璃工業(yè)中用來制作坩堝、漏板、攪拌器和電極等耐熱耐蝕器件。(3)在氨氧化和其他許多反應(yīng)中作催化劑。(4)作高溫發(fā)熱體,其中以PtRh40合金作發(fā)熱體的爐子可在氧化氣氛中工作到1800℃。(5)在儀表工業(yè)中用作電接點、火花塞電極和電位器繞組材料。典型的鉑銠合金有PtRh3.5、PtRh7、PtRh10、PtRh25和PtRh40,其中PtRh10合金被稱為“標準合金”,應(yīng)用廣泛。 [3]
酸濃度的影響
鹽酸濃度對鉑銠合金的溶解量有顯著影響,隨著鹽酸濃度的增大,溶解速度增快。這是因為鹽酸本身給溶液中提供了足夠的絡(luò)離子[Cl- ],鉑和銠形成氯絡(luò)合物的能力很強,在水溶液中不穩(wěn)定的鉑和銠離子與氯絡(luò)合劑形成了很穩(wěn)定的絡(luò)離子。鹽酸濃度增大,溶液中游離Cl-濃度也在一定范圍內(nèi)增大,使合金電極表面絡(luò)合程度加深,Pt2+ ,Rh3+ ,Pt4+ ,Rh4+離子濃度減少的速度加快,從而有利于溶解反應(yīng)的進行。
溫度的影響
在(50~ 250)mA/cm2的電流密度范圍內(nèi),反應(yīng)過程電解液自身溫度升高不太明顯,因此采用水浴加熱的辦法控制體系溫度是必要的。當溫度較低時,電化溶解速度較慢;升高溫度,電化溶解速度加快。但溫度超過80℃時,電解液揮發(fā)加快,也會造成電解液中有效[Cl- ]濃度降低,因此溫度應(yīng)控制在(60~ 75)℃范圍。
富集:重選是富集鉑礦物的主要的方法。鉑礦的相對密度較大,使用溜槽、跳汰機、搖床及風力選礦都可有效地富集。天然鉑和天然金一樣,表面濕潤性小,用黃藥作捕收劑浮選。富集后得到精礦。
精煉:傳統(tǒng)的精煉方法以溶解、還原、沉淀、鍛燒等工序為基礎(chǔ)。鉑精礦用王水溶解,鉑、鈀、金進入溶液,用硫酸亞鐵從所得的溶液中還原金,再經(jīng)電解即可得到。向溶液中加入氯化銨,使鉑以氯鉑酸銨沉淀出來,經(jīng)煅燒得粗鉑,再用溴酸鈉水解法精制。傳統(tǒng)的溶解、沉淀法處理工序長而復雜,分離金屬不完全,很難得到高純度的產(chǎn)品。金屬回收率低、成本高。1970年開始出現(xiàn)的萃取工藝,以Cl2/HCl混合物作介質(zhì),實現(xiàn)貴重金屬的完全浸出,提高了分離效率,縮短了處理時間,獲得高純度產(chǎn)品。所以,鉑精煉的現(xiàn)代化流程均以溶劑萃取法為基礎(chǔ)。
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