鉑族金屬精煉

精煉原料一般為鉑族金屬分離后產(chǎn)出的粗鉑族金屬物料，物料如為固態(tài)，須先進(jìn)行溶解，再進(jìn)行精制提純。精制提純可采用傳統(tǒng)的方法或溶劑萃取法或?yàn)閮烧呓Y(jié)合的方法 。

鉑族金屬再生是指用冶金或選礦方法從含鉑族金屬廢料中回收鉑族金屬的過程。隨著高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鉑族金屬應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。用量日益增加。但鉑族金屬資源稀少。且總儲(chǔ)量的98%和產(chǎn)量的92%集中在南非和前蘇聯(lián)等少數(shù)國家。此外，含鉑族金屬礦石品位低，提取過程復(fù)雜。因此，鉑族金屬的再生利用正受到世界各國的普遍重視，將鉑族金屬廢料視為“二次資源” 。2100433B

鉑族金屬精煉(refining of platinum group metal)是指除去粗鉑族金屬物料中的雜質(zhì)，精制產(chǎn)出純金屬或純化合物的過程，為鉑族全屬生產(chǎn)流程的最后階段，包括鉑精煉、銠精煉、銥精煉、林精煉、鐵精煉和釕精煉。精煉過程一般包括物料溶解、精制提純和金屬制取三部分，其中精制提純是精煉過程的重點(diǎn) 。

金屬制取的工藝較為簡單，如鉑銨鹽在633-1073K溫度下煅燒分解即得到金屬鉑；鈀、銠、銥、釕的鐵鹽經(jīng)煅燒氫還原即制得相應(yīng)的金屬，用有機(jī)試劑如水合肼、甲酸等在溶液中還原制備一般純度的金屬粉末等。精煉的成品有純金屬、高純金屬、光譜純金屬及漿料和化學(xué)制品等 。

至今已發(fā)現(xiàn)200 余種鉑族元素礦物?？煞譃?大類：

鉑族金屬自然金屬

自然鉑、自然鈀、自然銠、自然鋨等；

鉑族金屬金屬互化物

鈀鉑礦、鋨銥礦、釕鋨銥礦，以及鉑族金屬與鐵、鎳、銅、金、銀、鉛、錫等以金屬鍵結(jié)合的金屬互化物；

鉑族金屬半金屬互化物

鉑、鈀、銥、鋨等與鉍、碲、硒、銻等以金屬鍵或具有相當(dāng)金屬鍵成分的共價(jià)鍵型化合物；

鉑族金屬硫化物與砷化物

鉑族元素的主要礦物及其組成見表3.17.2。工業(yè)礦物主要有砷鉑礦、自然鉑、等軸鉍碲鈀礦、碲鈀礦、砷鉑鋨礦、碲鈀銥礦及鉍碲鈀鎳礦。砷鉑礦和等軸鉍碲鈀礦多見于原生鉑礦床，自然鉑多產(chǎn)于砂鉑礦。貴稀金屬是貴金屬和稀有金屬的總稱。由于金和銀由人民銀行專營， 物資部門經(jīng)營的貴金屬主要是鉑族元素， 而硒、 碲、 砷屬稀散元素， 通常稱為半金屬。

鉑：鉑是銀白色金屬， 熔點(diǎn)為 1769 度， 密度為 21.45g /cm3， 主要用于電氣、儀表 、 化學(xué)工業(yè)、裝飾品及制作精密合金等。

鈀：鈀是銀灰色金屬， 熔點(diǎn) 1552 度， 密度 12.16g /cm3， 可塑性好， 在貴金屬中耐蝕性較差， 供電氣、 儀表 、化工工業(yè)、裝飾品及制作精密合金等用。

銠：銠是銀白色金屬， 熔點(diǎn)為 1964 度， 密度為 12.45g /cm3， 是脆性金屬。供電氣 、 儀表 、 高溫合金及精密合金等用。

銥：銥是銀灰色金屬， 熔點(diǎn)為 2443 度，是貴金屬中熔點(diǎn)最高的。密度為 22.4g /cm3，是密度第二大的金屬。是脆性金屬， 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定， 耐酸堿腐蝕， 硬度高。用于電氣、 化學(xué)、 儀表、 輕工等方面， 配制精密合金。

鋨：鋨是灰藍(lán)色金屬，熔點(diǎn)為 3033度，密度為22.48 g/cm3，是密度最大的金屬。高熔點(diǎn)金屬，性脆。主要用于電氣、儀表、化學(xué)工業(yè)及合金等。

釕：釕是銀白色金屬，熔點(diǎn)為2334度，密度12.37 g/m3。用于電氣、儀表、化學(xué)工業(yè)、高溫合金及精密合金等用。

鎵：液態(tài)鎵為銀白色金屬， 固態(tài)鎵為藍(lán)色結(jié)晶金屬， 質(zhì)地柔軟， 熔點(diǎn)為 29.8 度， 密度是 5.9g /cm3， 在空氣中化學(xué)性能穩(wěn)定， 鎵主要用于半導(dǎo)體工業(yè)、 制作溫度計(jì)、 配制易熔金屬等。

銦：銦是銀白色金屬， 熔點(diǎn) 156.6 度， 密度為 7.31g /cm3， 比鉛還軟， 延展性好， 化學(xué)性能穩(wěn)定， 主要用于配制貴金屬合金， 低熔點(diǎn)合金， 軸承合金以及、 電鍍等工業(yè)方面。

硒：硒是黑色或深灰色玻璃狀無定型錠塊 （紅硒與灰硒為硒的結(jié)晶變體， 主成分不變）， 屬于稀散元素， 也稱半金屬。硒的熔點(diǎn)為 220 度， 沸點(diǎn)為 685 度， 密度為 40808g /cm3， 質(zhì)脆， 主要用于制造整流器、 硒感光板、 復(fù)印硒鼓、 合金、 搪瓷和玻璃工業(yè)等方面。

碲：碲是一種銀灰色半金屬， 屬稀散元素， 熔點(diǎn)為 450 度， 密度為 6.24g /cm3， 質(zhì)脆， 具有很高的電阻系數(shù)， 是逆磁性金屬， 所以是良好的半導(dǎo)體材料。主要用來制作半導(dǎo)體器件、 合金、 化工原料及鑄鐵、 橡膠、 玻璃等產(chǎn)品的添加劑。

砷：砷是銀灰色半金屬， 屬稀散元素。砷的熔點(diǎn)為 814 度， 在 613 度時(shí)即升華， 砷在空氣中易氧化， 砷的氧化物有劇毒 （俗稱砒霜）， 砷的密度為 5.73G /cm3， 不溶于水， 也不溶于有機(jī)溶劑， 用于制作合金和半導(dǎo)體器件等。

鉑類金屬在地殼中的自然儲(chǔ)量為8萬噸，可開采儲(chǔ)量7.1萬噸，其中，鉑占50%，鈀占35%，釕占9%，銠占6%。 早期的鉑礦來源于哥倫比亞，主要產(chǎn)地為南非、蘇聯(lián)、加拿大等。

南非鉑礦一部分是天然的鉑鐵合金，一部分以硫化物形式與鐵、鎳、銅的硫化礦共存；已探明的可采儲(chǔ)量約18000噸，總儲(chǔ)量達(dá)62200噸，礦石品位3～8克/噸。加拿大的鉑族金屬主要以硫化物和砷化物與銅、鎳硫化礦伴生?？刹蓛?chǔ)量280噸，總儲(chǔ)量497噸，礦石品位0.5～0.8克/噸。蘇聯(lián)鉑礦有砂礦和共生礦，可采儲(chǔ)量6220噸，總儲(chǔ)量12440噸，礦石品位8～10克/噸。此外，中國、美國、澳大利亞等均有共生礦床。所有礦石中，鉑與其他鉑族金屬總是共存的。鉑族中，鉑、鈀的量最大，二者合計(jì)約占鉑族總量的90%。其他銠、銥、鋨、釕合計(jì)僅約占鉑族總量的10%。前蘇聯(lián)礦石中的鈀約占鉑族總量的60%，其他國家的礦多以鉑為主。

鉑族金屬，又稱鉑族元素。包括釕（Ru）、銠（Rh）、鈀（Pd）、鋨（Os）、銥（Ir）、鉑（Pt）六種金屬元素，在元素周期表中屬第5,6周期。本族元素在寶石學(xué)中的應(yīng)用廣泛，其中鈀金首飾-白色貴金屬新寵，國際時(shí)尚流行飾品鉑金、鈀金為鉑族里蘊(yùn)藏量最小的兩種礦物，此二種的冶金性質(zhì)相當(dāng)類似，因其同樣稀有、用途相類似，所以常在各種應(yīng)用上互做替代品。

鉑族金屬以其特別可貴的性能和資源珍稀而著稱；與金、銀合稱“貴金屬”。但其發(fā)現(xiàn)與利用相對(duì)于金、銀來說要晚得多。金、銀飾品在人類紀(jì)元之前的墓葬中就有發(fā)現(xiàn)，而人類對(duì)鉑族金屬的了解和利用，不過兩百多年的歷史。其中鉑發(fā)現(xiàn)最早，1735 年由尤爾洛）發(fā)現(xiàn)，其余幾種元素都遲至19世紀(jì)才陸續(xù)有所了解，如鈀是1803年由沃拉斯頓發(fā)現(xiàn)，釕是1845年科勞斯（K.Claus）發(fā)現(xiàn)。雖然發(fā)現(xiàn)晚，但很快了解到它們有一些可貴的功能，因而被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和尖端技術(shù)中。因此被稱為“現(xiàn)代貴金屬”。據(jù)報(bào)道，從公元前4000年到19世紀(jì)末，全球累計(jì)產(chǎn)金2.9萬t，19世紀(jì)世界平均年產(chǎn)金123t；到1973～1980年，世界平均年產(chǎn)金量達(dá)1375t。鉑族金屬的世界產(chǎn)量從1969年開始超過100t，80年代末便翻了一番，達(dá)到200t（張文樸，1997），90年代初年產(chǎn)近 300t。從這些數(shù)據(jù)不難體會(huì)出“貴金屬”與“現(xiàn)代貴金屬”深層的涵義：二者都是珍稀而貴重，而鉑族元素雖然絕對(duì)數(shù)量比不上金、銀，但其發(fā)展的速度深刻體現(xiàn)出“現(xiàn)代”的涵義。

根據(jù)對(duì)鎂質(zhì)量的要求，可以采用不同的精煉方法。鎂的精煉方法主要有鎂熔劑精煉、鎂沉降精煉、鎂真空蒸餾精煉和鎂添加難熔金屬精煉等。前兩種方法主要是脫除粗鎂中的非金屬氧化物和鐵等雜質(zhì)。后兩種方法主要除去金屬雜質(zhì)，用于生產(chǎn)高純鎂。鎂精煉產(chǎn)出的精鎂通稱商品鎂 。