降低AgCl沉淀對(duì)鉑和鈀吸附的研究

韓麗娟，胡軍凱，吳一微

(1.湖北師范學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 黃石 435002；2.大冶有色設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 黃石 435005)

貴金屬的應(yīng)用越來越廣，而我國(guó)貴金屬資源比較貧乏，因而大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，綜合利用礦產(chǎn)資源回收貴金屬鉑和鈀具有重要意義。在綜合回收利用過程中常需要準(zhǔn)確測(cè)定冶煉中間物料和純銀中的鉑和鈀，大量的銀基體通常采用AgCl沉淀來分離，該分離方法的缺陷是AgCl沉淀對(duì)鉑和鈀有嚴(yán)重的吸附，導(dǎo)致鉑和鈀的測(cè)定結(jié)果偏低。因此，研究如何降低AgCl沉淀對(duì)鉑和鈀吸附具有重要意義[1]。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)，因具有靈敏度高、分析速度快、且能多元素同時(shí)測(cè)定等特點(diǎn)[2]，被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)、冶金等行業(yè)分析檢測(cè)中[3～5]。本文采用ICP-AES法測(cè)定分離銀溶液中的鉑和鈀，詳細(xì)考察了不同酸介質(zhì)、酸度對(duì)鉑鈀譜線強(qiáng)度的影響、絡(luò)合劑及用量、洗滌劑及濃度等因素對(duì)鉑和鈀回收率的影響，確定了降低AgCl沉淀對(duì)鉑和鈀吸附的最佳條件。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和設(shè)備

ICAP 6300等離子體發(fā)射光譜儀。儀器工作條件：發(fā)射功率1150W；霧化器氣體流量0.26MPa；輔助氣流量0.5L/min；泵速50r/min；積分時(shí)間：短波15s，長(zhǎng)波5s；觀察高度12mm.鉑和鈀的分析線分別為214.423, 340.458 nm.

1.2 主要試劑

稀HNO3(1∶3)；EDTA(0.01mol/L)；硫脲溶液(5%)；濃HCl；王水；純銀(99.99%)；鉑標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：ρ(Pt)=1.0000 mg/mL ( 5% HNO3介質(zhì))；鈀標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：ρ(Pd)= 1.0000 mg/mL ( 5% HNO3介質(zhì)) 。

鉑和鈀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：分別移取25.00 mL鉑、鈀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液于500 mL容量瓶中，加入25 mL HCl，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL分別含50μg Pt和50μg Pd.

鉑和鈀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：分別移取5.00 mL鉑、鈀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液于500 mL容量瓶中，加入25 mL HCl，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL分別含10μg Pt和10μg Pd.

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

稱取0.5 g純銀于100 mL的燒杯中，加入稀硝酸(1∶3)后，于電熱板上低溫加熱溶解，待溶解完全，取下燒杯，加入5 mL鉑和鈀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液、4 mL EDTA溶液，然后加水至35 mL，蓋上表面皿在電熱板上低溫加熱5 min后，取下燒杯，在不斷攪拌下加入5 mL王水，放在電熱板上水浴加熱1 h后，取下冷至室溫，用慢速定量濾紙過濾于100 mL容量瓶中，用2%熱王水溶液洗滌燒杯及沉淀各5次，回收沉淀，溶液加入10 mL HCl后用2%熱王水稀釋至刻度，搖勻。

將上述溶液于等離子體發(fā)射光譜儀上按儀器工作條件測(cè)定，并按標(biāo)準(zhǔn)系列繪制元素標(biāo)準(zhǔn)曲線后進(jìn)行連續(xù)測(cè)定Pt、Pd的發(fā)射強(qiáng)度，從計(jì)算機(jī)上讀出相應(yīng)的被測(cè)元素濃度。

工作曲線的繪制：分別移取0 mL、5 mL、10 mL的10μg /mL的鉑和鈀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和5 mL、10 mL的50μg /mL的鉑和鈀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液至100 mL容量瓶中，加入10 mL HCl后用離子水定容至刻度。鉑和鈀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度分別為0、0.5、1、2.5、5μg /mL.

按儀器工作條件對(duì)鉑、鈀標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測(cè)定，鉑和鈀的質(zhì)量濃度均在5.0 mg/L范圍內(nèi)與其發(fā)射強(qiáng)度值呈線性關(guān)系，線性回歸方程為yPt= 104.1023x+12.2601，相關(guān)系數(shù)為0.9999；yPd=502.4011x+15.0401，相關(guān)系數(shù)為0.9998.

2 結(jié)果與討論

2.1 測(cè)定介質(zhì)及酸度的選擇

按實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)HCl、HNO3、H2SO4介質(zhì)及酸度對(duì)鉑和鈀的譜線發(fā)射強(qiáng)度的影響。見圖1.

圖1 HCl、HNO3、H2SO4濃度對(duì)譜線強(qiáng)度的影響

結(jié)果表明：15%酸度以下的HCl、HNO3介質(zhì)對(duì)測(cè)定無影響。H2SO4介質(zhì)在大于5%酸度時(shí)測(cè)定略有偏低，是因?yàn)镠2SO4比重大，影響儀器的提升量。因?yàn)楸粶y(cè)溶液中含有銀離子，利用過量氯離子能與銀離子形成絡(luò)離子特性，故本文選用10%HCl介質(zhì)作為測(cè)定介質(zhì)，為了使酸度的影響降低到最低，要求標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)溶液的酸度保持一致。

2.2 沉淀劑及用量的選擇

按實(shí)驗(yàn)方法，分別實(shí)驗(yàn)了HCl、HBr、KI、KSCN幾種沉淀劑，由于KI、KSCN引入了K+、SCN-背景增大，不利于低含量元素分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明在用HBr沉淀分離銀時(shí)吸附會(huì)更大。因此，本實(shí)驗(yàn)采用HCl作沉淀劑。實(shí)驗(yàn)加入1mL、2 mL、3mL、4mL的HCl(1∶1)分離銀，測(cè)定溶液中的Pt、Pd的含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1.結(jié)果表明：3mL HCl(1∶1)時(shí)已經(jīng)能足夠沉淀銀，因此，采用3mL HCl(1∶1)沉淀。

2.3 絡(luò)合劑及用量的選擇

按實(shí)驗(yàn)方法，分別加入EDTA、硫脲絡(luò)合鉑和鈀，實(shí)驗(yàn)證明加入5%硫脲溶液時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不穩(wěn)定，所以選擇EDTA絡(luò)合劑。分別加入1、2、3、4、5mL的EDTA溶液。結(jié)果見表2.

表1 HCl用量對(duì)鉑和鈀回收率的影響

表2 EDTA用量對(duì)鉑和鈀回收率的影響

結(jié)果表明：加入4mL的EDTA溶液時(shí)，Pd、Pt回收率均能達(dá)到達(dá)98%以上。因此溶樣時(shí)加入4mL的EDTA溶液。

2.4 洗滌劑及濃度的選擇

按實(shí)驗(yàn)方法，分別用熱水、5%、10%、15%、20%的鹽酸、1%、2%、5%、7.5%、10%、15%王水作為洗滌劑。結(jié)果見表3.

表3 洗滌劑及濃度對(duì)鉑和鈀回收率的影響

結(jié)果表明，以2%～7.5%王水洗滌沉淀時(shí)，鉑和鈀回收率均能達(dá)到98%.因此，采用2%王水作為沉淀洗滌劑。

3 小結(jié)

綜上所述：本文選擇了3 mL HCl(1∶1)沉淀分離銀、以4 mL EDTA絡(luò)合鉑和鈀、用2%王水洗滌沉淀、在10%HCl的測(cè)定介質(zhì)中，用ICP-AES測(cè)定分離銀溶液中的鉑和鈀，其回收率均達(dá)到98%以上。

參考文獻(xiàn):

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