銥精煉

銥精煉

銥精煉(refining of iridium)除去粗銥中的雜質,產出純的鉑族金屬精煉過程。由原料溶解、精製提純、金屬製取三部分組成。

原料溶解 銥是鉑族金屬中最難淹解的金屬。固態銥物料通常須首先和鋅、鉍、錫、鋁等熔煉成合金,使銥以細粉形式分散於合金中。將熔融合金水碎成粒,用酸溶去賤金屬,得到的細銥粉和Na2O2+NaOH或Na2CO3+KNO3混合,於973~1073K溫度下熔融。熔融產物冷卻後用水浸出,銥以氧化物形態留在水浸渣中。水浸出渣用鹽酸溶解,使銥呈氯配離子進入溶液。
精製提純 從銥氯配鹽溶液分離雜質的方法有溶劑萃取法(見鉑族金屬革取分離)、離子交換法(見離子交換富集鉑族金屬)和沉澱法,往往採用幾種方法相互配合的工藝。沉澱法又分為亞硝酸鈉配(絡)合法、硫化沉澱法、氯銥酸銨沉澱法等。
亞硝酸鈉配(絡)合法 將氯銥酸溶液調整至弱酸性(pH6),加入NaNO2溶液後加熱至333~363K溫度,氯銥酸溶液中的銥便和NaNO2作用生成可溶性的Na3[Ir(NO2)6],溶液由紅色變為淺黃色,冷卻後濾去雜質沉澱物。往濾液中加入濃鹽酸,煮沸破壞亞硝酸鹽,得到純氯亞銥酸鈉溶液。反應為:
Na3Ir(NO2)6+6HCl→Na3IrCl6+3H2O+3NO+3NO2
硫化沉澱法 用溶劑萃取或亞硝酸鈉配合法分離部分雜質後的氯銥酸溶液,加入(NH4)2S、NaS或通入H2S,使微量雜質生成硫化物沉澱。當溶液中含貴金屬雜質時,需加溫使溶液中的鉑、鈀、銠等生成硫化物濾除,過濾以得到純淨的H3IrCl6。
氯銥酸銨沉澱法 經分離雜質製得較純的氯銥酸溶液,加入氯化銨,在氧化劑HNO3或氯氣存在下加熱,生成黑色絲絹光澤的(NH4)2IrCl6結晶,微量賤金屬留於母液中除去。共存在氯銥酸溶液中的鉑、釕可生成和銥同類型鹽,需用其他方法預先除去。可利用氯銠酸銨有較大的溶解度的性質使之與銥分離。
金屬製取 銥溶液中的銥通常最終以氯銥酸銨產出。(NH4)2IrCl6經低溫烘乾後放入爐中,先加溫至473~633K溫度恆溫使之分解,再升溫至873K溫度煅燒,待氯化銨白煙排盡後冷卻得氧化銥。將氧化銥置於氫還原爐中,通氫氣升溫至1073~1173K溫度還原,氧化銥全部被還原成金屬銥後降低溫度,改用惰性氣體(如N2)冷卻至室溫,便得到灰色海綿銥。

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