铂族金属的碎化活化溶解方法

        铑、铱和含铑、铱较多的合金物料通常不能直接用王水和氯化法溶解。对于一些便于加工的金、钯、铂以及其合金，可通过辗成薄片、拉成细丝或者剪成碎片等预备处理的方法，使之变为易于溶解的状态。对于难加工的物料（金属延展性差），特别是铑、铱含量较高时，在多数的情况下，需用金属碎化法处理，使之成为具有活性的高分散粉末，然后再用王水或者水溶液氯化法溶解。       

        碎化剂通常为能与贵金属共熔生成合金的活泼金属，如锌、锡等，它们与贵金属以及合金废料一起经高温熔炼，使贵金属与碎化剂合金化。合金用酸溶解除去活泼金属，使贵金属转变为高分散、高活性的易溶金属状态，再以王水或水溶液氯化溶解获得高浓度的贵金属溶液，以便进一步回收和提纯。

        铂族金属是亲铁的，在自然界中就常与铁共生，在高温下，铁与铂族金属形成连续固熔体，其他铂族金属在高温下也可溶解。因此，以上这些金属都可以作为铂族金属的碎化剂。实际上常用的是：锌、锡，这是因为它们熔点不高，价格适中、碎化能力强，易于用酸溶解除去。

        对于含铑 30%以上的铂铑合金，含铱 20%以上的铂铱合金，欲使其溶解必须先将其碎化。所谓碎化，即另外加入一种易溶于酸的金属，例如铝、银、铋、锌或铅等，加入重量约为原合金的3～7倍（见表 1），高温熔融成合金，浇成薄片，再用适当的酸将所加入的金属基本溶解去掉，原来的合金转变为高活性的贵金属粉末，称之为碎化。碎化后的粉末，可用 HCl+Cl₂、HCl+H₂O₂或王水溶解。铂可全部溶解，铑或铱可部分溶解或全部溶解。铑和铱本不溶于王水，但由于以下几种因素起作用，使其部分或全部溶解。

                                                                              表1

    ①颗粒非常细微。当颗粒尺寸小到一定程度后，金属的化学性质会有某种程度的变化。

    ②铑和铱与加入的金属形成固溶体或化合物时，这些固溶体或化合物的化学性质发生了变化，因而可溶解于王水中。

        几种常用碎化剂中银的密度最大，铋其次，铝最小;铋的熔点最低，锌其次，铜最高;锌的沸点最低。锡碎化时，铑、铱溶解率低并且极易水解，后处理麻烦。铋能与铑生成 BiRh、BigRh、BiRh 等化合物，而不和铱反应（<1400℃），且酸溶时易水解，难于除尽铜的熔点较高，活性低，碎化后尚需吹炼将铜氧化为氧化铜或用稀 硝酸溶解铜，铜不易除尽，不利于后续工序贵金属的分离。Mn-Cu合金已用于含铱废料或残渣的碎化，还原熔炼形成的多相固溶体用稀盐酸溶解后可获得颗粒很细的（100 目）铱粉。银或银废料（Ag>90%）常用于含金、钯、铂合金的碎化，所熔炼出的合金轧制成薄片或直接用硝酸或硫酸溶解银后，再用王水等氧化剂溶解金、钯、铂等。由于银亦属于贵金属，价值高，加人的银必须回收。

        银碎化法对含铑、依物料效果较差。锌的沸点低，易挥发，且获得的贵金属粉末粗，一般不单独使用，而使用 Al-Zn合金复合碎化剂，如铝 10%～90%、锌10%~90%，或铝10%~80%、锌10%～80%、铜10%～30%等，利用该法已处理过 PtIr25、PtRh40、IrRh40、锇铱矿。

文献：王镜明. 贵金属的碎化溶解方法.  CN 1015268 B.