氯铱酸是一种铱化合物,广泛应用于柔性电路板、钼合金、电镀和其他高科技领域,氯铱酸在工业应用生产过程会产生含铱废料,为了回收利用这些贵重的铱金,需要采用高效的提取方法来分离富集铱元素。
溶剂萃取法是一种常用的分离和富集金属离子的方法,它利用有机溶剂对特定金属离子具有较强的萃取能力,可以将金属离子从水溶液相中转移到有机相中,从而实现分离和富集。
将氯铱酸废料溶解,使铱离子进入水溶液相,溶解方式视具体样品而定,通常采用酸浸取方法,溶液需经过充分过滤,去除不溶物。
由于铱在酸性溶液中通常以阳离子形式存在,根据铱离子的化学性质,因此采用阳离子萃取剂可有效萃取铱离子,三正丁基膦(TBP)是一种常用的阳离子萃取剂,可与铱阳离子形成疏水性配合物从而萃取,萃取剂需与配体形成难离子会合物,促进萃取过程。
往萃取体系中加入适量的助萃剂NaNO3,可以优化萃取效率,调节离子强度,再加入小分子异丙醇增加两相互溶性,在这个操作过程中需要控制pH值等。
接着将水相和有机相按一定比例混合,充分搅拌使两相充分接触,在操作过程中需要控制温度、搅拌强度和时间长短,这些都将影响萃取效果,为提高萃取率,可采取多级反复萃取。
静止一段时间后,水相和有机相会自行分层,含铱有机相可被分离出来,进行后续反萃操作。
向含铱有机相中加入反萃剂盐酸,从而将铱离子从有机相转移至反萃液(水相)中,实现铱的富集,注意这一步也可多级操作。
然后将富集液经过浓缩、结晶、干燥等步骤,即可获得较纯的铱金,为了提高纯度,我们通常还会进行电解。
这个过程看似简单,但要获得理想的萃取效果,需要精心优化多个关键参数,如溶液酸度、温度、搅拌时间、各种试剂用量比例等。同时,采用多级萃取和多级洗涤等策略也可以进一步提高产品纯度。通过精心设计和严格控制,溶剂萃取法能高效的从各种工业废渣中回收提炼,对资源节约和环境保护具有重要意义。