铱是一种银白色的贵金属,具有极高的熔点和沸点,在高温下还具有很强的抗腐蚀性,铱坩埚是用于高温熔炼和烧结金属材料的容器,通常采用铱、钯、铂等耐高温贵金属制成。化学还原法是一种常用的铱坩埚回收提炼方法。
首先要对铱坩埚进行清洁,去除表面的杂质和污垢,然后将铱坩埚放入研钵中,加入适量的研磨剂,进行研磨,使铱坩埚表面变得粗糙,有利于铱的剥离。
将研磨后的铱坩埚放入盛有浓盐酸的烧杯中,加热至盐酸沸腾,加热过程中,铱坩埚中的铱会逐渐溶解为氯化铱。
向沸腾的氯化铱溶液中加入氢氧化钠溶液,使氯化铱沉淀为氯化铱酸铵,然后将溶液静置,使氯化铱酸铵沉淀下来,将沉淀后的氯化铱酸铵用滤纸过滤,得到氯化铱酸铵滤饼。
将氯化铱酸铵滤饼置于反应坩埚中,加热至700℃以上,并控制pH值,在高温下,氯化铱酸铵分解为金属铱和氮气,这时就会形成铱的沉淀物,反应时间根据实际情况确定,一般需要几个小时,在反应过程中,需要不时地搅拌、计时,并检测反应进度,在这过程中,要注意通风,避免产生有毒气体。
待反应基本完成后,待反应坩埚冷却后,需要过滤分离沉淀物,然后对沉淀物进行洗涤、烘干,可以去除绝大部分杂质,获得高纯度的铱产品,也可以进行再提纯,通过重结晶、馏分等方法进一步提高纯度。
根据铱坩埚的具体情况,可以调整工艺参数,以获得更好的提炼效果,如果铱含量较高,可以使用较少的浓盐酸;如果铱含量较低,则需要使用更多的浓盐酸。特别是研磨铱坩埚时,要注意不要损坏坩埚的底部,否则会导致铱的损失,而过滤氯化铱酸铵溶液时,也要注意不要将铱损失在滤纸上,在煅烧氯化铱酸铵滤饼时,要注意温度控制,避免过高导致铱损失。