银钯分离目前普遍采用氯阴离子沉淀法,但从高银低钯硝酸溶液中分离银和钯,氯阴离子沉淀法操作过程长,消耗化药多,成本高提出水解法分离银艳新工艺,首先通过热力学计算,证明水解法是可行的。在常温下,向银钯的硝酸溶液中氢氧化钠加溶液,控制pH=3-5,钯呈氢氧化钯沉淀而与银分离。再向滤液中加人盐酸使银沉淀,滤出氯化银后,用氢氧化钠调pH为7-8使钯完全沉淀。通过实践证明用水解法从高银低钯的硝酸溶液中分离银和钯工艺合理,成本低。
从硝酸溶液中分离银和钯,以前大多采用氯阴离子沉淀法。但对于高银低钯的硝酸溶液,采用氯阴离子沉淀法分离银和钯,效果很差,不仅操作过程长,而且消耗化药多,成本高。这是因为氯化银能吸附较多的钯,不易洗净。欲使银和钯较完全分离,必须用氨水使大量的氯化银及其所吸附的钯重新溶解后,再行酸化,严格控制pH值使氯化银再次沉淀,而钯留在溶液中与银分离。
其次欲从沉淀氯化银后的大量溶液中提取钯,必须进行赶硝,不仅工作量大,而且还要消耗大量的盐酸所以说,用氯阴离子沉淀法从高银低钯的硝酸溶液中分离银和钯效果不理想。
还有用黄药沉淀法从废银电解液中将少量钯沉淀出来的记载,该法要求溶液的pH值最好为0.5-1.0,而银钯合金废料的硝酸溶液,其酸度很难达到要求。
为此,我们对水解法分离银钯的新工艺进行了热力学计算和实践验证。
一、水解法分离银钯的工艺流程
水解法分离银钯的工艺流程,如图1所示
二、水解法分离银钯的热力学分析
由热力学理论可知,对于在恒温和恒压下进行的化学反应:
从这些公式出发,设纯固体和水的活度为1,进行热力学计算。
银和钯的水解式为:
水解式中各物质在标准状态下的摩尔吉布斯自由能如表1所示。
经过一系列热力学计算,得到pH与活度关系计算式:
由(3)和(4)式求得在pH=1-7范围内溶液中二阶钯离子和银离子的活度,如表2所示。
由表2可以看出,在pH=3-5的范围内,既可以保证氢氧化钯的较完全沉淀,又可以保证银离子基本上留在溶液中,从而达到银钯分离的目的。