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鉑銠合金回收 |
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鉑族金屬熔點(diǎn)高、強(qiáng)度大、電熱性穩(wěn)定、抗電火花蝕耗性高、抗腐蝕性優(yōu)良、高溫抗氧化性能強(qiáng)、催化活性良好,廣泛應(yīng)用于汽車尾氣凈化、化工、航空航天、玻纖、電子和電氣工業(yè)等領(lǐng)域,用量雖少,但起著關(guān)鍵作用,素有“工業(yè)維生素”之稱。
除了制造合金外,銠可用作其他金屬的光亮而堅(jiān)硬的鍍膜,例如,鍍?cè)阢y器或照相機(jī)零件上。將銠蒸發(fā)至玻璃表面上,形成一層薄蠟,便造成一種特別優(yōu)良的反射鏡面。
(1)催化活性和選擇性高,壽命長(zhǎng)。銠及其合金、含銠化合物、絡(luò)合物催化劑可用于制醛類和醋酸,汽車廢氣凈化,硝酸生產(chǎn)的氨氧化,塑料、人造纖維、藥物、農(nóng)藥等有機(jī)化工合成,燃料電池電極。
(2)對(duì)可見光反射率高而穩(wěn)定。常用于特殊工業(yè)用鏡、探照燈、雷達(dá)等反射面的鍍層。
(3)熔點(diǎn)高,抗氧化,耐腐蝕,是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的金屬之一??勺瞿透g容器,大氣中可在1850℃高溫下使用,純銠坩堝可用于生產(chǎn)鎢酸鈣和鈮酸鋰單晶。
1887年法國(guó)恰特勒(Le chatelier)制備PtRh10合金并證明PtRh10/Pt熱電偶可重復(fù)測(cè)量溫度。隨后進(jìn)一步證實(shí)了鉑銠熱電元件的穩(wěn)定性。1927年第7屆國(guó)際溫標(biāo)確定以PtRh10/Pt熱電偶為660~1063℃國(guó)際溫標(biāo)內(nèi)插器,1968年將測(cè)溫范圍擴(kuò)大到630.74~1064.43℃。 [1]
性能編輯 語音
鉑銠合金性質(zhì)隨銠含量升高呈有規(guī)律的變化:(1)晶格常數(shù)和密度平滑降低。(2)力學(xué)性能增高。由于組元性能和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,鉑銠合金具有非常穩(wěn)定的高溫力學(xué)性能,尤其銠含量低于25%的合金。(3)電阻率增大,電阻溫度系數(shù)降低。(4)對(duì)鉑熱電勢(shì)及其穩(wěn)定性增大,但當(dāng)合金受污染時(shí)其穩(wěn)定性降低。(5)在高溫氧化氣氛中加熱時(shí),銠可以減少合金中鉑的揮發(fā)損失。(6)耐酸蝕性增強(qiáng),含20%銠以上合金不溶于王水。(7)鉑銠合金具有高的催化活性。(8)鉑銠合金一般容易加工,但高銠合金塑性低,須采用熱加工開坯。 [2]
用途編輯 語音
高熔點(diǎn),的化學(xué)、力學(xué)和熱電勢(shì)穩(wěn)定性以及高催化活性,決定了鉑銠合金工業(yè)應(yīng)用比任何其他貴金屬合金都廣泛和重要。主要用于:(1)熱電偶制造。PtRh10/Pt熱電偶是300℃以上測(cè)溫準(zhǔn)確的熱電偶,也是630.74~1064.43℃溫區(qū)內(nèi)國(guó)際溫度基準(zhǔn),一般測(cè)溫達(dá)1350℃(短時(shí)達(dá)1600℃);PtRh30/PtRh6、PtRh13/Pt、PtRh20/PtRh5、PtRh40/PtRh20等熱電偶可測(cè)量更高溫度。(2)在玻璃工業(yè)中用來制作坩堝、漏板、攪拌器和電極等耐熱耐蝕器件。(3)在氨氧化和其他許多反應(yīng)中作催化劑。(4)作高溫發(fā)熱體,其中以PtRh40合金作發(fā)熱體的爐子可在氧化氣氛中工作到1800℃。(5)在儀表工業(yè)中用作電接點(diǎn)、火花塞電極和電位器繞組材料。典型的鉑銠合金有PtRh3.5、PtRh7、PtRh10、PtRh25和PtRh40,其中PtRh10合金被稱為“標(biāo)準(zhǔn)合金”,應(yīng)用廣泛。 [3]
廢料分離編輯 語音
從鉑銠合金廢料中分離提純鉑和銠,一般包括合金溶解、分離和提純3個(gè)步驟。由于鉑和銠具有很強(qiáng)的抗化學(xué)試劑腐蝕性能,一般強(qiáng)酸、強(qiáng)堿幾乎不與其發(fā)生明顯的化學(xué)作用,故合金的溶解就成為整個(gè)工藝中的難題之一。常用的方法有:王水溶解法、合金碎化法、中溫氯化法、熔鹽溶解法、熱壓分解法等,但都不同程度存在著缺點(diǎn)。 [4]
電流密度的影響
鉑銠合金的電化溶解,是借助于電流通過電解質(zhì)溶液而引起的電極反應(yīng)過程,在電極/溶液界面上發(fā)生很強(qiáng)的氧化還原反應(yīng),因此就有兩個(gè)流向相反的電流,陽極電流iA和陰極電流iK,而外電場(chǎng)通過電流IA實(shí)際上是這兩個(gè)電流的代數(shù)和,即IA=iA-iK。當(dāng)陽極電流iA等于IA時(shí)(IA= iA),陽極氧化溶解進(jìn)入溶液,這時(shí)所發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),所用的試劑就是電子“ e” ,它不會(huì)給溶液中帶入任何雜質(zhì)。
酸濃度的影響
鹽酸濃度對(duì)鉑銠合金的溶解量有顯著影響,隨著鹽酸濃度的增大,溶解速度增快。這是因?yàn)辂}酸本身給溶液中提供了足夠的絡(luò)離子[Cl- ],鉑和銠形成氯絡(luò)合物的能力很強(qiáng),在水溶液中不穩(wěn)定的鉑和銠離子與氯絡(luò)合劑形成了很穩(wěn)定的絡(luò)離子。鹽酸濃度增大,溶液中游離Cl-濃度也在一定范圍內(nèi)增大,使合金電極表面絡(luò)合程度加深,Pt2+ ,Rh3+ ,Pt4+ ,Rh4+離子濃度減少的速度加快,從而有利于溶解反應(yīng)的進(jìn)行。
氧化劑的影響
電化學(xué)溶解到一定程度時(shí),海綿鉑銠的形成給過程造成了很不利的影響。這時(shí),陽極溶解和陰極析出同時(shí)進(jìn)行,達(dá)到了一個(gè)動(dòng)平衡。其原因,一是鉑銠金屬的電沉積,交流電的瞬間電位都能達(dá)到鉑銠的沉積電位。二是電極吸附的氫的還原作用,使鉑銠氯絡(luò)陰離子生成了海綿狀鉑和銠。消除這一現(xiàn)象的辦法是向溶液中加入氧化劑。比較理想的氧化劑是過氧化氫,不但氧化能力強(qiáng),且反應(yīng)后不會(huì)污染貴金屬溶液。
溫度的影響
在(50~ 250)mA/cm2的電流密度范圍內(nèi),反應(yīng)過程電解液自身溫度升高不太明顯,因此采用水浴加熱的辦法控制體系溫度是必要的。當(dāng)溫度較低時(shí),電化溶解速度較慢;升高溫度,電化溶解速度加快。但溫度超過80℃時(shí),電解液揮發(fā)加快,也會(huì)造成電解液中有效[Cl- ]濃度降低,因此溫度應(yīng)控制在(60~ 75)℃范圍。
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