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1 绪论1

1.1 定义及历史1

1.2 应用及地位5

1.3 资源及分布7

1.4 冶金及再生9

1.5 生产及消耗11

2 基本物理化学性质16

2.1 物理性质16

2.2 主要化学性质18

2.3 生化性质21

2.4 化合物和配合物22

2.4.1 氧化物22

2.4.2 水合氧化物23

2.4.3 硫化物24

2.4.4 硫酸盐和硝酸盐25

2.4.5 配合物25

3 地球化学与矿产资源37

3.1 铂族元素在自然界的分布37

3.1.1 铂族元素是宇宙元素37

3.1.2 铂族元素是地球元素39

3.1.3 铂族元素在地壳中的分布41

3.1.4 铂族元素在各类超基性岩体和基性岩体中的分布44

3.2 成矿模式45

3.3 铂族元素的矿物及特点51

3.3.1 砂铂矿中的铂族元素矿物及赋存特点53

3.3.2 共生矿中的铂族元素矿物及赋存特点58

3.4 矿床分类及分布59

3.4.1 分类59

3.4.2 分布63

3.5 主要铂族元素矿床及特点64

3.5.1 南非布什维尔德杂岩64

3.5.2 美国斯蒂尔瓦特杂岩71

3.5.3 津巴布韦大岩墙73

3.5.4 俄罗斯的铂族元素矿床74

3.5.5 加拿大含铂族元素矿床82

3.5.6 中国的铂族元素矿床87

3.5.7 澳大利亚的含铂族元素矿床110

3.5.8 其他含铂资源类型111

3.6 铂矿资源的开发和生产发展116

4 含铂族元素矿石的选矿富集120

4.1 砂铂矿的重选120

4.1.1 采掘122

4.1.2 重选123

4.1.3 混汞124

4.2 共生矿的浮选126

4.2.1 不同介质混合浮选130

4.2.2 多产品分选工艺中铂族元素的走向133

4.2.3 处理富矿石的重-浮选工艺134

4.2.4 共生矿贫矿的浮选135

4.3 原生铂矿的采矿和选矿136

4.3.1 原生铂矿的采矿136

4.3.2 原生铂矿的直接湿法处理问题140

4.3.3 南非铂矿的选矿富集142

4.3.4 美国斯蒂尔瓦特铂矿的选矿富集150

4.4 中国低品位铂钯矿的选矿富集152

4.4.1 铂钯品位2g/t 矿石的浮选富集152

4.4.2 铂钯品位约等于4g/t 矿石的浮选154

4.5 结语156

5 火法冶炼富集及低锍湿法浸出159

5.1 铂族金属冶金工艺的原则和特点159

5.1.1 浮选精矿的组成特点159

5.1.2 冶金工艺的原则框架流程160

5.2 浮选精矿的造锍熔炼富集163

5.3 氧化吹炼除铁166

5.4 熔炼富集贵金属的原理和规律167

5.4.1 原理167

5.4.2 基本规律168

5.4.3 锇钌在火法冶炼中的行为169

5.5 火法冶炼富集的典型实例172

5.5.1 原生铂矿浮选精矿的火法冶炼172

5.5.2 金川共生矿浮选精矿的火法冶炼富集175

5.5.3 低品位铂矿石熔炼钙镁磷肥法富集179

5.6 浮选精矿直接湿法冶金的问题181

5.6.1 直接湿法浸出浮选精矿181

5.6.2 焙烧-浸出浮选精矿183

5.7 浮选精矿熔炼低锍-湿法浸出184

6 贵贱金属分离及提取铂族金属精矿191

6.1 分层熔炼192

6.2 加压浸出195

6.2.1 原理195

6.2.2 应用实例197

6.2.3 铂族金属在加压浸出过程中的行为212

6.3 选择性氯化浸出213

6.3.1 原理214

6.3.2 氯气选择性浸出铜镍高锍提取铂族金属精矿222

6.3.3 氯气选择性浸出铜镍合金提取铂族金属精矿228

6.3.4 高温氯气选择性浸出及防腐材质和设备232

6.3.5 镍电解阳极泥的氯气选择性浸出234

6.4 高锍磨-浮-磁选分离236

6.4.1 原理236

6.4.2 二次硫化-氯气浸出239

6.5 电解241

6.5.1 粗镍阳极电解富集铂族金属241

6.5.2 电溶245

6.5.3 电积246

6.6 羰基法精炼镍及富集铂族金属247

6.6.1 羰基化提镍的基本原理247

6.6.2 INCO 羰基法提取镍及富集铂族金属工艺248

6.6.3 铂族金属在羰化工艺中的行为和富集规律249

6.7 硫酸浸煮及焙烧252

6.7.1 浓硫酸浸煮252

6.7.2 硫酸盐化焙烧255

6.7.3 氧化焙烧256

6.8 元素硫的分离256

6.8.1 溶解脱硫257

6.8.2 热过滤脱硫259

6.8.3 挥发脱硫260

6.9 火法氯化分离贱金属260

6.9.1 原理261

6.9.2 研究及应用实例265

7 铂族金属的选择性沉淀分离268

7.1 选择性沉淀分离的传统工艺269

7.1.1 溶解金铂钯269

7.1.2 从溶液中分离金铂钯270

7.1.3 从不溶渣中回收铑铱钌273

7.2 俄罗斯的分离精炼工艺277

7.3.1 优先氧化蒸馏锇钌281

7.3 优先氧化蒸馏锇钌-选择性沉淀分离工艺281

7.3.2 蒸残液铜置换284

7.3.3 金钯铂分离284

7.4 砂铂精矿的铂锇铱分离285

7.4.1 从砂铂精矿中提取铂287

7.4.2 分离和提取锇铱287

8 铂族金属的溶解和低浓度溶液、废液的二次富集289

8.1 铂族金属的有效溶解290

8.1.1 火法氯化290

8.1.2 湿法氯化293

8.1.3 预处理活化293

8.1.4 锍熔铝热还原浸出法298

8.2 低浓度铂族金属溶液、废液的二次富集300

8.2.1 置换301

8.2.2 硫化物沉淀305

8.2.3 黄药沉淀306

8.2.4 硫脲沉淀307

8.2.5 活性炭吸附307

8.2.6 硼氢化钠还原沉淀308

8.2.7 水合肼还原309

9 溶剂萃取和离子交换分离310

9.1 溶剂萃取分离310

9.1.1 基本概念及萃取体系310

9.1.2 贵金属溶液的制备和特点313

9.1.3 一般的分离顺序316

9.1.4 萃取剂和萃取机理317

9.1.5 有机相体系325

9.1.6 萃取分离金326

9.1.7 萃取分离钯335

9.1.8 萃取分离铂344

9.1.9 共萃铂钯349

9.1.10 萃取铱350

9.1.11 萃取铑355

9.1.12 贱金属的萃取分离359

9.1.13 几个典型的萃取工艺流程361

9.2 离子交换吸附369

9.2.1 交换树脂的分类及特点369

9.2.2 离子交换机理372

9.2.3 应用373

9.3 溶剂萃取和离子交换设备380

9.3.1 溶剂萃取设备380

9.3.2 离子交换设备385

9.4 展望386

10 铂族金属的应用和二次资源的再生回收388

10.1 来源分类及特点388

10.1.1 应用及二次资源的来源388

10.1.2 分类及特点395

10.2 再生回收技术和工艺396

10.2.1 低品位二次资源的再生回收397

10.2.2 从汽车尾气净化废催化剂中回收铂钯铑404

10.2.3 铂族金属合金废料的再生回收409

10.2.4 复杂成分废杂料的回收419

10.2.5 废电镀液的回收419

11 贵金属精炼422

11.1 金精炼422

11.1.1 化学精炼422

11.1.2 电解精炼423

11.2.1 化学法425

11.2 银精炼425

11.2.2 电解精炼428

11.3 铂精炼430

11.3.1 氯化铵多次沉淀法431

11.3.2 溴酸钠水解法432

11.3.3 载体水解法433

11.3.4 阳离子树脂交换除贱金属433

11.3.5 其他精炼方法434

11.3.6 金属制备及产品标准434

11.4 钯精炼435

11.4.1 氯钯酸铵沉淀法435

11.4.2 氨络合法436

11.4.3 联合法437

11.4.4 产品制备和标准437

11.5 铑精炼438

11.5.1 纯化合物制备439

11.5.2 金属制备及产品标准442

11.6 铱精炼443

11.6.1 纯铱化合物制备443

11.6.2 金属铱制备及产品标准445

11.7 锇精炼445

11.7.1 加压氢还原法446

11.7.2 硫化钠沉淀法447

11.7.3 氯化铵沉淀法447

11.7.4 甲酸还原法447

11.7.5 金属锇的产品标准448

11.8 钌精炼448

11.8.1 钌吸收液提纯449

11.8.2 制备金属钌449

12 铂族金属与环境451

12.1 人类与自然环境的化学元素平衡454

12.2 贵金属及其化合物与生命机体的关系456

12.2.1 贵金属及其化合物对生物体的危害457

12.2.2 贵金属对人体的有益作用459

12.3 铂族金属冶金中的污染源及污染方式462

12.4 主要污染物对人体危害的途径和症状463

12.4.1 盐酸 HCl 和氯气 Cl2464

12.4.2 硫酸 H2SO4和三氧化硫 SO3465

12.4.3 二氧化硫 SO2和硫化氢 H2S465

12.4.4 氮氧化物466

12.4.5 氨(NH3)467

12.4.6 碳氧化物和羰基化物467

12.4.7 溴 Br2及溴化氢 HBr467

12.4.9 氰化物468

12.4.8 砷及砷化物468

12.4.10 二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯469

12.4.11 苯、甲苯、二甲苯469

12.4.12 有机致癌物质469

12.4.13 石棉粉尘471

12.4.14 恶臭物质471

12.4.15 易燃易爆物质473

12.5 限制污染物浓度的标准473

12.6 某些污染物的治理和化害为利475

12.6.1 SO2的治理475

12.6.2 H2S 的治理477

12.6.3 NOx 的治理479

12.6.4 低浓度 Cl2和 HCl 的回收481

12.6.5 废酸液的处理481

12.7 贵金属精炼厂的“零排放”481

参考文献483