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1.铂族金属
2.关于钯水回收问题
3.氯化铵提炼钯的作用
铂族金属
王淑玲
2006年世界铂族金属供应量随着矿山产量和汽车催化剂回收量的增加而增长,汽车催化剂对铂族金属的强劲需求拉动铂和钯消费量的增长。铂族金属价格全面大幅上涨,全球铂族金属勘查开发投资继续增加。2006年世界铂族金属矿山产量1667万oz,同比增长1.5%。其中:矿山铂和矿山钯产量分别增长3.3%和2.3%。铂和钯供应量同比分别增长5.7%和6.1%。需求量同比分别增长1.8%和1.6%。铂结束了多年供应短缺的局面,市场供应过剩14.5万oz。钯供应量相对过剩11.7万oz。受需求拉动以及美元疲软、通胀担忧以及地缘势紧张等因素的影响,2007年,铂族金属价格在2006年大幅上涨的基础上继续上升,国际铂价再创历史新高,年均价升至1303美元/oz,同比上升14.1%;钯价上升至5年来最高点,年均价为355美元/oz,同比上升10.9%;铑价继续大幅上涨36.7%,达6076美元/oz。
一、储量和资源
截至2007年底世界铂族金属储量和储量基础分别为71000 t和80000 t,与2006年相同。南非铂族金属储量居世界首位,其次有俄罗斯、美国和加拿大,四国储量合计占世界总储量的99%(表1)。世界铂族金属资源量估计在10万t以上,主要产于南非的布什维尔德杂岩体中。南非的17个生产矿山均产在布什维尔德杂岩体中,其中12个矿山从梅林斯基层和UG-2铬铁岩层中生产,一个矿山从杂岩体北翼的杂岩体底部(Platreef)中生产。
表1 2007年世界铂族金属储量和储量基础 单位:t
资料来源:Mineral Commodity Summaries,January 2008。
铂族金属矿床主要有3种类型:①与基性-超基性岩有关的硫化铜-镍矿型铂族金属矿床,是世界铂族金属储量和产量的最主要来源,著名矿床有南非布什维尔德杂岩体铜-镍硫化物铂族金属矿床,俄罗斯诺里尔斯克含铂族金属铜-镍硫化物矿床和加拿大萨德伯里含铂族金属铜-镍硫化物矿床等;②与基性-超基性岩有关的铬铁矿型铂族金属矿床,如南非布什维尔德杂岩体中与UG-2铬铁岩层有关的铂族金属矿床和俄罗斯的与纯橄榄岩中巢状铬铁矿矿体有关的铂族金属矿床等;③砂铂矿床,主要分布于哥伦比亚、美国、加拿大和前苏联。
与上述传统类型不同,近年俄罗斯在伊尔库茨克州发现产在黑色页岩系中的苏霍伊洛克(“干谷”)矿床有金储量1550 t,铂储量约250 t。俄地质学家认为,这一新类型的发现将改变世界铂族资源来源的格局。
铂族金属矿床是近年国外矿产勘查的一个新热点,2006年世界铂族金属勘查继续升温,主要勘查发现的有意义的铂族金属矿床仍在南非,俄罗斯亦有新的矿产地发现。在南非,澳大利亚铂业公司在卡拉哈里(Kalahari)地区勘查新发现105.8 t铂族金属和金资源量。巴里克黄金公司在塞迪贝洛(Sedibelo)地区勘查新发现118.2 t铂和52.9 t钯资源量。东部铂业公司斯皮茨克普(Spitzkop)矿区获342.1 t铂族金属和金资源量。铂族金属公司在西布什维尔德(Western Bushveld)矿区进一步勘查获227.1 t铂族金属和金资源量。在俄罗斯,巴里克黄金公司在费德洛瓦(Federova)地区勘查新发现202.2 t 铂和18.7 t钯资源量。
2007年铂族金属的勘查投资预算继续增长,为2.88亿美元,比2006年增长34.6%,铂族金属占全球的勘查份额仍为3%(图1)。
图1 2005~2007年全球按目标矿种的勘查预算情况
资料来源①Metals Economics Group-Strategic Report,November/December 2005;②Metal Economics Group Strategic Report,November/December 2006;③Metal Economics Group Strategic Report,November/December 2007。
从矿业开发投资的矿种来看,2007年铂族金属开发投资预算继续上升,从2006年的80亿美元上升到2007年的100亿美元,增长25%,但占全球投资费用份额仍为3%。
二、生产
铂族金属生产主要集中于南非和俄罗斯,产量主要来自世界5个矿区:南非布什维尔德、俄罗斯诺里尔斯克、美国斯提耳沃特、加拿大萨德伯里和津巴布韦大岩墙。2006年南非和俄罗斯这两个国家铂族金属产量占世界总产量的86.9%左右。
据美国地调局年报,2006年世界铂族金属矿山产量约为1667.04万oz,比上年增长1.5%,其中:世界最大铂族金属生产国——南非的铂族金属产量约987.0万oz,比2005年上升1.3%,占世界铂族金属总产量的59.3%,世界第二大铂族金属生产国——俄罗斯的铂族金属矿山产量为459.8万 oz,同比增加 3.5万 oz,占世界铂族金属总产量的27.6%。
2006年世界矿山铂产量为710.5万oz,比2005年上升3.3%(表2),世界最大的铂生产国——南非的铂产量546.6万oz,同比上升3.8%,占世界铂产量的76.9%。产量居世界第二位的俄罗斯铂产量93.2万oz,与2005年持平,以上两国铂产量分别占世界铂总产量的76.9%和13.1%(表2)。
表2 2002~2006年世界铂族金属矿山产量 单位:万oz
注:c少量金-铜矿中的副产品铂和钯未包括在内;d产量全部为进口量;e估计值;r修订值;f据报道的;p初步统计的。
资料来源:U.S.Geologlcal Survey Minerals Yearbook,2006。
2006年,北美矿山铂产量42.7万oz,同比上升2.9%。美国的斯提耳沃特公司铂产量为13.8万oz,比2005年增长9.5%。其中斯提耳沃特矿(Stillwater)铂产量9.48万oz。东博尔德(East boulder)铂族金属产量为17.29万oz,比2005年上升11%。其中铂产量4.31万oz。加拿大是北美最大的铂生产国,据报道,2006年该国铂产量为28.9万oz,与2005年基本持平。北美钯业(Northern America Palladium)公司的铂产量比2005年上升18.4%,为2.23万oz。
津巴布韦为铂产量的后起之秀,2006年铂产量增长5.8%,为16.4万oz。
据加拿大金属经济集团统计,2006年世界21个主要铂族金属矿山铂产量为568.9万oz,占世界矿山铂产量的80.1%;矿山钯产量334.4oz,矿山铑产量67.6万oz,铂族金属现金生产成本最低为280美元/oz,最高为782美元/oz,平均为444美元/oz,与2005年基本持平(表3)。
表3 2006年世界21个主要铂族金属矿山产量情况 单位:产量/万oz;成本/(美元·oz-1)
资料来源:Metals Economics Group-Strategic Report,January/February 2007。
据GFMS,2006年世界十大铂生产商依次为安格鲁铂公司(Angloplat Platinum)、“羚羊”铂金公司(Impala Platinum)、罗恩闵(Lonmin)、诺里尔斯克镍公司(Norilsk Nikel)、阿奎里厄斯铂业公司(Aquarius Platinum)、诺萨姆(Northam)、国际镍公司(Inco)、斯提耳沃特矿业公司(Stillwater Mining)、若亚欧巴夫坑(RoyalBafokeng)和阿蒂拉穆尔(Artelamur(co-op))(表4)。
表4 2005~2006年世界十大铂生产商
注:①为不计买入的精矿粉;②包括Impala和Marula,Mimosa和Zimplats,不包括IRS;③2006年1月完成MavikanaP&SA;④为基础估计冶炼数;⑤2006年10月被CVRD收购;⑥包括BRPMJV,不包括BEE持股部分。
资料来源:GFMS,Platinum&Palladium Survey,2006。
据美国地调局年报,2006年世界矿山钯产量720.2万oz,比2005年增长2.3%。俄罗斯仍为世界第一大钯生产国,钯产量316.4万oz,同比增长1.0%,南非矿山钯产量为273.3万oz,同比增长2.5%。以上两国钯产量分别占世界矿山钯总产量的43.9%和37.9%。
据加拿大金属经济集团统计,2006年世界21个主要铂族金属矿山钯产量为334.4万oz,占世界矿山钯产量的46.4%(表3)。
据GFMS,2006年世界十大钯生产商依次为诺里尔斯克镍业公司(Norilsk Nikel)、安格鲁铂金公司(Angloplat Platinum)、“羚羊”铂金公司(Impala Platinum)、斯提耳沃特矿业公司(Stillwater Mining)、罗恩闵公司(Lonmin)、北美钯业(North America Palladium)、国际镍公司(Inco)、阿奎里厄斯铂业公司(Aquarius Platinum)、鹰桥矿业公司(Falconbridge)和诺萨姆(Northam)(表5)。
诺里尔斯克镍公司(Norilsk Nikel)及其附属厂是俄罗斯的头号铂族金属生产商,同时也是俄罗斯最大的黄金和贱金属生产商,并且是俄罗斯唯一的钯生产商,其钯产量占全球钯产量的44%。2006年该公司钯产量为316.4万 oz,同比增长了近1%,铂产量为75.2万oz,与2005年持平。
2006年北美钯产量为91.3万oz,其中美国为46.3万oz,同比增加3.5万oz,主要是斯提耳沃特(Stillwater)钯产量在连续3年下降后,2006年同比产量上升了8.2%,为2.1万oz,东博尔德(East boulder)钯产量42.8万oz,增加11.0%。在加拿大,2006年Inco公司钯产量为20.8万oz,比2005年下降6%。北美钯业(North American Palladium)公司钯产量为23.3万oz,比2005年大幅上升了31.6%。
2006年津巴布韦钯产量略增0.2万oz,为13.5万oz。
2006年除铂钯外的其他铂族金属产量为236.3万oz,比2005年下降约5.4%(表2)。
表5 2005~2006年世界十大钯生产商
注:①为不计买入的精矿粉;②包括 Impala 和 Marula,Mimosa 和 Zimplats,不包括 IRS;③2006年1月完成MavikanaP&SA;④为基础估计冶炼数;⑤2006年10月被CVRD收购;⑥2006年10月被Xstvata收购。
资料来源:GFMS,Platinum&Palladium Survey,2007。
据铂钯年鉴报道,2006年铂金属总供应量为801.9万oz,比2005年增加了45.8万oz,增幅为6.1%(表6),扭转了多年需求短缺的局面,市场供应过剩14.5万oz。增长主要来自南非、津巴布韦和美国,而加拿大供应下降,俄罗斯供应量基本和去年相同,市场销售量大大减少。
2006年南非向市场的矿山铂供应量比2005年增加7.1%,为544.5万oz,占世界铂总供应量的69.3%。主要是大量矿山全力开工生产或者生产能力提高所致。
2006年世界最大的铂生产商——南非的安格鲁铂公司产量大幅增长,尽管Amandelbult矿石混合物中品位较低的UG-2矿脉有所增加,但由于采矿速度增加,铂产量大幅度增长12.1%,为250.6万oz,钯产量增长了11%,为135.7万oz,其中该公司的布什维尔德(Bushveld)杂岩体西部分支的阿曼德布尔特(Amandelbult)和卢森伯格(Rustenburg)的铂产量估计分别增长18%和11%,而钯产量增幅也和铂相当。
作为世界第二大铂生产商——南非的Impalats公司,2006年铂产量为125.9万oz,同比减少了43万oz,其旗舰矿——Impala矿因矿石品位下降导致大幅减产,其中铂产量减少了8万oz,钯产量锐减了14%。而Impalats拥有77.5%股权的马鲁纳(Marula)矿因开采速度增加铂族金属产量大幅增加,在一定程度上弥补了Impala矿的减产,其中铂产量大幅提高了73%,钯产量也大幅度增长,两者产量均达到5.5万oz左右,其副产品铑产量也增长强劲,该矿计划到2009年6月每年铂产量将达到12万oz。
Lonmin公司2006年铂产量96.9万oz,与去年基本持平,钯产量为46.7万oz,同比增长13.3%。铂钯增幅不同,主要是由于该公司于2005年6月Lonmin公司获得了富含钯的林伯伯(Limpopo)矿,弥补了该公司位于卢森伯格(Rustenburg)附近富含铂的马里卡纳(Marikana)联合矿体的主产区产量的下降。另外,尽管井下矿石开采量增加,但由于冶炼部门发生多起停工事故,导致熔炼和精炼中断,因此铂产量同比没有增长。
Aquarius公司2006年生产良好,其在非洲的3个有股权的公司收益均有所提高。但其增长的产量主要来源于其拥有的全资矿山——埃维雷斯特(Everest)矿的增产。该矿从2005年12月份试产,在2006年生产了9.9万oz铂和5.5万oz的钯,并完成了从露采到地下开采的转型。该矿产量在2007年有40%的上升空间。Aquarius公司拥有50%股权的与Amplats合资的马里卡纳矿产量增幅不大。
据GFMS报道,2006年津巴布韦的铂族金属产量增长缓慢,铂产量上升了4%,为16.7万oz,钯产量13.5万oz,与去年持平。Mimosa合资公司随着WedzaIV设备升级,铂钯产量均有一定增长,分别为7.4万oz和5.7万oz。Zimplats公司的Ngezi矿铂产量增加了6%,钯产量减产了4%。
2006年俄罗斯铂供应量为96.1万oz,与2005年基本持平。诺里尔斯克镍业公司是俄罗斯头号铂族金属生产商。2006年该公司铂产量占俄罗斯铂产量的78.3%,为75.2万oz,居俄罗斯首位,包揽了俄罗斯全部的钯产量,占全球矿产钯矿供应量的43.6%。
据黄金矿业服务有限公司数据,2006年世界来自回收旧汽车催化剂的再生铂产量继续增长,为85.5万oz,比2005年增长6.7%,占总供应量的10.9%。
在经历了近几年的供应缺口后,2006年铂供应量首次出现了14.5万oz的盈余。
2006年世界钯金属供应量为801.9万oz,比上年增加45.8万oz,增幅为6.1%,市场供应相对过剩11.7万oz。主要来源南非矿产钯产量的增加和其他地区汽车催化剂回收的再生钯的增长(表6)。
南非是世界第二大钯生产国,2006年钯供应量增加21.8万oz,为281.9万oz,同比增幅为8.4%,占世界钯供应总量的35.2%。钯作为南非铂矿产的附属产品,其产量随铂扩产项目的进行以及布什维尔德东部地区正在开采矿区中钯含量的提高和富钯矿UG-2层的开采而增加。俄罗斯是世界最大钯生产国,钯供应量为 316.4万 oz,同比上升1.0%,占世界钯供应总量的76.9%。诺里尔斯克镍业公司包揽了俄罗斯全部的钯产量。北美钯供应量为100.4万oz,同比增长8.0%,其中加拿大产量的增长得益于北美钯业公司的希尔斯湖(Lac de siles)矿坑采的进展。
2006年从汽车催化剂中回收的钯为76.4万oz,同比大幅上升20.1%,再一次刷新了历史最高水平,占总供应量的9.5%。北美市场仍然是汽车催化剂回收的最大市场,钯回收比铂回收增长更快,主要是因为从20世纪90年代初开始制造的汽车在每年报废的汽车中所占的比例增加,这些车更多地装有钯催化剂。预计在未来几年内,回收量平均每年有望增加20%。
2006年来自库存的钯供应量GFMS估计为161.3万oz。其中俄罗斯钯销售量为155万oz,美国的斯提耳沃特(Stillwater)公司出售6.3万oz的钯。
表6 2002~2006年世界铂钯金属供应量 单位:万oz
资料来源:GFMS,Platinum&Palladium Survey,2007。
三、用途和消费
铂族金属具有催化作用、化学稳定性、热电稳定性及色泽美观等优良属性,广泛应用于汽车催化转化器、珠宝业、电子业、石油精炼、化学、玻璃、牙科等领域。铂和钯也是作为投资用途的重要金属。在铂族金属中,铂用途最广,用量也最多。铂的主要消费领域是汽车催化转化器生产和珠宝业,两者约占总消费量的70%以上,其他消费领域是电器和电子业、化学工业、石油工业、玻璃制造业和投资。钯的消费领域主要是汽车催化转化器和电子工业,此外,还有化工、电工和仪器仪表、珠宝业、牙科以及军工等。
2006年世界铂总消费量比2005年上升约1.8%,为771.5万oz(表7),创下历史新高。汽车催化剂需求继续增长,部分抵消了首饰用铂的下降,其他方面对铂的需求略有增加。欧洲柴油机车继续保持旺盛需求和实行了更加严格的欧Ⅳ排放标准以及增加安装了微粒过滤器,共同促进汽车催化剂用铂继续增长,同比增长6.5%,为416.6万oz,占铂总需求的54.0%。这是自1995年以来汽车用铂连续第四年超过首饰用铂,成为第一大铂消费领域。
受铂价高涨影响,2006年首饰业铂消费量同比进一步下降7.7%,为170万oz,占铂总消费量的22.0%,为第二大消费领域。全球最大的铂消费国中国首饰业铂消费进一步下降,为78.9万oz,同比继续下降约8%,主要是受高昂的铂价影响。
2006年日本首饰业铂消费量同比继续下降7.1%,降至12年来的最低点,为43.2万oz,仍居世界第二位。作为全球第三大铂首饰消费国的美国,铂消费量为21.0万oz,比2005下降12.5%。欧洲首饰业铂消费量为23.4万oz,比2005年减少3.7%。
电子工业用铂43.4万oz,同比增长15.7%,硬盘驱动器产量两位数增长使2006年铂用量显著增加,铂主要是磁合金的关键部分,这些合金作为薄膜涂层应用于硬盘驱动器的底层。化工和玻璃工业对铂的需求分别下降1.4%和5.3%,石油工业对铂的需求增长9.1%,其他工业对铂的需求下降了4.8%。
2006年世界钯消费量为790.2万oz,同比上升1.6%。主要得益于汽车工业钯需求的增长,而首饰和牙科钯需求下降。2006年汽车工业钯需求为445.6万oz,比2005年增加了7.8%,占钯总需求的56.4%,这是钯自2000年以来在汽车催化剂应用领域的首次增长,主要是汽车用量增长和亚洲汽车产量提高所致。
首饰业钯需求为98.1万oz,同比下降16.7%,几乎完全是因为中国需求疲软造成的,尽管美国需求有所增长,但远不及中国需求的下降。2006年电子业钯需求增长了8.7%,为121.9万oz,增长主要来自汽车工业以及电子消费市场。钯在化工业主要应用于大量化学产品的催化剂,包括醋酸乙烯单体(VAM)和纯对苯二酸(PTA)。2006年石化行业的大规模扩张,促进该领域钯需求急剧升温,同比上升了26.2%,为41万oz。主要受到东南亚PTA产能的强劲增长的推动,大量新增产能已在建设之中,产能扩张有望持续到2010年。
表7 2002~2006年世界铂钯消费量 单位:万oz
资料来源:GFMS,Platinum&Palladium Survey,2007。
四、贸易和市场
强有力的需求增长以及美元疲软、通胀担忧以及地缘势紧张等因素引发的投资热情,使铂价不断上升,而对钯来说,尽管大量存货在市场上被销售,但钯价前景依然看涨。
2006年,铂族金属价格均呈上升态势,铂价继续上升 27.3%,钯价大幅度上升59.2%,铑价进一步暴涨122.0%,年均价分别达1142美元/oz,320美元/oz和4444美元/oz。
2007年铂族金属价格延续了2006年的上升态势,尽管铂供应量增加,首饰业需求下滑,但在汽车工业及其他工业需求增长及投机买卖等因素推动下,铂价继续上涨,全年月均最高价为1308美元/oz,最低价1148美元/oz,铂年均价1303美元/oz,比2006年上升14.1%。
2007年钯价在汽车工业需求增长的推动下,上升到5年来最高点。全年钯月均最高价为369美元/oz,最低价为335美元/oz,年均价为355美元/oz,比2006年上升10.9%。
2004年以来,由于需求的增加导致铑价不断暴涨,2004~2006年铑年均价成倍增长,进入2007年,铑价继续大幅度上涨,月均价从年初的5339美元/oz,上升到年底的6756美元/oz,年均价高达6076美元/oz,同比上升36.7%(表8)。
表8 2005~2007年铂族金属价格 单位:美元/oz
注:铂、钯为伦敦下午收盘价;铑为现货价。
资料来源:www.Kitco.com。
五、重大事件
(1)2007年,国际铂年均价再次刷新了历史纪录,达1303美元/oz,比2006年上升14.1%。
(2)2007年,在汽车工业需求增长的推动下,国际钯价继续上升,为355美元/oz,同比上升10.9%。
(3)2007年,由于需求的增加铑价进一步创历史新高,年均价高达6076美元/oz,同比大幅上升36.7%。
(4)2007年铂族金属价格继续上升,刺激世界铂族金属勘查开发投资继续大幅增加,分别为2.88亿美元和100亿美元,同比分别增长34.6%和25.0%。
(5)受到价格高涨影响,2006年铂和钯的首饰制造需求继续下降,分别下降7.7%和16.7%;铂的首饰制造需求已是连续第四年下降,比1999年的水平降低了100万oz或者说39%。钯首饰制造业的下降更为严重。主要是中国的大幅下跌所致,钯首饰制造降至2004年的水平。
(6)汽车催化剂的铂需求创下新高,而钯需求6年来首次增长。尽管2006年铂市场供过于求,但是受到柴油车催化剂使用增多的影响,汽车催化剂领域对铂的需求继续增长了6.5%,创下420万oz的新高。
(7)2006年汽车催化剂对钯的需求6年来首次出现增长。钯需求增长了8%,达450万oz,这是汽油车催化剂使用增多(通常以铂的减少为代价)和全球轻型汽油车产量增长的结果,在中国这样的新兴国家表现尤其明显。钯在汽车催化剂领域的应用还得益于许多重要汽车市场日益严格的排放法案,这些法案有助于提高装载量,阻碍汽油车大量应用。
六、展望
随着南非铂族金属矿山产量的持续增长以及高价格促进汽车催化剂铂、钯的回收,预计2007年铂市场的供应量将继续增长。汽车工业在欧洲柴油机车销量的继续增长、亚洲汽车产量的持续增长和各国排放法规更严格化的推动下,对铂的需求将继续增长。在欧洲这个世界最大的轻型柴油车市场上,随着装载柴油微粒过滤器的增多和符合欧Ⅳ标准的汽车产量的增长,铂需求有所提高。2007年1月,北美开始实行新的排放标准,铂在重型柴油车上的应用也增加了市场对其的需求。同时,汽油车催化剂对铂的需求受到钯替代作用的影响而下降。但是,柴油车铂需求的增长抵消了这些下降。
2007年汽车工业中钯的需求将在北美汽车商“代铂工作”的推动下继续增长,并在柴油车上崭露头角,会有相当数量采用铂钯量和联合方式。中国钯金首饰因价格优势,消费量将继续增长,预计钯总的需求将继续上升。投资者在铂钯价差、市场新应用等积极因素的推动下,将继续保持对钯的兴趣和热情,因此成为提升钯价的关键动力。
主要参考文献
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[14]靳湘云.铂——2006年铂市场回顾2007年预测.中国贵金属,2007年,第2期
[15]靳湘云.钯——2006年钯市场回顾2007年预测.中国贵金属,2007年,第2期
关于钯水回收问题
2009年9月13日 钯水的含量的不一样,含量高,价格也高,按现在行情来说,钯的价格为几十元一克。
面介绍在钯的回收和钯产品深加工中常用的丁二酮肟钯重量法、EDTA络合滴定方法、吸光光度法和火焰原子吸收光谱法。
1 丁二酮肟钯重量法
丁二酮肟钯重量法因其特效性一直沿用作钯的标准测定方法。丁二酮肟作为有机沉淀剂,其选择性高,所得沉淀的丁二酮肟钯的摩尔质量大,钯在称量形式中所占的百分比小,有利于提高分析的准确度,同时所需样品的量较少。使钯沉淀下来的可用介质较多,HCl、HNO3、H2SO4和HClO4等均可,沉淀完全的酸度范围比较宽。试验表明,0.2mol/LHCl介质是最适宜的沉淀介质。但在此沉淀条件下,大量存在的Au离子易被还原而干扰测定,可以预先用甲酸等将其还原成金属,过滤除去后再进行钯含量的测定;Pt离子在7~8%
HCl中易与钯共沉淀而影响钯含量测定的准确度。
1.1 原理
在酸性溶液中钯能与丁二酮肟形成螯合物沉淀,经过滤、洗涤、烘干后称量。利用丁二酮肟钯与钯之间的换算因数可计算钯含量。
1.2 实验方法
准确称取一定量的样品(或一定量的试液,约含钯0.1g),加入5mL水,加入2mL盐酸,加热溶解,加入200mL水稀释,加入1%丁二酮肟乙醇溶液80mL,在60~70OC保温1h,冷却。用已在110±5℃恒重的砂芯坩埚抽滤,将沉淀转移至砂芯坩埚中,用稀盐酸洗涤沉淀,再用热蒸馏水洗涤沉淀至无Cl-,于110±5℃烘至恒重,称量。
1.3 适用的分析对象
丁二酮肟钯重量法适合于高含量样品中钯的分析,即质量分数高于0.1%(或试液中钯含量高于0.01g/L),且其他杂质含量较低的含钯试样的分析,如钯深加工的原料、合金材料、高含量钯催化剂、深加工产品二氯化钯、二氯化四氨合钯(II)和二氯化二氨合钯(II)[3~6]等的分析,对于其中杂质含量较高的样品的分析,可采取相应的分离和掩蔽方法消除干扰。对组成较为复杂的样品,采用重量法测定钯时往往为消除干扰而采取的手续比较繁杂,分析时间延长,分析速度降低。
2 EDTA络合滴定法
2.1 分析原理
常量钯的EDTA络合滴定法可以分为直接滴定法、返滴定法和间接滴定法。EDTA直接滴定法有许多干扰组分,引入的分离手续使测定过程复杂化,而且会带来新的误差。在室温和pH3.5~10.0条件下,钯与EDTA能够迅速反应生成1∶1的络合物,用Zn或Pb标液返滴可测得钯的含量。
对于干扰较为严重的体系,为了提高EDTA滴定Pd的选择性,采用间接滴定法,即在返滴定过量的EDTA后,加入解蔽剂以破坏Pd(Ⅱ)-EDTA,然后再以Zn或Pb标准溶液滴定释放出的EDTA可求得钯的含量。这样可大大提高络合滴定钯的选择性。常用的解蔽剂有硫脲、硫氰酸盐、邻菲罗啉、丁二酮肟、DL-甲硫基丁氨酸等。
2.2 分析方法
准确称取一定量的含钯样品,溶于10mL硝酸中,在不断搅拌下用醋酸钠溶液调pH为5.5。加入已知过量的EDTA(0.05
mol/L),充分搅拌。加5滴二甲酚橙指示剂,用Zn2+标准溶液回滴至由**转紫红色为终点。
对组成复杂的样品,可在以Zn2+标准溶液回滴至终点后,控制条件,加入解蔽剂,释放出Pd(Ⅱ)-EDTA络合物中的EDTA,再以Zn2+标准溶液滴定释放出的EDTA,求得钯的含量。
2.3 适用的分析对象
络合滴定法对高含量样品中钯的分析,准确度高。钯深加工的原料、合金材料、二氯化钯、二氯化四氨合钯(II)和二氯化二氨合钯(II)产品等均可采用此法测定钯的含量。对干扰组分含量较高的含钯试样,可采取相应措施消除干扰,必要时还可采用萃取分离方法提高方法的选择性。
由于钯与EDTA反应计量比为1∶1,为保证一定的准确度必须要有足够的取样量,因此采用络合滴定法时所需样品量较大。
3 吸光光度法
吸光光度法测定钯的常用显色剂有碘化钾、吡啶偶氮类试剂。
3.1 分析原理
试液的吸光度与其中的金属离子的浓度成正比,根据试液的吸光度值,在标准曲线上查出浓度,从而计算试样中金属的含量。如KI与Pd(Ⅱ)在酸性介质中形成红色配位离子,可用于Pd的测定。试样中含有的Au、Fe、V等的离子被还原为低价状态后不产生吸收,无需分离即可进行对钯含量的快速测定。
3.2 分析方法
(1)测量Pd2+的吸收曲线
用移液管移取20μg/mL的Pd标准溶液3.00mL
置于25.00mL容量瓶中,依次加入2mL碘化钾溶液、2.0mL(1+3)硫酸溶液、2.5mL
3.0mol/L碘化钾溶液、2.0mL0.6%抗坏血酸溶液,用水定容,摇匀,放置10min。以1cm比色皿,试剂空白溶液为参比溶液,在分光光度计上340~700nm范围内测定溶液的吸光度随波长的变化,确定最大吸收波长。
(2)绘制标准曲线
用移液管分别移取20μg/mL
的钯标准溶液0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00mL分别置于25.00mL比色管中,依次加入2mL(1+3)硫酸溶液、2.5mL3.0mol/L
0.6%抗坏血酸溶液,用水定容至25.00mL,放置10min。用1cm比色皿,以不加钯的试剂空白溶液为参比溶液,与样品的测定相同,分别测量各溶液的吸光度。
(3)样品的测定
将含钯试样置于烧杯中,加入王水溶解制得钯试液。取一定量稀释后的试液置于25.00mL容量瓶中,再依次加入2mL(1+3)硫酸溶液、2.5mL
3.0mol/L碘化钾溶液、2.0mL0.6%抗坏血酸溶液,用水定容,放置10min。以试剂空白溶液作参比溶液,用1cm比色皿,在测得的最大吸收波长下,测量吸光度。
3.3 适用的分析对象
适用于低含量钯试样中钯的测定,如含钯催化剂分析、低含量含钯试料(液)中钯含量分析等。
4 火焰原子吸收光谱法
称取一定量的样品于150mL烧杯中,加入王水,盖上表面皿,低温加热,过滤,用少量水洗涤滤渣3~4次。滤液中加少许NaCl溶液,以盐酸驱赶硝酸,并蒸发浓缩至近干,加5mLHCl(1+1),低温使残渣溶解并移入100mL容量瓶中,以水稀释至刻度。在原子吸收光谱仪上,于244.8nm(含量0.5%)或276.3nm(含量5%)处,测量Pd的吸光度。
此法操作简便、快速,灵敏度较高,准确度良好。广泛用于微量和痕量钯的测定,如钯催化剂、低含量钯合金、含钯废料(或废液)中钯的分析。
氯化铵提炼钯的作用
提炼钯的作用如下:
将含钯金的杂质溶液加入氯化铵溶液中,使钯金与氯化铵反应生成钯铵盐,钯铵盐沉淀下来后,溶解在盐酸中,生成氯化钯,将氯化钯溶液加入氢氧化钠溶液中,生成氢氧化钯沉淀,将氢氧化钯沉淀用水洗涤干净,用氢气还原成钯金。
氯化铵提炼钯的具体沉淀反应和条件会大大影响回收率和纯度。这种类型的沉淀技术是一种从含有醋酸钯的废物流中回收钯的简单和廉价的方法。通过一些工艺优化,钯的回收率可以超过90%,从而降低企业的原材料成本,减少钯对环境的损失。
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