贵金属分离与精炼工艺学(第二版)
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前言

贵金属精炼是贵金属冶金学的一个重要组成部分,它包括贵金属之间的相互分离以及使制取的贵金属达到用户要求纯度的一切技术操作与方法。

贵金属的精炼方法是根据贵金属及其化合物的性质和冶金过程中利用的物理化学原理制定的。但是随着科学技术的发展,在不同时期人们对金属性质的认识不尽相同,随着贵金属的应用范围不断扩大,人们对贵金属纯度和状态的要求亦有所不同,因而贵金属的分离和提纯技术也必然不断发展和变化。

1755年,法国的吉统·莫尔沃等人制得了可锻性的铂;1790年法国的扎契发明了制取纯铂的方法;1800年英国的沃拉斯顿发明了用氯化铵沉淀精炼铂的经典方法,并于19世纪50年代开始了贵金属精炼的工业化生产。由于镧系收缩的影响,贵金属的物理性质非常相似,化学性质独特,因而其精炼工艺具有相当高的技术含量。从19世纪到20世纪60年代,传统沉淀分离工艺是贵金属精炼的主要方法,世界著名贵金属生产厂如国际镍公司(Inco)Acton精炼厂、英国Royston的Mathey-Rusterburg精炼厂,英高克公司的新泽西州精炼厂、俄罗斯的克拉斯诺雅斯克铂族金属精炼厂等均曾经或部分还在使用传统沉淀精炼工艺。但是随着近20年以来高新技术产业、生命科学等诸多领域对贵金属的新需求,人们对贵金属产品(锭、粉)中杂质元素的数量及含量提出了极为严格的要求,为此国家有关部门也相继颁布了贵金属产品新标准、光谱分析用高纯贵金属基体新标准,这些均对贵金属传统沉淀精炼工艺提出了新的挑战。自从20世纪70年代初以来,关于应用溶剂萃取分离技术、离子交换分离技术、色谱分离技术、分子识别技术等现代分离技术精炼贵金属的研究日益活跃,一些研究成果已应用于实际生产中,近一二十年来,Acton精炼厂、Mathey-Rusterburg精炼厂和Lonrho精炼厂(南非)相继以现代溶剂萃取分离技术、离子交换分离技术替代了传统沉淀分离技术。我国自21世纪初以来先后引进消化吸收了国外最先进的贵金属精炼核心技术、核心设备、自动化仪器仪表等,极大地提高了我国贵金属精炼技术和装备的水平,也给我国贵金属精炼技术的研究与开发带来了极大的机遇和挑战。

自从2006年8月《贵金属分离与精炼工艺学》一书出版以来,由于实用性强,得到了国内外许多读者的好评。近10年来,在贵金属分离与精炼方面,经过广大科技工作者的攻关,一些新的工艺技术日趋成熟并不断地被应用于国内一些贵金属精炼企业。例如,铑的溶解新技术,选择性沉淀铂族金属(铂、钯、铑)新技术,选择性吸附铂族金属(铂、钯、铑)新技术,固相萃取分离贵金属新技术,分子识别分离贵金属新技术,焦亚硫酸钠控制电势-二次还原制备高纯金(99.999%)新工艺,无铜离子银电解新工艺,高电流密度银电解新工艺,王水溶解-氯化铵直接沉淀精炼钯新工艺,亚硫酸钠(草酸铵)还原-氯气氧化精炼铂新工艺,离子交换净化-直接还原铑(铱)新工艺,计算机靶材用高纯钌粉制备新工艺等,以及银锭自动浇铸机的引进消化及吸收。为了反映本领域的最新研究成果及进展,笔者参考了大量国内外文献资料,并结合自己的生产实践经验,系统全面地总结了贵金属分离与精炼工艺,重点对第3~10章的内容做了补充更新,并对原书中的错误进行了修改,形成第二版。经过修订,全书的内容更新、更全面,对从事贵金属矿产资源和二次资源的提取冶金、分离提纯、回收、分析、设计的研究人员和生产技术人员、高等院校和中等专业学校化学冶金专业的师生有所裨益。

特别指出的是,从2006年起本书被国内多家贵金属矿产资源、二次资源综合利用企业当作职工培训教材,书中的部分技术成功地应用于深圳多家废旧首饰提纯企业,使贵金属回收率及纯度得到了较大的提高,生产周期缩短,生产成本及劳动强度降低,产生了较好的经济效益,充分彰显了这些技术的优越性。如今这些技术已经成为核心技术,获得较好经济效益的关键技术,这些技术符合我国生态环境良性循环、资源利用永续不衰和可持续发展及循环经济产业战略,也符合企业自身的发展需要,是技术和经济的统一。因此将这些技术向贵金属二次资源领域推广具有很大的潜力和广阔的前景,这也是这本书具有生命力的一个源泉。

在编著过程中得到了云龙县贵金属科技有限公司及其董事长蹇祝明的支持,还得到了朋友的帮助和鼓励,家人也给予了极大的支持。本书得到了云南省应用基础研究计划重点项目(2012FA006)的资助,在出版过程中化学工业出版社的编辑付出了艰辛的劳动,笔者在此对他们表示衷心的感谢。但由于贵金属精炼工艺学是一门新兴学科,限于笔者的学识和水平,书中不足之处在所难免,恳请读者朋友们批评指正。

余建民

2016年1月于春城昆明