一种光催化含腈-胺溶液体系选择性金属浸出的方法技术

本发明专利技术公开了一种光催化含腈

【技术实现步骤摘要】
一种光催化含腈
‑
胺溶液体系选择性金属浸出的方法


[0001]本专利技术涉及金属回收应用
，特别涉及一种光催化含腈
‑
胺溶液体系选择性金属浸出的方法。

技术介绍

[0002]金属在自然界中广泛存在，在生活中应用极为普遍，是在现代工业中非常重要和应用最多的一类物质。金属开采和冶炼除给环境带来影响外，还占用全球7％到8％的能源供应。回收比初级生产的金属消耗更少的能源，同时降低对矿产开采地的整体影响。然而，受到工艺和回收成本的影响，金属回收率仍维持在较低的水平。
[0003]黄金冶炼工艺中的浸取方法分为物理方法、化学方法两大类，常用的化学方法又分为氰化法与非氰化法。氰化法至今仍然是黄金浸出的主要方法，但氰化物有剧毒。非氰化法种类繁多，已研发的硫脲法、硫代硫酸盐法、多硫化物法、高温氯化法、硫氰酸盐法、溴化法、碘化法等都有很大进展，但尚不够成熟。对不同矿石的适应性较差，生产过程中也存在一些不易解决的问题，如：硫脲法溶金速度快，由于在酸性条件下浸出，矿石适应类型局限性大，同时硫脲在酸性(或碱性)溶液中加热时会发生水解，硫脲的水解损失消耗高；多硫化物法浸出金不足之处是要求药剂浓度相当高，消耗量很大，而金的浸出率小，只有80％；液氯化法采用氯水或硫酸加漂白粉的溶液从矿石中浸出金，并用硫酸亚铁从浸出液中沉淀出金，但液氯的运输、保管不便，毒性大；溴浸出法使用的溴是一种稠密的发烟的红色液体，但产生溴的方法需要酸化预处理，溶液酸性大，矿石类型的适应性受到限制，溴的蒸气也存在很强的腐蚀性；其它方法也存在或成本高、或二次污染的环保问题，导致其在实际工业生产中的应用受到限制。
[0004]专利CN 111593199 A公开了一种BOC体系溶液、其制备方法及浸金、冶金的方法，该方法设计一种“BOC体系”溶液，该溶液由溴盐、氧化剂、络合剂制成，是一种非氰提金技术。将金矿石投入该溶液中，在5～35℃、pH4～8条件下，振荡后静置，如此反复处理共4～24小时，进行固液分离，得金浸出液。该方法选用的最优氧化剂为ClO2，优选的络合剂为Cl
‑
络合剂，例如，NaCl、NH4Cl、MgCl、KCl、CaCl2，因此该方法浸金的废液中含有大量的氯离子，大量的含氯化物工业废水的排放对环境和生物造成严重的危害，比如，腐蚀金属管道和构筑物、妨碍植物生长、影响土壤铜的活性、引起土壤盐碱化(特别是四川地区)、使人类及生物中毒。但是目前尚未成熟的氯离子去除技术适用于较大水量情况，因此控制含氯工业废水的产生是环境保护、绿色化学发展的必然趋势和热点。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了一种可在温和环保的条件下选择性浸出金、银、钯和铂的方法。
[0006]为了实现以上目的，本专利技术提供了一种光催化在含腈
‑
胺溶剂体系选择性金属浸出的方法，将待溶解的含金属的材料分散到含腈与胺成分的混合溶液；加入光催化剂，并通
入氧气或加入能产生氧气的物质；光照射以溶解金属。
[0007]进一步的，所述的金属包括金、银、铂、钯、铁、铜、镍、锌、铝的一种或几种。
[0008]进一步的，所述的光催化剂包括有机光催化剂、无机光催化剂、半导体光催化剂以及它们进行改性、表面修饰、相互复合的光催化剂；
[0009]所述的有机光催化剂包括氮化碳、卟啉或仿生酶；所述的卟啉包括原卟啉、铁卟啉、镁卟啉或锌卟啉；
[0010]所述的无机光催化剂包括二氧化钛、二硫化钼、硫化镉、溴氧铋、氧化铟及氧化钨；
[0011]所述的半导体光催化剂以及它们进行改性、表面修饰、相互复合的光催化剂包括含有氧空位的二氧化钛材料、羟基修饰二氧化钛材料、二维结构二氧化钛材料、氮掺杂二氧化钛材料、卟啉敏化二氧化钛、卟啉自组装材料、二氧化钛复合氨基修饰的金属有机化合物材料、二硫化钼负载二氧化钛、硫化镉等复合材料、硫化镉量子点材料、原位硫化氧化钨复合材料、磷掺杂氧化铟材料、氮缺陷的氮化碳复合材料、碳材料修饰氮化碳材料、其中碳材料包括碳点、石墨烯或碳纳米管、层状溴氧铋材料、含氧缺陷的溴氧铋材料、仿生催化酶材料及有机光系统与无机催化剂复合材料。
[0012]进一步的，所述含腈和胺的混合溶液中，腈与胺按任意比混合；优选的，腈与胺的体积比为1：3
‑
3：1；
[0013]腈类为乙腈、丙腈、丁腈、丁二腈、苯乙腈、丙烯腈、氰乙酸、丙二腈、氰苄或三聚氰胺中的一种或几种；
[0014]胺类为氨水、二甲胺、三甲胺、乙二胺或苯甲胺中的一种或几种，当胺类为氨水时，浓度为5％
‑
35％，优选20％
‑
30％。
[0015]进一步的，所述含腈与胺成分的混合溶液的pH为8
‑
12，优选为11
‑
12。
[0016]进一步的，所述的光催化剂与混合溶液的用量比为0.05
‑
100mg/mL。
[0017]进一步的，所述的待溶解的含金属的材料与所述光催化剂的质量比为1:(0.01
‑
5.0)。
[0018]进一步的，溶解过程中向水溶液中通入氧气或加入能产生氧气的物质，使混合溶液中的氧容量为1％～100％；所述能产生氧气的物质包括臭氧、过氧化氢、过氧化钠、过硫酸钠或过氧化钾中的一种或几种。
[0019]进一步的，所述的光照射的光波长为150
‑
1500nm，涵盖深紫外光、紫外光、可见光和近红外光；所述光照射的时间为0.01
‑
24h。
[0020]本专利技术还提供了一种光催化选择性金属溶解剂，该溶解剂为含光催化剂的腈和胺的混合溶液，所述含腈和胺的混合溶液中，腈与胺按任意比混合；
[0021]腈类为乙腈、丙腈、丁腈、丁二腈、苯乙腈、丙烯腈、氰乙酸、丙二腈、氰苄或三聚氰胺中的一种或几种；胺类为氨水、二甲胺、三甲胺、乙二胺或苯甲胺中的一种或几种。
[0022]进一步的，当胺类为氨水时，浓度为5％
‑
35％，优选20％
‑
30％，更优选25％
‑
30％。
[0023]进一步的，所述含腈与胺成分的混合溶液的pH为8
‑
12，优选为11
‑
12。
[0024]进一步的，所述含腈和胺的混合溶液中，腈与胺按任意比混合；优选的，腈与胺的体积比为1：3
‑
3：1。
[0025]进一步的，所述的光催化剂与混合溶液的用量比为0.05
‑
100mg/mL。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027]1、本专利技术提供了一种全新的提升金属绿色溶解回收的思路，整个过程具有温和、节能、绿色、环保、成本低、操作方便等优点，仅需要引入光催化技术，无需耗费过多能源。
[0028]2、本溶金体系没有使用传统氰化法所使用的KCN、NaCN、NH4CN、Ca本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化含腈
‑
胺溶液体系选择性金属浸出的方法，其特征在于：将待溶解的含金属的材料分散到含腈和胺成分的混合溶液；加入光催化剂，并通入氧气或加入能产生氧气的物质；光照射以溶解金属。2.根据权利要求1所述的光催化含腈
‑
胺溶液体系选择性金属浸出的方法，其特征在于：所述的金属包括金、银、铂、钯、铁、铜、镍、锌、铝的一种或几种。3.根据权利要求1所述的光催化含腈
‑
胺溶液体系选择性金属浸出的方法，其特征在于：所述的光催化剂包括有机光催化剂、无机光催化剂、半导体光催化剂以及它们进行改性、表面修饰、相互复合的光催化剂；所述的有机光催化剂包括氮化碳、卟啉或仿生酶；所述的卟啉包括原卟啉、铁卟啉、镁卟啉或锌卟啉；所述的无机光催化剂包括二氧化钛、二硫化钼、硫化镉、溴氧铋、氧化铟及氧化钨；所述的半导体光催化剂以及它们进行改性、表面修饰、相互复合的光催化剂包括含有氧空位的二氧化钛材料、羟基修饰二氧化钛材料、二维结构二氧化钛材料、氮掺杂二氧化钛材料、卟啉敏化二氧化钛、卟啉自组装材料、二氧化钛复合氨基修饰的金属有机化合物材料、二硫化钼负载二氧化钛、硫化镉等复合材料、硫化镉量子点材料、原位硫化氧化钨复合材料、磷掺杂氧化铟材料、氮缺陷的氮化碳复合材料、碳材料修饰氮化碳材料、其中碳材料包括碳点、石墨烯或碳纳米管、层状溴氧铋材料、含氧缺陷的溴氧铋材料、仿生催化酶材料及有机光系统与无机催化剂复合材料。4.根据权利要求1所述的光催化含腈
‑
胺溶液体系选择性金属浸出的方法，其特征在于：所述含腈和胺成分的混合溶液中，腈与胺按任意比混合；腈类为乙腈、丙腈、丁腈、丁二腈、苯乙腈、丙烯腈、氰乙酸、丙二腈、氰苄或三聚氰胺中的一种或几种；...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞振锋，商恒军，陈瑶，李和兴，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：