。1204 北京科技大学学报 第32卷 准样品，必须研制出高纯铱基体.为此，笔者进行了 H除硅等工艺的研究，研制出用于制备光谱分析标准 光谱分析高纯铱基体的研制及其标准样品配制的实 样品的高纯铱基体，其纯度高达99.99%. 验研究. 1实验 实验研究采用某公司铱精炼液.通过萃取 除去贱金属阳离子杂质、以萃取除去以络合阴离 1.1原料 子存在的贵金属杂质、H还原除去溶液中佬和其他金 本实验研究所用的铱原料为某厂铱精炼液经 属杂质、氧化水解、水合肼还原溶解、732树脂交换 过氯化铵沉淀、H还原后得到精制海绵铱，其主要 除去痕量的贱金属阳离子、HC沉淀铱、H还原铱和 化学成分如表1所示. 表1精制海绵铱化学成分（质量分数） Table Chem ical com position of refining sponge Ir % Au Mn Pb Mg Ru 公 Fe >001 0016 ≤0005 00026 002 0.0013 Ni Al Sn Zn Cu Ag Rh Pd 00013 <0001 0003 <0001 <0001 <0003 0016 00003 注：“一”为光谱分析检测无该元素谱线出现 表1中的数据表明：海绵铱中SiPP和Rh 要化学反应为： 等杂质的质量分数均在0.016%左右，杂质含量较 R N+HCI R NHC.I 高：铱的主品位约为99.91%，尚未达到F3的要 2R NHCH[PC(R NH):PCJ+2CT, 求.除新增加的M四Mg和Ru四个元素外，Si 2R NHCH[PdCl](R NH)PdC]+2CT. Pb Pt Rh Sn A和Ni比个元素均未达到FIF1标 R NHC#[AuC](R NH)AuC]+CT. 准所要求的杂质含量. 式中，R为CH41(=8~10, 1.2仪器与试剂 1.3.3H还原除微量的铑 实验所用主要仪器有：HS25数显H计， 3H+2HRC=1oHCH2Rh￥. A20B电子天平，SHA-B型恒温振荡器80mX 1.3.4732树脂交换除痕量的贱金属 1500m有机玻璃交换柱，S?-6-10型管式电阻 HR+Nat =NaR+H. 炉，SP9000电感耦合等离子体光谱仪(CP-AES). nNaR+Me =MeR+nNa. 式中，R为 实验研究所用主要试剂：盐酸、硝酸、氨水、过氧 -CHCH一CHH一CH 化氢，均为MOS级：氯化钠、氢氧化钠，为高纯级； 水合肼、硫化铵、氟化氢，均为分析纯 必 的 1.3高纯铱基体研制的原理 1.3.1萃取分离贱金属杂质 'S CH-CH-CH SO 在一定的H值时，溶液中的M计、C计、 1.3.5HF除海绵粉中的Si A计、N计和F+等杂质均被B萃取，而贵金属离 Si计4HF=-SE+2H↑. 子以络合阴离子的形式存在，不被萃取而留在萃余 1.4高纯铱基体研制的方法及工艺流程 液中，其主要化学反应为： 实验工艺流程如图1所示.首先在一定的H M+nNaX=MX+N在 值下，采用萃取除去铱精炼液中的M仰C和Ni 式中，Me为Mn Cy Ni Al Fe等贱金属，X为[GH 等贱金属杂质离子，萃余液氧化水解沉淀铱，水解渣 CH(CH)CHO FOO. 盐酸溶解，调整溶液的H值，采用N萃取分离Pt 1.3.2萃取分离贵金属杂质 P和A等贵金属杂质；然后，在一定条件下，s 调整R凸r的存在状态，使之充分转型为 的萃余液采用高纯H还原除去铑。所得溶液水解沉 R、水合阳离子，而P、P和A分别以 淀铱，水解渣采用水合肼还原溶解，并进行732树 PC、PdC和AuCT络合阴离子的形式存在，采 脂交换除去痕量的贱金属杂质离子，交换后溶液经 用将PtP和A等贵金属杂质萃取除去，其主 浓缩、氧化和氯化铵沉淀得氯铱酸铵；最后，将氯铱北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 准样品 ,必须研制出高纯铱基体.为此, 笔者进行了 光谱分析高纯铱基体的研制及其标准样品配制的实 验研究 . 实验研究采用某公司铱精炼液, 通过 P204萃取 除去贱金属阳离子杂质、N235萃取除去以络合阴离 子存在的贵金属杂质、H2还原除去溶液中铑和其他金 属杂质、Ir 3 +氧化水解、水合肼还原溶解、732 #树脂交换 除去痕量的贱金属阳离子、NH4 Cl沉淀铱、H2还原铱和 HF除硅等工艺的研究,研制出用于制备光谱分析标准 样品的高纯铱基体,其纯度高达 99.999%. 1 实验 1.1 原料 本实验研究所用的铱原料为某厂铱精炼液, 经 过氯化铵沉淀 、H2还原后得到精制海绵铱 , 其主要 化学成分如表 1所示. 表 1 精制海绵铱化学成分(质量分数) Table1 ChemicalcompositionofrefiningspongeIr % Si Au Mn Pb Mg Ru Pt Fe >0.01 — — 0.016 ≤0.005 0.002 6 0.02 0.001 3 Ni Al Sn Zn Cu Ag Rh Pd 0.001 3 <0.001 0.003 <0.001 <0.001 <0.003 0.016 0.000 3 注:“ — ”为光谱分析检测无该元素谱线出现. 表 1 中的数据表明:海绵铱中 Si、Pb、Pt和 Rh 等杂质的质量分数均在 0.016%左右 ,杂质含量较 高 ;铱的主品位约为 99.91%, 尚未达到 FIr--3 的要 求 .除新增加的 Mn、Mg、Zn和 Ru四个元素外 , Si、 Pb、Pt、Rh、Sn、Ag和 Ni七个元素均未达到 FIr--1标 准所要求的杂质含量 . 1.2 仪器与试剂 实验所用主要仪器有 :pHS--25 数显 pH计 , JA1203N电子天平, SHA--B型恒温振荡器, 80 mm× 1 500mm有机玻璃交换柱, SK2--6--10型管式电阻 炉 , SPS4000电感耦合等离子体光谱仪 (ICP--AES). 实验研究所用主要试剂:盐酸、硝酸、氨水 、过氧 化氢, 均为 CMOS级 ;氯化钠、氢氧化钠 , 为高纯级 ; 水合肼 、硫化铵、氟化氢,均为分析纯 . 1.3 高纯铱基体研制的原理 1.3.1 P204萃取分离贱金属杂质 在一定的 pH值时, 溶液中的 Mn 2 + 、 Cu 2 + 、 Al 3 + 、Ni 2 +和 Fe 3 +等杂质均被 P204萃取 ,而贵金属离 子以络合阴离子的形式存在 ,不被萃取而留在萃余 液中, 其主要化学反应为: Me n+ +nNaX=MeXn +nNa +. 式中, Me为 Mn、Cu、Ni、Al、Fe等贱金属, X为 [ C4 H9 CH-(C2 H5)CH2O] 2 POO -. 1.3.2 N235萃取分离贵金属杂质 调整 Rh、 Ir的存在 状态, 使之充 分转型为 Rh 3 + 、Ir 3 +水合阳离子 ,而 Pt 4 + 、Pd 2 +和 Au 3 +分别以 PtCl 2 - 6 、PdCl 2 - 4 和 AuCl - 4 络合阴离子的形式存在 ,采 用 N235将 Pt、Pd和 Au等贵金属杂质萃取除去, 其主 要化学反应为 : R3N+HCl※R3 NHCl, 2R3NHCl+[ PtCl6 ] 2 - ※(R3NH)2 PtCl6 +2Cl - , 2R3 NHCl+[ PdCl4 ] 2 - ※(R3NH)2 PdCl4 +2Cl - , R3NHCl+[ AuCl4 ] -※(R3 NH)AuCl4 +Cl - . 式中 , R为 CnH2n+1 (n=8 ～ 10). 1.3.3 H2还原除微量的铑 3H2 +2H2 RhCl5 =10HCl+2Rh↑. 1.3.4 732 #树脂交换除痕量的贱金属 HR+Na + =NaR+H + , nNaR+Me n+ =MeRn +nNa +. 式中 , R为 CH CH2 ○ SO - 3 CH ○ CH2— CH— CH2 CH2 CH ○ SO - 3 1.3.5 HF除海绵 Ir粉中的 Si Si+4HF=SiF4 +2H2 ←. 1.4 高纯铱基体研制的方法及工艺流程 实验工艺流程如图 1所示.首先, 在一定的 pH 值下 ,采用 P204萃取除去铱精炼液中的 Mn、Cu和 Ni 等贱金属杂质离子 ,萃余液氧化水解沉淀铱 ,水解渣 盐酸溶解 ,调整溶液的 pH值, 采用 N235萃取分离 Pt、 Pd和 Au等贵金属杂质 ;然后, 在一定条件下, N235 的萃余液采用高纯 H2还原除去铑, 所得溶液水解沉 淀铱 ,水解渣采用水合肼还原溶解 , 并进行 732 #树 脂交换除去痕量的贱金属杂质离子 , 交换后溶液经 浓缩 、氧化和氯化铵沉淀得氯铱酸铵;最后 , 将氯铱 · 1204·