铑还原活化溶解方法
铂族金属熔点高、强度大、电热性稳定、抗电火花蚀耗性高、抗腐蚀性优良、高温抗氧化性能强、催化活性良好，广泛应用于汽车尾气净化、化工、航空航天、玻纤工业、电子和电气工业等领域，用量虽少，但起着关键作用，素有“工业维生素”之称。在六个铂族元素中，铑价格曾最贵，达到250万元/公斤，而且价格波动大，铑在溶液中的化学性质十分复杂，精炼过程中，通常放在最后回收，因此生产周期较长，商业风险也较大。铑的溶解与精炼一直是钼族金属提取精炼和化学分析中的难题。根据铑的含量、存在状态、活性的不同采取不同的方法溶解，大致可以分为:①水溶液化学溶解法，②中温熔融法，③高温熔炼法，④电化学溶解法。铑废料中在收集过程中因为熔炼、焙烧铑会氧化成氧化铑，氧化铑很难被化学试剂溶解，溶解前必须把氧化铑还原成金属铑。常在600~800°C通氢气还原，由于还原温度高，铑在高温条件下会烧结，活性降低，溶解效果差。对于铑含量较高的物料，常压溶解不完全，可以通过加压强化溶解。加压溶解法起源于铑分析中的封管溶解技术和微波溶解技术。在密闭的容器中，加热产生压力，加速铑的溶解。高压下盐酸腐蚀性很强，现有的加压设备很难抵抗盐酸的侵蚀，此法国内还没有工业化生产的报道。
本方法克服现有技术的不足，提供了一种溶解效率高、湿法常压溶解、操作简单，工艺流程短、生成成本低、能够溶解铑废料范围广的铑还原活化溶解方法。 为实现上述目的，本方法所采用的技术解决方案包括以下工艺步骤:
A、铑废料破碎磨细:将铑含量大于10%的铑废料破碎磨细，至粒度为200~400目，得破碎后的铑废料，优选条件是:破碎粒度为280~320目。
B、与活化剂混合:将步骤A制得的破碎后的铑废料与粒度为200~300目的锌粉按1:1~10充分混合均匀，得活化混合粉，优选条件是:铑废料与锌粉重量比为1:2~4。B、与活化剂混合:将步骤A制得的破碎后的铑废料与粒度为200~300目的锌粉按1:1~10充分混合均匀，得活化混合粉，优选条件是:铑废料与锌粉重量比为1:2~4。
C、酸溶活化:在一密闭的反应器中加入浓度为10~12mol/L的盐酸，盐酸与步骤B制得的活化混合粉液固比(L/S) =1~10:1，在温度为60~100°C的条件下；边搅拌边加入步骤B制得的活化混合粉，搅拌速度为80~200转/分，反应40~80分钟；优选条件是:盐酸与步骤B制得的活化混合粉液固比(L/S) =4~10:1，在温度为85~90°C的条件下；边搅拌边加入步骤B制得的活化混合粉，搅拌速度为110~130转/分，反应55~65分钟。
D、过滤:将步骤C反应完成后的溶液过滤得滤渣，滤渣用滤渣8~12倍75~85 °C的热水洗涤I~5次，得还原活化的铑物料。
E、溶解:将步骤D制得的还原活化的铑物料放入玻璃反应器中，先加入铑物料重量的10~15%浓度为10~12mol/L的盐酸，再加入铑物料重量的3~10倍浓度为95~98%的浓硫酸，在温度140~200°C条件下溶解4~8小时，冷却过滤得到硫酸铑硫酸溶液；优选条件是:加入铑物料重量的5~8倍浓度为95~98%的浓硫酸，在温度160~180°C条件下溶解5~7小时。
本方法的优势：C步骤中锌粉和盐酸溶液发生化学反应，生成H2，在60~100°C下，H2能把溶液中的氧化铑还原为金属铑，铑的溶解活性不会降低，而且会提高，这样非常有利于后续的溶解，活化过程中氧化铑被还原成金属铑，不被盐酸溶解。其它贱金属及其氧化物大部分被盐酸溶解，不被盐酸溶解的贱金属氧化被还原成活化金属，进一步被盐酸溶解，大大提高还原活化铑废料中铑的含量，有利于后序铑的分离提纯。步骤E中将还原活化的铑物料采用盐酸+浓硫酸溶解，先加盐酸，盐酸为助溶剂，可以加速铑的溶解，铑废料中95%铑被硫酸溶解生成硫酸铑硫酸溶液。本发明由于具有以上优势所以总体表现为:一、铑的溶解效率高；二、常压溶解铑且溶解温度低，操作简单；三、工艺流程短，生成成本低；四、能够溶解铑废料范围广。