回收價值
經(jīng)濟(jì)價值:金銀鈀鉑銠都是稀有且貴重的金屬,市場價格較高。通過回收廢料中的這些貴金屬,可以將其重新提煉加工,再次投入市場,具有顯著的經(jīng)濟(jì)價值。
資源保護(hù)價值:這些貴金屬在地球上的儲量有限,回收廢料中的貴金屬有助于減少對原生礦產(chǎn)資源的開采,實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用,保護(hù)自然資源。
火法冶金法
原理:通過高溫熔煉使貴金屬與雜質(zhì)分離,利用貴金屬高熔點(如鉑熔點 1768℃、銠熔點 1964℃)和化學(xué)穩(wěn)定性實現(xiàn)富集。
適用廢料
高純度固態(tài)廢料:如鉑銠合金漏板、熱電偶絲、珠寶廢料。
含貴金屬的合金廢料:如汽車火花塞(鉑銥合金)、玻璃窯爐內(nèi)襯。
操作步驟
配料與熔煉
將廢料與熔劑(如硼砂、碳酸鈉)混合,在高溫爐(1200-1600℃)中熔融,雜質(zhì)形成爐渣上浮,貴金屬形成合金熔體下沉。
示例:處理三元催化器時,加入銅、鎳作為 “捕集劑”,使鉑鈀銠溶解于捕集劑合金中,與陶瓷載體分離。
分離與精煉
熔體冷卻后破碎,通過電解或化學(xué)溶解分離捕集劑與貴金屬(如用硫酸溶解銅鎳,剩余鉑鈀銠粉末)。
粗金屬進(jìn)一步通過火法精煉(如金的 “灰吹法”)或濕法提純。
優(yōu)缺點
優(yōu)點:處理量大,適合批量回收;對廢料預(yù)處理要求低。
缺點:能耗高,可能產(chǎn)生有害氣體(如熔煉含硫廢料時釋放 SO?);銠等高熔點金屬需更高溫度,工藝復(fù)雜。
酸溶法
王水溶解法
適用:金、鉑、鈀的鍍層廢料、電子元件、首飾廢料。
步驟:
廢料粉碎后用王水(濃鹽酸:濃硝酸 = 3:1)溶解,金、鉑、鈀生成氯絡(luò)合物(如 HAuCl?、H?PtCl?、H?PdCl?)。
過濾除去不溶物(如銅、鎳),向濾液中加入還原劑(如亞硫酸鈉、水合肼),金先沉淀析出;再調(diào)節(jié) pH,用氨水處理鉑鈀溶液,分別沉淀為 (NH?)?PtCl?和 Pd (NH?)?Cl?,后還原得金屬。
注意:王水易揮發(fā)有毒氣體,需在通風(fēng)櫥操作,廢液需中和處理。
鹽酸 + 氧化劑溶解法
適用:鈀、鉑的催化劑(如鈀碳、鉑氧化鋁)、含鈀鍍層。
原理:鹽酸中加入雙氧水、氯氣或次氯酸鈉,使鈀 / 鉑氧化為可溶性氯絡(luò)離子。
示例:鈀碳廢料用鹽酸 + 雙氧水溶解后,過濾除去碳,濾液中加入氨水生成 Pd (NH?)?Cl? 沉淀,再用甲酸還原得海綿鈀。
氰化法(限金銀)
適用:低品位金礦、鍍銀廢料、電鍍廢液。
步驟:
廢料與氰化鈉溶液混合,通入氧氣,金銀生成氰絡(luò)離子(如 [Au (CN)?]?、[Ag (CN)?]?)。
用鋅粉置換或活性炭吸附,分離出金銀單質(zhì)。
注意:氰化物劇毒,需嚴(yán)格管控廢液處理,逐步被環(huán)保工藝替代。