火法冶金法

原理：通過(guò)高溫熔煉使貴金屬與雜質(zhì)分離，利用貴金屬高熔點(diǎn)（如鉑熔點(diǎn) 1768℃、銠熔點(diǎn) 1964℃）和化學(xué)穩(wěn)定性實(shí)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(chē)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(shí)，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(guò)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(guò)火法精煉（如金的 “灰吹法”）或濕法提純。

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：處理量大，適合批量回收；對(duì)廢料預(yù)處理要求低。

缺點(diǎn)：能耗高，可能產(chǎn)生有害氣體（如熔煉含硫廢料時(shí)釋放 SO?）；銠等高熔點(diǎn)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(guò)濾除去不溶物（如銅、鎳），向?yàn)V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(guò)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。

溶劑萃取法

原理：利用貴金屬絡(luò)合物在有機(jī)相和水相中的溶解度差異分離。

應(yīng)用：

從鉑鈀混合溶液中分離鉑（用 TBP 磷酸三丁酯萃取鉑氯絡(luò)合物）。

銠的分離常用叔胺類(lèi)萃取劑（如 N235），通過(guò)調(diào)節(jié) pH 實(shí)現(xiàn)選擇性萃取。

鹽酸 - 氧化劑浸出法原理：以鹽酸為介質(zhì)，加入氧化劑（如 H?O?、NaClO、Cl?等）溶解貴金屬，避免王水的強(qiáng)腐蝕性和毒氣問(wèn)題。常用體系：HCl + H?O?：溫和條件下溶解鈀、鉑，反應(yīng)生成氯絡(luò)合物，如：\(\text{Pd} + 4\text{HCl} + \text{H}_2\text{O}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{PdCl}_4 + 2\text{H}_2\text{O}\)HCl + NaClO：用于浸出金和鈀，氧化劑成本較低。優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)溫和，污染較小，適合中小型企業(yè)。