常見來源
電子行業(yè):廢舊手機、電腦、電路板等電子設(shè)備中含有金、銀、鈀、鉑、銠等貴金屬。例如,電腦內(nèi)存條上的鍍金觸點、手機主板上的各種電子元件中可能含有金銀鈀等廢料。
珠寶首飾行業(yè):首飾加工過程中產(chǎn)生的邊角料、碎屑,以及舊的、損壞的金銀鈀鉑銠首飾等都是常見的廢料來源。
化工行業(yè):在化工生產(chǎn)中,用于催化反應(yīng)的鈀碳催化劑、鉑催化劑等,在使用一定時間后會失去活性,成為含鈀、鉑等的廢料。
汽車行業(yè):汽車尾氣凈化裝置中的三元催化器含有鉑、鈀、銠等貴金屬,當三元催化器失效后,就成為了重要的貴金屬廢料來源。
玻璃行業(yè):在玻璃制造過程中,使用的一些含鉑銠合金的漏板、坩堝等,在達到使用壽命后會產(chǎn)生鉑銠廢料
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。
生物法(微生物提?。?
原理:利用(如硫桿菌)的代謝活動溶解貴金屬,或通過微生物吸附貴金屬離子。
應(yīng)用:低品位金礦、電子廢料的預(yù)處理。
示例:氧化亞鐵硫桿菌可氧化廢料中的硫化物,釋放出貴金屬離子,再通過吸附樹脂回收。
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,避免王水的強腐蝕性和毒氣問題。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:反應(yīng)溫和,污染較小,適合中小型企業(yè)。