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。
堿溶法(適用于銠、釕等難溶金屬)
適用:銠催化劑、銠合金廢料(如鉑銠絲)。
步驟:
廢料與熔融堿(如氫氧化鈉、過(guò)氧化鈉)共熔,生成可溶性銠酸鹽(如 NaRhO?)。
冷卻后加水溶解,調(diào)節(jié) pH 至酸性,加入氯酸鈉等氧化劑,使銠以 RhCl?形式沉淀,再用氫氣還原得金屬銠。
離子交換法
原理:利用樹(shù)脂(如螯合樹(shù)脂)對(duì)貴金屬離子的選擇性吸附,從溶液中分離富集。
應(yīng)用:電鍍廢液提金、鈀,或從化工廢水中回收鉑族金屬。
步驟:廢液通過(guò)離子交換柱,貴金屬離子被樹(shù)脂捕獲,再用高濃度酸液洗脫,后還原得金屬。
電解法
將含貴金屬的溶液作為電解液,通過(guò)電解使金屬離子在陰極還原析出,適用于提純高純度金、銀、鉑、鈀。