回收价值
经济价值:金银钯铂铑都是稀有且贵重的金属,市场价格较高。通过回收废料中的这些贵金属,可以将其重新提炼加工,再次投入市场,具有显著的经济价值。
资源保护价值:这些贵金属在地球上的储量有限,回收废料中的贵金属有助于减少对原生矿产资源的开采,实现资源的可持续利用,保护自然资源。
收集和运输:将分散在各个领域的金银钯铂铑废料进行收集,确保在收集过程中对废料进行分类,避免不同种类的废料混杂。同时,要注意运输过程中的,防止废料丢失或泄漏。
预处理:去除废料中的杂质和非贵金属成分,如通过物理方法去除废料中的塑料、橡胶等有机物,通过化学方法去除废料中的铁、铜等贱金属杂质,提高后续回收效率。
火法冶金法
原理:通过高温熔炼使贵金属与杂质分离,利用贵金属高熔点(如铂熔点 1768℃、铑熔点 1964℃)和化学稳定性实现富集。
适用废料
高纯度固态废料:如铂铑合金漏板、热电偶丝、珠宝废料。
含贵金属的合金废料:如汽车火花塞(铂铱合金)、玻璃窑炉内衬。
操作步骤
配料与熔炼
将废料与熔剂(如硼砂、碳酸钠)混合,在高温炉(1200-1600℃)中熔融,杂质形成炉渣上浮,贵金属形成合金熔体下沉。
示例:处理三元催化器时,加入铜、镍作为 “捕集剂”,使铂钯铑溶解于捕集剂合金中,与陶瓷载体分离。
分离与精炼
熔体冷却后破碎,通过电解或化学溶解分离捕集剂与贵金属(如用硫酸溶解铜镍,剩余铂钯铑粉末)。
粗金属进一步通过火法精炼(如金的 “灰吹法”)或湿法提纯。
优缺点
优点:处理量大,适合批量回收;对废料预处理要求低。
缺点:能耗高,可能产生有害气体(如熔炼含硫废料时释放 SO₂);铑等高熔点金属需更高温度,工艺复杂。
盐酸 - 氧化剂浸出法原理:以盐酸为介质,加入氧化剂(如 H₂O₂、NaClO、Cl₂等)溶解贵金属,避免王水的强腐蚀性和毒气问题。常用体系:HCl + H₂O₂:温和条件下溶解钯、铂,反应生成氯络合物,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:用于浸出金和钯,氧化剂成本较低。优点:反应温和,污染较小,适合中小型企业。