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。
电化学法
原理:通过电解反应使贵金属离子在电极上还原析出,或通过阳极溶解废料中的金属。
1. 电解精炼法
适用:粗金、粗银的提纯(如火法熔炼后的金银合金)。
操作:
阳极:粗金属(如含金 90% 的阳极板);阴极:纯金片。
电解液:含金氰化物或氯金酸盐溶液。
通电后,阳极金溶解为 Au³⁺,在阴极还原为纯金(纯度达 99.99%)。
2. 阳极泥处理
适用:铜、镍电解过程中产生的阳极泥(含金银铂钯)。
步骤:
阳极泥经酸浸除杂后,通过火法或湿法提取贵金属。
例如,铜阳极泥提银时,先氯化浸出银为 AgCl,再用氨水溶解为 [Ag (NH₃)₂]⁺,后用水合肼还原得银粉。
四、新兴绿色技术
微波辅助提取
原理:微波加热加速废料中贵金属与试剂的反应,缩短溶解时间。
优势:能耗比传统火法降低 50%,适用于小批量高价值废料(如实验室贵金属器皿)。
电解法
将含贵金属的溶液作为电解液,通过电解使金属离子在阴极还原析出,适用于提纯高纯度金、银、铂、钯。