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(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,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(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(如熔煉含硫廢料時釋放 SO?);銠等高熔點(diǎn)金屬需更高溫度,工藝復(fù)雜。
注意事項
性:
濕法操作需佩戴防護(hù)裝備,避免強(qiáng)酸、氰化物接觸皮膚;火法熔煉需防止高溫和有害氣體吸入。
環(huán)保合規(guī):
廢液需經(jīng)中和、沉淀處理(如用石灰中和酸性廢水,用硫化鈉沉淀重金屬離子),達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后再排放。
回收策略:
復(fù)雜廢料(如三元催化器)建議采用火法 + 濕法聯(lián)合工藝:先火法富集鉑鈀銠,再濕法分離提純,可提高綜合回收率至 98% 以上。
如需針對具體廢料(如電路板、鈀碳催化劑)設(shè)計提煉方案,可提供更多細(xì)節(jié),以便優(yōu)化工藝!
氯化浸出法(針對鉑、鈀、銠)原理:在高溫或高壓下,通入 Cl?或加入 HCl + NaClO?,使鉑、鈀轉(zhuǎn)化為氯絡(luò)合物,銠則需更強(qiáng)條件(如熔融 NaOH 預(yù)處理后浸出)。示例:鉑在氯化條件下生成\(\text{H}_2\text{PtCl}_6\),鈀生成\(\text{H}_2\text{PdCl}_4\)。關(guān)鍵步驟:銠的浸出需先通過 “熔融活化”(如與 Na?O?共熔)轉(zhuǎn)化為可溶性銠酸鹽,再用酸浸出。
銠的特殊處理(難點(diǎn))銠的化學(xué)惰性強(qiáng),濕法處理需特殊工藝:熔融活化:廢料與 Na?O?、NaOH 或 KHSO?共熔,將銠氧化為可溶性銠酸鹽(如 NaRhO?),再用酸浸出轉(zhuǎn)化為\(\text{RhCl}_6^{3-}\)。分步沉淀:銠溶液中加入亞硝酸鈉形成穩(wěn)定絡(luò)合物\(\text{Na}_3\text{Rh(NO}_2\text{)}_6\),再通過銨鹽沉淀或電解提取。