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(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(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。
預(yù)處理階段:廢料拆解與浸出前處理
機(jī)械拆解與破碎
將廢料(如電子元件、催化劑、電鍍廢液等)破碎至合適粒度,便于后續(xù)浸出。
示例:從汽車尾氣催化劑(含鉑、鈀、銠)中破碎篩分,分離載體(如氧化鋁)與貴金屬顆粒。
除雜處理
通過酸溶、堿溶或物理方法(如磁選)去除廢料中的賤金屬(鐵、銅、鎳等)或有機(jī)物,避免干擾貴金屬浸出。
示例:用稀硫酸溶解電子廢料中的銅,保留貴金屬。
離子交換法通過陽離子或陰離子交換樹脂吸附貴金屬絡(luò)離子(如\(\text{AuCl}_4^-\)、\(\text{PtCl}_6^{2-}\)),再用洗脫劑(如 HCl + 硫脲)解吸,得到高純度貴金屬溶液。
典型應(yīng)用場(chǎng)景
電子廢料:如 CPU 引腳、鍍金線路板,通過酸浸 - 萃取 - 電解回收金、銀、鈀。
汽車催化劑:破碎后用王水或氯化法浸出鉑、鈀,銠通過熔融活化回收。
電鍍廢液:氰化廢液用鋅粉置換或電解回收金銀,酸性廢液用沉淀法回收鈀。