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。
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。
酸溶法
王水溶解法
适用:金、铂、钯的镀层废料、电子元件、首饰废料。
步骤:
废料粉碎后用王水(浓盐酸:浓硝酸 = 3:1)溶解,金、铂、钯生成氯络合物(如 HAuCl₄、H₂PtCl₆、H₂PdCl₄)。
过滤除去不溶物(如铜、镍),向滤液中加入还原剂(如亚硫酸钠、水合肼),金先沉淀析出;再调节 pH,用氨水处理铂钯溶液,分别沉淀为 (NH₄)₂PtCl₆和 Pd (NH₃)₂Cl₂,后还原得金属。
注意:王水易挥发有毒气体,需在通风橱操作,废液需中和处理。
盐酸 + 氧化剂溶解法
适用:钯、铂的催化剂(如钯碳、铂氧化铝)、含钯镀层。
原理:盐酸中加入双氧水、氯气或次氯酸钠,使钯 / 铂氧化为可溶性氯络离子。
示例:钯碳废料用盐酸 + 双氧水溶解后,过滤除去碳,滤液中加入氨水生成 Pd (NH₃)₂Cl₂ 沉淀,再用甲酸还原得海绵钯。
氰化法(限金银)
适用:低品位金矿、镀银废料、电镀废液。
步骤:
废料与氰化钠溶液混合,通入氧气,金银生成氰络离子(如 [Au (CN)₂]⁻、[Ag (CN)₂]⁻)。
用锌粉置换或活性炭吸附,分离出金银单质。
注意:氰化物剧毒,需严格管控废液处理,逐步被环保工艺替代。