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。
离子交换法
原理:利用树脂(如螯合树脂)对贵金属离子的选择性吸附,从溶液中分离富集。
应用:电镀废液提金、钯,或从化工废水中回收铂族金属。
步骤:废液通过离子交换柱,贵金属离子被树脂捕获,再用高浓度酸液洗脱,后还原得金属。
氯化浸出法(针对铂、钯、铑)原理:在高温或高压下,通入 Cl₂或加入 HCl + NaClO₃,使铂、钯转化为氯络合物,铑则需更强条件(如熔融 NaOH 预处理后浸出)。示例:铂在氯化条件下生成\(\text{H}_2\text{PtCl}_6\),钯生成\(\text{H}_2\text{PdCl}_4\)。关键步骤:铑的浸出需先通过 “熔融活化”(如与 Na₂O₂共熔)转化为可溶性铑酸盐,再用酸浸出。