常见来源
电子行业:废旧手机、电脑、电路板等电子设备中含有金、银、钯、铂、铑等贵金属。例如,电脑内存条上的镀金触点、手机主板上的各种电子元件中可能含有金银钯等废料。
珠宝首饰行业:首饰加工过程中产生的边角料、碎屑,以及旧的、损坏的金银钯铂铑首饰等都是常见的废料来源。
化工行业:在化工生产中,用于催化反应的钯碳催化剂、铂催化剂等,在使用一定时间后会失去活性,成为含钯、铂等的废料。
汽车行业:汽车尾气净化装置中的三元催化器含有铂、钯、铑等贵金属,当三元催化器失效后,就成为了重要的贵金属废料来源。
玻璃行业:在玻璃制造过程中,使用的一些含铂铑合金的漏板、坩埚等,在达到使用寿命后会产生铂铑废料
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。
碱溶法(适用于铑、钌等难溶金属)
适用:铑催化剂、铑合金废料(如铂铑丝)。
步骤:
废料与熔融碱(如氢氧化钠、过氧化钠)共熔,生成可溶性铑酸盐(如 NaRhO₂)。
冷却后加水溶解,调节 pH 至酸性,加入氯酸钠等氧化剂,使铑以 RhCl₃形式沉淀,再用氢气还原得金属铑。
生物法(微生物提取)
原理:利用(如硫杆菌)的代谢活动溶解贵金属,或通过微生物吸附贵金属离子。
应用:低品位金矿、电子废料的预处理。
示例:氧化亚铁硫杆菌可氧化废料中的硫化物,释放出贵金属离子,再通过吸附树脂回收。