提取和分離:根據(jù)選定的回收方法,進(jìn)行貴金屬的提取和分離。如采用濕法回收時(shí),通過溶解、沉淀、萃取等步驟將金銀鈀鉑銠等貴金屬逐一分離出來。
精煉:對(duì)提取出的貴金屬進(jìn)行精煉,提高其純度,達(dá)到市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)。例如,通過電解精煉等方法可以將粗金、粗銀等進(jìn)一步提純,得到高純度的貴金屬產(chǎn)品。
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。
堿溶法(適用于銠、釕等難溶金屬)
適用:銠催化劑、銠合金廢料(如鉑銠絲)。
步驟:
廢料與熔融堿(如氫氧化鈉、過氧化鈉)共熔,生成可溶性銠酸鹽(如 NaRhO?)。
冷卻后加水溶解,調(diào)節(jié) pH 至酸性,加入氯酸鈉等氧化劑,使銠以 RhCl?形式沉淀,再用氫氣還原得金屬銠。
電化學(xué)法
原理:通過電解反應(yīng)使貴金屬離子在電極上還原析出,或通過陽極溶解廢料中的金屬。
1. 電解精煉法
適用:粗金、粗銀的提純(如火法熔煉后的金銀合金)。
操作:
陽極:粗金屬(如含金 90% 的陽極板);陰極:純金片。
電解液:含金氰化物或氯金酸鹽溶液。
通電后,陽極金溶解為 Au3?,在陰極還原為純金(純度達(dá) 99.99%)。
2. 陽極泥處理
適用:銅、鎳電解過程中產(chǎn)生的陽極泥(含金銀鉑鈀)。
步驟:
陽極泥經(jīng)酸浸除雜后,通過火法或濕法提取貴金屬。
例如,銅陽極泥提銀時(shí),先氯化浸出銀為 AgCl,再用氨水溶解為 [Ag (NH?)?]?,后用水合肼還原得銀粉。
四、新興綠色技術(shù)