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,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(如熔煉含硫廢料時釋放 SO?);銠等高熔點(diǎn)金屬需更高溫度,工藝復(fù)雜。
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,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)
溶劑萃取法
利用有機(jī)溶劑(如二丁基卡必醇、三辛基氧化膦 TOPO)選擇性萃取貴金屬絡(luò)合物,實(shí)現(xiàn)與賤金屬分離。
示例:用異丁基酮(MIBK)萃取金,再用水反萃得到純金溶液。
典型應(yīng)用場景
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。