⑴ 电解法处理回收贵金属的工艺流程图。
一、项目的背景
贵金属即金Au、银Ag、铂Pt、钯Pd、锶Sr、锇Os、铑Rh和钌Ru 八种金属。由于这些金属在地壳中含量稀少,提取困难,但性能优良,应用广泛,价格昂贵而得名贵金属。除人们熟知金Au、银Ag外,其他六种金属元素称为铂族元素(铂族金属)。
贵金属在地壳中的丰度极低,除银有品位较高的矿藏外,50%以上的金和90%以上的铂族金属均分散共生在铜、铅、锌和镍等重有色金属硫化矿中,其含量极微、品位低至PPm级甚至更低。
随着人类社会的发展,矿物原料应用范围日益扩大,人类对矿产的需求量也不断增加,因此,需要最大限度地提高矿产资源的利用率和金属循环使用率。由于贵金属的化学稳定性很高,为它们的再生回收利用提供了条件,加之其本身稀贵,再生回收有利可图。
二、贵金属回收利用概况
由于贵金属在使用过程中本身没有损耗,且在部件中的含量比原矿要高出许多,各国都把含贵金属的废料视作不可多得的贵金属原料,并给以足够的重视。且纷纷加以立法、并成立专业贵金属回收公司。
日本20世纪70年代就颁布了固体废物处理和清除法律,成立回收协会,至目前已从含贵金属的废弃物中回收有价金属20几种。
美国回收贵金属已有几十年的历史,形成回收利用产业,成立专门的公司,如阿迈克斯金属公司和恩格哈特公司,1985年就回收5吨铂族金属,1995年回收的贵金属增加到12.4~15.5吨。
德国1972年颁布了废弃管理法,规定废弃物必须作为原料再循环使用,要求提高废弃物对环境的无害程度。德国有著名的迪高沙公司和暗包岩原料公司都建有专门的装置回收处理含贵金属的废料。
英国有全球性金属再生公司—阿迈隆金属公司,专门回收处理各种含贵金属废料,回收的铂、钯、银的富集物就有上千吨。
我国的各类电子设备、仪器仪表、电子元器件和家用电器等随着经济发展和生活水平的提高,淘汰率迅速提高,形成大量的废弃物垃圾,不仅浪费了资源和能源,且造成严重的环境影响。随着时间的延续,更新的数量还会增加。如果作为城市垃圾埋掉、烧掉,必将造成空气、土壤和水体的严重污染,影响人民的身体健康。且电器设备的触点和焊点中都含有贵金属,应设法回收再利用。
三、生产工艺简介
根据原料、规模、产品方案的不同、回收工艺有所区别。总体上讲,针对铜、铅阳极泥有火法和湿法之区别,针对二次资源则除火法湿法之外还涉及拆解、机械和预处理工序。
1、铜阳极泥处理工艺
l 火法工艺
火法的传统工艺流程如下
铜阳极泥
H2SO4 硫酸化焙烧 烟气(SO2 SeO2) 吸收
稀H2SO 浸出 CuSO4 溶液 粗Se
浸出渣
还原熔炼 炉渣
贵铅
NaNO3 氧化精炼 渣滓 回收Bi Te
银阳极
银电解 海绵银 银锭
黑金粉
金电解 废电解液 回收铂、钯
金板 金锭
该流程的主要环节是硫酸化焙烧浸出分离,铜转化为可溶性硫酸铜,硒化物分解使硒氧化为二氧化硒挥发分离,含SeO2 和SO2 的气体由气管抽至吸收塔,SeO2被水吸收生成H2SeO3,并同时被在水中的SO2还原为粗Se。焙烧浸出得CuSO4和部分AgSO4硫酸碲溶液,用铜(片或粉)置换出含碲的粗银粉送银精炼。金、银富集在浸出渣中。还原熔炼主要用浸出渣加氧化铅或铅阳极泥合并进行,产出含金银的贵铅,然后贵铅经氧化精炼分离铅、铋和碲,浇铸为金银合金,经银电解及精炼,产出海绵银铸锭,银泥(黑金粉)电解得金,金电解废液回收铂、钯。该法的特点是回收率高,可达90%以上,对原料适应性强,比较适合规模处理,欧美和前苏联国家大多采用火法流程,流程的缺点是冗长,中间环节多,积压金属和资金严重,特别是规模小时更为突出,影响经济效益。除此之外,高温焚烧产生有害气体,特别是铅的挥发,产生二次污染,因此它的应用受到限制。
● 湿法工艺
20世纪70年代湿法流程迅速崛起,并得到国内冶金界的认可,下面做以简单介绍:
铜阳极泥
H2SO4 浸出铜 CuSO4溶液
乙酸盐 浸出铅 Cu、Pb溶液
HNO3 浸出银 AgNO3溶液 Ag
王水 浸出金 渣 熔炼 回收Sn
金溶液
萃取精炼
金粉
该法用不同的酸分段浸出阳极泥中的贱金属杂质,以富集金、银。用H2SO4先使铜成为CuSO4,以乙酸盐常温浸出铅,使铅生成可溶的乙酸铅(Pb(Ac)2)分离。浸出渣用硝酸溶解银、铜、硒、碲,含银溶液用盐酸或食盐沉淀出氯化银(AgCl),其纯度可达99%以上,回收率可达96%,再从氯化银中精炼提取银,用王水从硝酸石溶渣中溶解金,金溶液用二丁基卡必醇(DBC)萃取,草酸直接还原得金产品,金纯度>99.5%,回收率可达99%。湿法工艺金银总回收率分别大于99%和98%。由于全流程金属分离都在酸性水溶液中进行,因此称为全湿法工艺,与火法工艺相比,有能耗低,有价金属综合利用好、废弃物少、生产过程连续等优点。
l 选冶联合工艺流程;
铜阳极泥
H2SO4 磨矿脱铜
浸出 CuSO4溶液
浸出渣
H2O 调浆
浮选 尾矿 炼铅
精矿
焙烧 焙炼 烟气 回收硒
银阳极 电解 银粉 银锭
黑金粉 电解 金板 金锭
该流程用于处理含铅高的铜阳极泥,流程包括阳极泥加硫酸磨矿及浸出铜,含金、银的浸出渣调浆进行浮选,选出的精矿进行苏打氧化熔炼产出银阳极,电解产出银和金粉等工序。流程中金、银回收率分别达到95%和94%。由于引入浮选工序,精矿熔炼设备规模为火法工艺的1/5,试剂消耗节约一半,减少了铅的污染,简化了后续熔炼过程,提高了经济效益。
l 天津大通铜业有限公司金银分厂阳极泥处理流程
成份
Cu Au Ag Pb Sb Bi Sn Ni As Te
15.64 2132g/T 15.94 9.95 20.17 1.32 0.92 0.40 7.30
流程
阳极泥
H2SO NaClO3(氧化剂)
稀酸浸出
控电位V420mv
炉渣 炉液
HCl H2SO4 NaClO3
V.1200mv金的控电氯化 沉Se Te
SO2 Cu粉置换
SO2 SeO2 溶液
炉液 NaClO3炉渣1200mv 回收得H2SeO3
粗Te CuSO4
尾液 Au粉 硒
草酸 二次金的控电氯化 浓缩结晶 尾液
炉液 炉渣
Au粉 尾液 硫代硫酸钠浸银
铸Au锭
炉渣 炉液
富集Pb.Sb 水含肼沉银
外销
尾液 银粉
银粉
银阳极泥
电解
电银 阳极泥 电解液
回收金
该流程设计上没有预焙烧工序,而是以浸铜时添加氧化剂(NaClO3),使阳极泥中Cu、Se、Te氧化成为CuSO4、H2SeO3和H2TeO3并转入溶液,在溶液中的H2SeO3用SO2还原得到粗Se。Te则用铜粉置换得Te精矿,CuSO4经浓缩得到结晶CuSO4.5H2O。浸出渣经二次控电氯化浸出金,一次浸出金用SO2还原,二次浸出金用草酸还原,金的回收率可达98.4%,控电氯化渣用硫代硫酸钠(Na2S2O3)浸银。硫代硫酸钠试剂毒性小,消耗少,反应速度快,适于处理含银物料,银的回收率可达99%,纯度达99%。
大通铜业有限公司的阳极泥含铅和锑比一般的铜阳极泥高,类似于铅阳极泥,因此所用的流程类似于铅阳极泥的氯化法流程,首先用FeCl3或HCl+NaCl溶液浸出铅阳极泥中的铜、砷、锑、铋及部分铅,同时有少部分银生成AgCl2-溶解,浸出液用水稀释至PH0.5,使SbCl3水解为SbOCl沉淀,同时沉淀出AgCl(沉淀率达99%以上),浸出渣用氨溶液浸出银,使转为可溶性的Ag(NH3)2Cl,再从溶液中用水合肼还原银,氨浸出渣用HCl+Cl2或HCl+NaClO3浸出回收金,区别在于金、银回收先后的选择问题,这需要视具体成分而定。
以上是处理各种阳极泥的几种典型原则流程,可根据处理阳极泥的成分进行不同的组合。
2、金、银基合金及双金属复合材料以及带载体的贵金属废催化剂的回收流程。
●金银合金和金属废品废料、废件的回收流程
含Au、Ag以及ΣPt的双金属废料废件
预处理
热分解400~600℃
硝酸浸出
难溶的残渣(Au、Pt、Pb等) 硝酸浸出液(含Ag及其它金属)
Cl
溶解 回收AgCl
残渣 溶液 AgCl 其它金属
硫化物SO2或NaSO3
沉金 粗Ag提纯
粗Au 溶液(Pt、Pb)
提纯
预处理可以是拆解或机械处理,热处理的主要目的是在400~600℃条件下去除有机物,以及低溶点的金属,然后用qN HNO3溶解,使物料中的银和其它贱金属氧化,以硝酸盐形式转入溶液,从溶液中回收银和提纯,硝酸不溶残渣,可以用王水或水氯化浸出或其它溶解金、铂和钯,从溶液中回收分离提纯Au、Pt和Pd。
黄金的提纯:粗金返溶解用二丁基必醇萃取金,反萃之后,再沉金,得到提纯。而含Pt、Pd溶液可用二烷基硫醚或N-二仲章基氨基乙酸(N540)萃取钯,达到与铂的分离,钯的萃取率可达99.5%,铂的萃取率几乎是零。有机相经水洗后用NH3.H2O反萃取钯,反萃取液再回收提纯钯。二烷基硫醚被认为是迄今为止工业上分离铂、钯最有效的萃取剂,它的唯一缺点是稳定性稍差,易氧化,萃取平衡时间稍长,萃取液回收铂。当然也可以用30%N540异戊醇+70%煤油萃取铂和钯分离。30%N540萃铂的条件4级萃取,1级洗涤3级反萃、铂的萃取率可达99.9%,4NHCl反萃,反萃率为99.95%,从反萃液中获得纯度为99.9%的铂产品。
对于铂、钯的分离提纯问题,传统的方法是反复沉淀法,水解沉淀法,硫化物沉淀,氨盐沉淀或离子交换分离。沉淀法的缺点,首先是分离效率不高,其次是周期长,回收率低,试剂消耗大、操作条件不佳麻烦。离子交换法,树脂饱和浓度低,用量大,交换彻底、交换时间长。萃取分离提取是近期崛起的分离方法,它的传播速度快,避开湿法冶金中最为繁杂的液固分离的问题,萃取剂可循环使用,流程相对简单,周期短,金属回收率高,纯化效果好的优点。因此被广泛应用。
● 以∑Pt为载体的催化剂回收流程
∑Pt载体有蜂窝状和小球状高溶点硅、铝酸盐,由于高温使用过程部分贵金属会向内层渗透,部分被烧结或被釉化包裹,或转化为化学惰性的氧化物和硫化物,因此他们的回收利用带有一定的难度。他们的回收必须经预处理富集阶段,然后再行分离提纯,预处理富集阶段分为:
▲火法富集法,高温熔炼以铁为辅收剂。碳作还原剂,加碳熔剂使载体转变为低熔点、低粘度炉渣,获得含富铂族金属的铁合金,后续酸浸除铁,获得铂族金属精矿。该方法的Pd、Pt回收率分别为99%,98%以上。也可以用硫化物(Fe2S,Ni3S2)作捕收剂,较低温度熔炼,获得冰镍后用铝活法化酸浸,获得铂族金属精矿。
▲载体溶解法:γ—Al2O3载体催化剂,经磨细用H2SO4.NaOH或NaOH+Na2SO3+联胺溶液直接溶解氧化铝,而贵金属全部富集在不溶解渣中。
▲再后续的分离提纯就可以接以上流程湿法部分,形成完整的流程。
⑵ 三元催化中的贵金属如何提取
将废三元催化剂粉碎粉碎至200目以上,通过高温焙烧去除碳和硫,再用硼氢化钠水溶液还原。在浸出过程中加入亚氯酸钠作为氧化剂。
通过加入质量比为2~4%的硼氢化钠溶液煮沸,减少了粉碎、研磨、焙烧等过程中产生的废催化剂,提高了铂族金属的活性。得到的还原液经过滤后与氯化钠、亚氯酸钠盐酸溶液混合,混匀后转入浸出装置。
⑶ 手中有一点黄金、铂金、铬的混合金属需要提纯,请问有什么方法可以快速提取贵金属
第一步来除铬:铬与浓硫酸反应,生源成二氧化硫和硫酸铬而去除:2Cr + 6H2SO4 =Cr2(SO4)3+ 3SO2↑ + 6H2O
第二步:将铂、金用王水溶解,铂、金均进入溶液。然后加硫酸亚铁沉淀出金。过滤出金,
第三步:剩余溶液加氯化铵,铂呈氯铂酸铵沉淀出,煅烧氯铂酸铵可得海绵铂。
⑷ 三元催化怎么提炼贵金属
将废三元催化剂粉碎粉碎至200目以上,通过高温焙烧去除碳和硫,再用硼氢化钠水溶液还原。在浸出过程中加入亚氯酸钠作为氧化剂。
通过加入质量比为2~4%的硼氢化钠溶液煮沸,减少了粉碎、研磨、焙烧等过程中产生的废催化剂,提高了铂族金属的活性。得到的还原液经过滤后与氯化钠、亚氯酸钠盐酸溶液混合,混匀后转入浸出装置。
在85℃~90℃条件下,浸出时间至少180min,经过滤得到固体催化剂。然后加入10%HC1酸洗(80℃,20min)和水洗(80℃,20min),将洗涤液和浸出液结合,浓缩,分析。得到了浓缩浸出液,并对铂族金属进行了分离纯化,得到了高纯度的铂族金属。
(4)熔盐法提取贵金属扩展阅读:
三元催化器的载体部件是一块多孔陶瓷材料,安装在特制的排气管当中。称它是载体,是因为它本身并不参加催化反应,而是在上面覆盖着一层铂、铑、钯等贵重金属。
它可以把废气中的HC、CO 变成水和CO2, 同时把Nox 分解成氮气和氧气。HC、CO 是有毒气体,过多吸入会导致人死亡,而NOX 会直接导致光化学烟雾的发生。
⑸ 如何提炼贵金属
买本书,《贵金属深加工及其应用》,周全法的。看看大部分都知道了。
⑹ 火花塞怎么提炼贵金属
摘要 1.浸出
⑺ 怎样从废电子产品中提取贵金属
这是个提纯工来艺
是根自据各种贵金属的化学反应来进行的
因为你的问题比较单一所以给你个建议
网络查询你想提纯的贵金属物质,融化于什么化学物质,而什么化学品可以回收该贵金属物质。
比如:黄金融化于比例后的盐酸与硝酸组合化学水,而含有黄金的化学水可以用某物质回收成黄金灰,之后热化后可以还原成贵金属金!
满意请采纳
⑻ 求从电子废弃物中提取贵金属
1.1 物理方法
机械法的常规步骤有:拆卸、破碎、分选和金属的后续处理
1.2 化学方法
1.2.1火法冶金
主要有焚烧熔出工艺、高温氧化、熔炼工艺、浮渣技术、电弧炉烧结工艺等
1.2.2 湿法回收
传统湿法冶金技术(如浸出、溶剂萃取、离子交换、沉淀、还原或电积等)及若干新工艺(如电化学技术和联用工艺)等。近些年来,湿法回收技术中用于提取贵金属的主要是氰化法和溶剂萃取法。
氰化法(碱浸法) 采用直接从原料中浸出特定金属,即对磨细的电子废弃物用氰化钠溶液浸泡并通入空气,加入生石灰或氢氧化钠调节pH值,使金粒溶解于溶液中。溶液分离后用锌丝置换,得
沉淀并用酸洗得粗金。氰化法提取黄金收率高,达90%以上,成本较低,设备简单。缺点是氰化物毒性大
溶剂萃取法是用于贵金属萃取的一种常用方法。萃取法一般包括萃取和反萃取。萃取法的研究
通常大多集中于萃取剂的选择和萃取条件的优化。常用的萃取剂有:阴离子交换萃取剂I有报道
指出,利用含三异辛胺(N235)的阴离子交换萃取体系从废旧电子线路板中提取铜,得到了99.06%的硫酸铜晶体。中性含磷萃取剂:如磷酸三丁酯(TBP),可从氰化液中选择萃取金 ,具
有很高的载金能力。中性含硫萃取剂I如硫醚RSR),用于铂族金属的萃取。中性含氧萃取剂:
如用仲胺醇萃取剂N2125自盐酸介质中萃取金,金的萃取率达97.50% ;再如用甲基异丁酮(MIBK)萃取剂从含金、铂、,钯的贵液中萃取金,萃取率可达99% 以上 ]。鳌合萃取剂:如噻吩甲酰三氟乙酰基丙酮(1-rA)和肟类萃取剂(LIX)等。前者已被成功用于从固液基质中萃取镧系和锕
系金属¨。。;后者据文献报道ll¨,用LIX79萃取剂从含Fe(Ⅱ)、Cu(I)、Ni(Ⅱ)、Ag(I)和zn(Ⅱ)(NaCN=1000 mg/L)的溶液中分离萃取Au(I),可达到90% ~95% 的萃取率。有机羧酸:如近年研究出的仲壬基苯氧基乙酸¨ 等。环酯类石炭酸萃取剂:特别适于金的萃取,实验中金的萃取率可高达99%[1 。胺类萃取剂:据报道Ll ,采用四元氨盐萃取剂(ODMBAC)从盐酸介质中萃取Au(Ⅲ),萃取率达95% 以上。其他萃取剂还有如璜酸萃取剂、大环多元醚类萃取剂以及用于协同萃取的萃取剂等。
2.2 生物法
利用细菌浸取金等贵金属是20世纪80年代开始研究的用于提取低含量物料中贵金属的新方法。
2.3 液膜萃取
液膜由膜溶剂(成膜的基体物质)、表面活性剂(分子中含有亲水基和疏水基两个部分的化合
物)、流动载体和内相试剂组成。液膜分离机理:
(1)单纯迁移:单纯靠待分离的不同组分在膜中的溶解度和扩散系数的不同导致透过膜的速度
不同来实现分离,
(2)滴内化学反应:在溶质的接受相内添加与溶质能发生化学反应的试剂,使溶质先溶解在膜
溶剂中,然后扩散到膜表面和内相试剂反应。反应生成一种不能逆扩散透过膜的新产物。
(3)膜相化学反应:在膜相中加入一种流动载体,载体分子先在液膜的料液(外相)侧选择
性地与某种溶质发生化学反应,生成中间产物,然后这种中间产物扩散到膜的另一侧,与液膜内相试剂作用,并把该溶质释放出来,这样溶质就被从外相转入到内相。
——————————————————————————————————————————
恩~~~~~
⑼ 贵金属提取
a. 加入氰化钠(或氰化钾)溶液,同时鼓入空气:
4Ag + 8NaCN + O2 + 2H2O == 4Na[Ag(CN)2] + 4NaOH
4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O == 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH
b. 用金属锌还原,得到较纯净的金和银:专
2Na[Ag(CN)2] + Zn == 2Ag + Na2[Zn(CN)4]
2Na[Au(CN)2] + Zn == 2Au + Na2[Zn(CN)4]
c. 过滤,加入硝酸,分离金:属
Au不溶于稀HNO3,过滤即得到金属Au。
d. 滤液浓缩、冷却结晶,可得到AgNO3晶体。
e. 将AgNO3加热分解(避光)即得到金属Ag:
⑽ 三元催化中的贵金属如何提取
将废三元催化剂粉碎粉碎至200目以上,通过高温焙烧去除碳和硫,再用硼氢化钠水溶内液还原。在容浸出过程中加入亚氯酸钠作为氧化剂。
通过加入质量比为2~4%的硼氢化钠溶液煮沸,减少了粉碎、研磨、焙烧等过程中产生的废催化剂,提高了铂族金属的活性。得到的还原液经过滤后与氯化钠、亚氯酸钠盐酸溶液混合,混匀后转入浸出装置。
在85℃~90℃条件下,浸出时间至少180min,经过滤得到固体催化剂。然后加入10%HC1酸洗(80℃,20min)和水洗(80℃,20min),将洗涤液和浸出液结合,浓缩,分析。得到了浓缩浸出液,并对铂族金属进行了分离纯化,得到了高纯度的铂族金属。
(10)熔盐法提取贵金属扩展阅读:
三效催化转化器的工作原理如下:
当高温汽车尾气通过净化装置时,三通催化转化器中的净化剂会增强CO、碳氢化合物和NOx的活性,促进一定的氧化还原化学反应。
CO在高温下氧化成无色、无毒的二氧化碳气体;碳氢化合物在高温下被氧化成水和二氧化碳;氮氧化物被还原为氮和氧。三种有害气体变成无害气体,使汽车尾气清洁。如果仍然有氧气,空气-燃料比应该是合理的。