火法冶金法
原理:通過高溫熔煉使貴金屬與雜質分離,利用貴金屬高熔點(如鉑熔點 1768℃、銠熔點 1964℃)和化學穩定性實現富集。
適用廢料
高純度固態廢料: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)。
粗金屬進一步通過火法精煉(如金的 “灰吹法”)或濕法提純。
優缺點
優點:處理量大,適合批量回收;對廢料預處理要求低。
缺點:能耗高,可能產生有害氣體(如熔煉含硫廢料時釋放 SO?);銠等高熔點金屬需更高溫度,工藝復雜。
生物法(微生物提取)
原理:利用(如硫桿菌)的代謝活動溶解貴金屬,或通過微生物吸附貴金屬離子。
應用:低品位金礦、電子廢料的預處理。
示例:氧化亞鐵硫桿菌可氧化廢料中的硫化物,釋放出貴金屬離子,再通過吸附樹脂回收。
微波輔助提取
原理:微波加熱加速廢料中貴金屬與試劑的反應,縮短溶解時間。
優勢:能耗比傳統火法降低 50%,適用于小批量高價值廢料(如實驗室貴金屬器皿)。
預處理階段:廢料拆解與浸出前處理
機械拆解與破碎
將廢料(如電子元件、催化劑、電鍍廢液等)破碎至合適粒度,便于后續浸出。
示例:從汽車尾氣催化劑(含鉑、鈀、銠)中破碎篩分,分離載體(如氧化鋁)與貴金屬顆粒。
除雜處理
通過酸溶、堿溶或物理方法(如磁選)去除廢料中的賤金屬(鐵、銅、鎳等)或有機物,避免干擾貴金屬浸出。
示例:用稀硫酸溶解電子廢料中的銅,保留貴金屬。
