资源循环科学与工程概论42贵金属材料循环利用技术课件.ppt

内内 容容 贵金属材料循环利用技术贵金属材料循环利用技术2 2贵金属材料循环利用技术2.12.1 贵金属主要指金、银和铂族金属（钌、铑、钯、锇、铱、铂）等8种金属元素。这些金属之所以誉为贵金属是由于它们的物理、化学性质极其稳定，色泽瑰丽，在人类生活中常被做贵重首饰和货币；在现在高科技中，它们因性质优良而广为应用；然而因资源少而散，故显得格外珍贵。贵金属回收具有重要的意义：贵金属资源匮乏，矿产资源属于不可再生资源，特别是金、银工业储量较少。二次资源中贵金属含量大大高于原矿含量，且回收成本低。人类生产了大量的贵金属，大部分已进入工业和人们的生活领域，回收市场大。金的回收2.22.2从含金废液中回收金电解法电解法一般采用开槽和密闭的电解设备。其原理是在含金废液中插入两个电极，通电之后，在阳极附近产生电离反应，使金离解并移向阴极。当金在阴极上沉积到一定的厚度时，再刷洗下来，经熔炼铸锭即得粗金。置换法置换法锌置换法从废液中回收金流程图锌置换合金溶液加热、搅拌溶解调整氰化物浓度调整碱度过滤溶液金泥金的回收2.22.2从电子废料中回收金电子废料主要包括废旧的印刷板，各种含金的电子配件和元件，目前主要是手机、电脑等各种电子产品的主板，主要采用湿法浸出-溶剂萃取进行回收。金回收金回收王水溶金:经济、有效的方法，但对环境污染较大；选择性溶解法:技术要求较高，对不同的处理对象应采取不同的浸出试剂；氰化法:剧毒，污染环境，浸出速度慢而逐渐被淘汰；硫脲溶解:速度快，选择性好，毒性小，缺点是成本较高。精炼的方法精炼的方法有Na2SO3还原法，金属置换法，溶剂萃取法等，Na2SO3还原法由一系列的沉淀-溶解工序组成，分离步骤长，选择性差，单元操作，返料、固液分离多，导致了金属直收率低、生产周期长，成本高；金属置换法，速度快，效率高、工艺设备简单，但置换剂会污染贵金属；溶剂萃取法提金的速度快、选择性好、能连续操作，是非常好的提金工艺。金的回收2.22.2从含金合金中回收金图4.6含金合金回收工艺流程图含金合金溶解王水蒸发、浓缩滤液 还原还原金粉熔炼粗金SO2或FeSO4残渣熔炼其他金属铸锭沉淀、分离金粉硅质合金废料浸泡熔炼水洗酸煮粗金HF+HNO3HNO3H20金的回收2.22.2从镀金废料中回收金火法熔退法火法熔退法该法是将电解铅熔化并略升温（铅熔点为327），然后将被处理的废料置于铅内，使金渗入铅中，而后取出退金后的废料，将铅铸成贵铅板，再用灰吹法或电解法从贵铅中进一步回收金。化学退镀法化学退镀法配制退镀液，取NaCN 75g、间硝基苯磺酸钠75g，溶于1L 水中，待完全溶解后再使用。其操作方法为：将退镀液装入耐酸盆内（或烧瓶中）升温至90，将镀金废料放入退镀液中1 2min后取出，金被退镀而进入溶液中。银的回收2.32.3从废定影液中回收银Ag2(S2O3)34-+S2-=Ag2S+3S2O32-2Ag2S+1/2O2=Ag2O+SO2Ag2O=2Ag+1/2O2Ag2S+Fe=2Ag+FeS 银的回收2.32.3 从感光胶片、相纸中回 收银含银废胶片类包括：感光胶片的废品、报废的电影片、医院X光片、照像复制等废底片等。从这些含银废胶片上再生回收银的工艺很多，主要有：焚烧法、化学法。图4.8废胶片回收白银工艺流程图一次洗液 碎片离心过滤洗脱液碎片一次水洗硫酸沉淀沉淀蛋白酶洗脱洗脱切片废胶片水溶液酸液沉淀物污水处理排放银泥电解尾液滤渣堆放浸出浸出加热冷却离心过滤氧化铝沉淀中和PH=7回收碎片三次洗液碎片三次水洗二次洗液二次水洗银锭滤液熔铸阴极板配药电解电解二次洗液二次水洗一次洗液碱洗液碎片碎片碎片一次水洗碱洗银的回收2.32.3从废旧电池中回收银图4.9废旧纽扣电池中银的回收工艺流程图纯银银锌混合物1:4 H2SO4Zn粉银氨溶液AgCl浓氨水NaCl过滤石墨滤液HNO3溶解外壳、封口 铜铁等回收负极（暂弃）正极垫圈（回收废旧塑料）解体分选废旧纽扣电池铂的回收2.42.4从含铂废催化剂中回收铂Zn或水合肼Pt-Al2O3废催化剂分离出去陶瓷球焙烧溶解还原粗铂溶解煅烧(NH4)2PtCl6沉淀王水海绵铂NH4Cl不溶残渣滤液Al2O3王水图4.10 王水法从Pt-Al2O3废催化剂中回收铂的工艺流程铂的回收2.42.4从含铂废合金中回收铂铂-铱合金废料铝碎化盐酸溶铝盐酸溶铝铝废液铂铱活性粉末王水造液赶硝HCl过滤残渣滤液粗分铂、铱粗分铂、铱残渣海绵铂海绵铂(NH4)2S粗(NH4)2PtCl6沉铱回收铱王水溶解王水溶解滤液沉铂(NH4)2PtCl6煅烧NH4Cl 图4.11从铂-铱合金废料中回收铂工艺流程铂的回收2.42.4从含铂废液中回收铂含铂废液种类繁多，目前主要的含铂废料回收铂来源有含铂废镀液、银金电解废液两种。从废液中回收铂的工艺很多，可以视溶液的性质及含铂的多少加以选择。一般常用方法有：还原法、萃取法、离子交换法以及活性炭吸附法等。最常用的有Zn置换法。从含铂的耐火砖中回收铂在玻璃纤维厂使用的熔融炉在熔炼玻璃原料是由铂合金做成的铂金坩埚及其漏板在熔炼高温下，一部分铂合金被熔化，渗入炉壁的耐火砖缝隙中，当熔炼炉报废或检修时，这种含有铂的耐火砖应很好的收集起来，将所含铂加以回收。铂-铱合金废料配料烧结烧结粉碎酸浸酸浸碱浸二次酸浸酸浸铂精矿溶液置换沉淀溶液排放提纯熔炼铂合金 钯的回收2.52.5 从含钯催化剂中回收钯含钯催化剂的种类很多，大多应用于石油化工中的催化加氢和催化氧化等反应过程中，如制备乙醛、吡啶衍生物、乙酸乙烯酯及多种化工产品的反应过程。NH3H2O王水还原酸溶酸溶过滤氨化氨化滤液颗粒5%Pb/C灼烧灼烧筛分水合肼PdCl2灼烧烘干酸析酸析HCl还原还原氨化钯氢钯氢王水残渣滤液铜粉 甲酸盐酸粉碎溶解溶解还原过滤精制浓缩还原还原沉淀溶解溶解废催化剂 钯的回收2.52.5从贵金属合金废料中回收钯贵金属合金废料中钯的回收主要分离回收以Pd、Ag、Au、Ni等贵金属混合以及与其他常见的非贵金属元素组成的合金废料中的钯。其关键问题是实现钯同其他主题元素的分离（包括其他贵金属和非贵金属），首先制得粗钯，再进一步从粗钯中出去杂质元素。分离提纯钯较为方便可行的是氧化-还原分离提纯法杂质HNO3盐酸或氯化钠硝酸盐溶液AgCl(回收)含Pd溶液王水AgCl(回收)Au稀NaOH乙醚层盐酸、乙醚氯亚钯酸HCl氨水溶液王水PdCl2水合联胺海绵钯海绵钯二氯二氨络亚钯溶解还原水相络合沉淀蒸发浓缩反萃取预处理萃取溶解不溶物沉淀溶解钯合金废料