會(huì)計(jì)學(xué)1鉑族金屬的回收技術(shù)

鉑族金屬，又稱鉑族元素。包括鉑（Pt）、鈀（Pd）、鋨（Os）、銥（Ir）、釕（Ru）、銠（Rh）六種金屬元素，在元素周期表中屬第5,6周期。鉑族金屬以其特別可貴的性能和資源珍稀而著稱；與金、銀合稱“貴金屬”。但其發(fā)現(xiàn)與利用相對(duì)于金、銀來(lái)說要晚得多。金、銀飾品在人類紀(jì)元之前的墓葬中就有發(fā)現(xiàn)，而人類對(duì)鉑族金屬的了解和利用，不過兩百多年的歷史。其中鉑發(fā)現(xiàn)最早，1735年由尤爾洛發(fā)現(xiàn)，其余幾種元素都遲至19世紀(jì)才陸續(xù)有所了解，如鈀是1803年由沃拉斯頓發(fā)現(xiàn)，釕是1845年科勞斯（K.Claus）發(fā)現(xiàn)。雖然發(fā)現(xiàn)晚，但很快了解到它們有一些可貴的功能，因而被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和尖端技術(shù)中。因此被稱為“現(xiàn)代貴金屬”。第1頁(yè)/共17頁(yè)YourTopicGoesHere

據(jù)報(bào)道，從公元前4000年到19世紀(jì)末，全球累計(jì)產(chǎn)金2.9萬(wàn)t，19世紀(jì)世界平均年產(chǎn)金123t；到1973～1980年，世界平均年產(chǎn)金量達(dá)1375t。鉑族金屬的世界產(chǎn)量從1969年開始超過100t，80年代末便翻了一番，達(dá)到200t，90年代初年產(chǎn)近300t。從這些數(shù)據(jù)不難體會(huì)出“貴金屬”與“現(xiàn)代貴金屬”深層的涵義：二者都是珍稀而貴重，而鉑族元素雖然絕對(duì)數(shù)量比不上金、銀，但其發(fā)展的速度深刻體現(xiàn)出“現(xiàn)代”的涵義。第2頁(yè)/共17頁(yè)YourTopicGoesHere鉑族金屬既具有相似的物理化學(xué)性質(zhì)，又有各自的特性。它們的共同特性是：除了鋨和釕為鋼灰色外，鉑族金屬其余均為銀白色；熔點(diǎn)高、強(qiáng)度大、電熱性穩(wěn)定、抗電火花蝕耗性高、抗腐蝕性優(yōu)良、高溫抗氧化性能強(qiáng)、催化活性良好。各自的特性又決定了不同的用途。例如鉑還有良好的塑性和穩(wěn)定的電阻與電阻溫度系數(shù)，可鍛造成鉑絲、鉑箔等；它不與氧直接化合，不被酸、堿侵蝕，只溶于熱的王水中；鈀可溶于濃硝酸，室溫下能吸收其體積350～850倍的氫氣。銠和銥不溶于王水，能與熔融氫氧化鈉和過氧化鈉反應(yīng)，生成溶解于酸的化合物；鋨與釕不溶于王水，卻易氧化成四氧化物。第3頁(yè)/共17頁(yè)YourTopicGoesHere鉑族金屬是典型的貴金屬，其化學(xué)穩(wěn)定性特別高，具有很好的抗腐蝕和抗氧化能力。它們能抵抗普通酸和化學(xué)試劑的腐蝕，鉑不與普通酸作用，但能緩慢地溶解于王水中生成氯鉑酸（H2PtCl6）。鈀在鉑族中較為活潑，對(duì)酸的抗蝕能力稍差，能很快溶于硝酸。銥、銠、釕能抗單一的酸和化學(xué)試劑侵蝕，甚至王水也很難溶解它們。第4頁(yè)/共17頁(yè)YourTopicGoesHere鉑和銠的抗氧化性很好，在空氣中能長(zhǎng)期保持光澤，不被氧化。在高溫下鉑和銠與氧氣作用生成揮發(fā)性的氧化物，增加它的蒸發(fā)速度。粉末狀的銥在空氣或氧氣中于600℃時(shí)氧化，生成一層氧化銥（IrO2）薄膜。這種氧化物在高于1100℃時(shí)分解，使金屬恢復(fù)原有光澤。銥是惟一可以在氧化性氣氛中使用到2300℃而不嚴(yán)重?fù)p失的金屬。釕、鋨容易被氧化，在室溫下，鋨的表面就生成藍(lán)色的氧化膜（OsO2）。四氧化鋨（OsO4）和四氧化釕（RuO4）都是揮發(fā)性的有毒化合物，能刺激粘膜，侵害皮膚。第5頁(yè)/共17頁(yè)YourTopicGoesHere鉑具有優(yōu)良的熱電穩(wěn)定性、和高溫抗氧化性和高溫抗腐蝕性。鈀能吸收比其體積大2800倍的氫，且氫可以在鈀中自由通行。銥和銠能抗多種氧化劑的侵蝕，有很好的機(jī)械性能。釕能與氨結(jié)合，但不起化學(xué)反應(yīng)，類似某些細(xì)菌所特有的性能。鋨很脆和很硬，體積彈性模量最大。鋨、釕都易氧化，其氧化物有刺激性，毒性大等等。第6頁(yè)/共17頁(yè)YourTopicGoesHere鉑族金屬稀有而貴重，歷來(lái)重視回收。廢催化劑、廢電器元件、含鉑的殘破器皿、廢電鍍液、珠寶裝飾品廠的廢料等都可從中回收鉑族金屬。這些廢料含鉑量高時(shí)可直接分離提純；含量低時(shí)，須先行富集。液體廢料可以加廉價(jià)金屬進(jìn)行置換，或加硫化物使其沉出；也可用電解沉積或離子交換法富集。固體廢料可用銅或鉛熔煉捕集回收。下面例舉幾種我國(guó)主要的回收利用技術(shù)。第7頁(yè)/共17頁(yè)YourTopicGoesHere[1]硝酸工廠中回收鉑的方法硝酸生產(chǎn)所用鉑、鈀、銠三元合金催化劑網(wǎng)，生產(chǎn)中耗損的貴金屬大部沉積在氧化爐灰中。昆明貴金屬研究所和太原化肥廠合作研究，工藝流程如下：爐灰→鐵捕集還原熔煉→氧化熔煉→酸浸→渣煅燒→濕法提純→鉑鈀銠三元合金粉。Pt、Pb、Rh直收率83%，總收率98%，產(chǎn)品純度99.9%。舊鉑網(wǎng)回收工藝簡(jiǎn)單，廢網(wǎng)經(jīng)溶解、提純、還原后再配料拉絲織網(wǎng)，其回收率>99%。第8頁(yè)/共17頁(yè)YourTopicGoesHere[2]玻纖工業(yè)鉑的回收昆明貴金屬研究所提出，將Pt、Rh、Au合金廢料用王水深解，趕硝轉(zhuǎn)鈉鹽，過氧化氫還原分離金，離子交換除雜質(zhì)，水合肼還原得純Pt、Rh。鉑銠產(chǎn)品純度99%，回收率99%。物質(zhì)再生利用研究所提出用“白云石一純堿混合燒結(jié)法”從廢耐火磚，玻璃渣中回收鉑銠的工藝。廢耐火磚經(jīng)球磨、溶融、水碎、酸溶、過濾、濾渣用王水溶解，趕硝，離子交換；水合肼還原，獲鉑銠產(chǎn)品。鉑銠總收率>99%，產(chǎn)品純度99.95%。該所結(jié)合多年生產(chǎn)實(shí)踐提出選冶聯(lián)合法回收廢耐火磚中鉑銠，降低了成本，縮短了工藝，收到較好的效果。第9頁(yè)/共17頁(yè)YourTopicGoesHere[3]從廢催化劑中回收鉑、鈀其一，溶解貴金屬法，昆明貴金屬研究所與上海石化總廠采用高溫焙燒、鹽酸加氧化浸出，鋅粉置換，鹽酸加氧化劑溶解，固體氯化銨沉鉑，鍛燒得純鉑，產(chǎn)品鉑純度99.9%，回收率97.8%。已申請(qǐng)中國(guó)專利。其二，物資再生利用研究所與核工業(yè)部五所合作采用“全熔法”浸出，離子交換吸附鉑（或鈀），鉑的回收率>98%。鈀的收率>97%。產(chǎn)品純度均>99。95%。已申請(qǐng)中國(guó)專利，并在數(shù)家工廠使用。其三，物資再生利用研究所與揚(yáng)子石化公司合作研究從廢鈀碳催化劑中回收鈀。廢催化劑經(jīng)燒碳，氯化浸出，氨絡(luò)合，酸化提純，最后水合肼還原獲純度>99.95%海綿鈀，絡(luò)合渣等廢液中少量鈀經(jīng)樹脂吸附回收。鈀回收率>98%。已申請(qǐng)中國(guó)專利。第10頁(yè)/共17頁(yè)YourTopicGoesHere[4]廢鉑、錸催化劑回收其一，物資再生利用研究所與長(zhǎng)嶺煉油廠合作，采取“全溶法”浸出，離子交換吸附鉑錸，沉淀劑分離鉑錸的方法。鉑回收率>98%，錸收率>93%，鉑錸產(chǎn)品純度均>99.95%，尾液硫酸鋁可做為生產(chǎn)催化劑載體原料。其二，清華大學(xué)與北京稀貴金屬提煉廠合作。用萃取法回收廢催化劑中的鉑錸。廢催化劑用40%硫酸溶解，溶解液中用40%二異辛基亞砜萃取錸，反萃液生產(chǎn)錸酸鉀，硫酸不溶渣灼燒除碳，酸溶浸鉑，浸鉑液經(jīng)40%二異辛基亞砜萃取鉑，反萃液還原沉鉑。鉑的萃取率>99%，反萃率>99%，鉑直收率>97%，產(chǎn)品鉑純度99.9%；錸的萃取率>99%，反認(rèn)率>99%。第11頁(yè)/共17頁(yè)YourTopicGoesHere[5]鉑銠合金分離提純昆明貴金屬研究所提出：鉑銠合金用鋁合金“碎化，稀鹽酸浸出鋁，得到細(xì)鉑銠粉，鹽酸加氧化劑溶解，溶液用三烷基氧化膦萃取分離鉑銠，離子交換提純銠。銠純度99.99%，銠回收率92~94%。已申請(qǐng)中國(guó)專利。其二，成都208廠從日本引進(jìn)一套鉑銠分離設(shè)備，鉑收率98.5%，銠收率95%，鉑銠產(chǎn)品純度均>99.95。第12頁(yè)/共17頁(yè)YourTopicGoesHere[6]從鋨銥合金廢料提純鋨原中國(guó)物資再生利用總公司華東分公司采用通氧燃燒分離鋨銥，堿液吸收氧化鋨，硫化鈉沉淀，除硫得粗鋨，再氧化，鹽酸液吸收，氯化銨沉淀，氫還原，制取純鋨粉，鋨回收率>98%。此方法適用于含鋨3%~8%的廢料。第13頁(yè)/共17頁(yè)YourTopicGoesHere[7]筆尖磨削廢料中釕的回收華東分公司提出用浮選法回收含釕0.4%~1%的筆尖磨削廢料。油酸鈉為浮選劑，2#油為起泡劑，酸性介質(zhì)。所得精礦含釕>5%，尾礦含釕<0.2%，釕回收率>90%。第14頁(yè)/共17頁(yè)YourTopicGoesHere[8]從廢催化劑渣中回收鈀和銅其一，物資再生利用研究所用Hcl-H2O2二段逆流