Ⅰ 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、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。
Ⅱ 稀贵金属的稀有金属
包括: 稀有金属通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属。它们难于从原料中提取,在工业上制备和应用较晚。但在现代工业中有广泛的用途,如用于制造特种钢、超硬质合金和耐高温合金,在电气工业、化学工业、陶瓷工业、原子能工业及火箭技术等方面。
稀有金属的名称具有一定的相对性,随着人们对稀有金属的广泛研究,新产源及新提炼方法的发现以及它们应用范围的扩大,稀有金属和其它金属的界限将逐渐消失,如有的稀有金属在地壳中的含量比铜、汞、镉等金属还要多。
分类稀有金属根据各种元素的物理和化学性质赋存状态,生产工艺以及其他一些特征,一般从技术上分为以下五类:
稀有轻金属
包括锂、铷、铯、铍。比重较小,化学活性强。
锂:是金属中比重最轻的,可制合金。
铷:银白色,质软而轻,是制造光电管的材料,铷的碘化物可做药用。
铯:白色质软,在空气中很容易氧化,铯可做真空管中的去氧剂,化学上可做催化剂。
铍:银白色,六角形的晶体,合金质坚而轻,可用来制飞机机件,在原子能研究制造X光管中,都有重要用途。
稀有难熔金属
包括钛、锆、铪、钒、铌、钽、钼、钨。熔点较高,与碳、氮、硅、硼等生成的化合物熔点也较高。
钛:纯钛和以钛为主的合金是新型的结构材料,主要用于飞机工业和航海工业。
锆:灰色结晶体或灰色粉末,应用于原子能工业和在高温高压下用作耐蚀化工材料。
铪:性质跟锆相似。
钒:银白色,融合在钢中,能增加钢的抗张强度,弹性和硬度,工业上用途很广。
铌:有光泽,主要用于制造耐高温的合金钢和电子管。
钽:银白色,可做电子管的电极,还可以做电解电容,碳化钽熔点高极坚硬,可制作削道具和钻头等。
钼:银白色在空气中不易变化,可与铝铜铁等制成合金,为电子工业重要材料。
钨:灰黑色的晶体,质硬而脆,熔点很高,可以拉成很细的丝,钨丝可以做电灯泡中的细丝,钢里面加入少量的钨合成钨钢可以制造机器钢甲等。
稀有分散金属
简称稀散金属,包括镓、铟、铊、锗、铼以及硒、碲。大部分赋存于其他元素的矿物中。
镓:银白色晶体,可制合金。
铟: 银白色晶体,能拉成细丝 可做低熔点的合金。铟锡氧化物(ITO)是各类平板显示器不可缺少的关键材料,全世界铟75%消耗在这方面。铟在地壳中的自然储量为6000吨,可开采储量超过2000吨。
铊:白色 质柔软,盐类有毒。
锗:灰白色结晶,质脆有光泽,是重要的半导体,主要用来制造半导体晶体管。
铼:可用来制电灯丝,化学上用做催化剂。
硒:一种非金属元素,导电能力随光的照射强度的增减而改变,可用来制半导体晶体管和光电管等,又供玻璃等着色用等。
碲:废金属元素,对热和电传导不良,用于炼铁工业,化合物有毒,可做杀虫剂。
稀有稀土金属
简称稀土金属,包括钪、钇及镧系元素。它们的化学性质非常相似,在矿物中相互伴生。
钪:灰色常跟钆铒等混合物存在,产量很少。
钇:灰黑色粉末,有金属光泽,可制作特种玻璃和合金。
镧:灰白色有延展性,在空气中燃烧发光, 可制合金又可做催化剂。
稀有放射性金属:包括天然存在的钫、镭、钋和锕系金属中的锕、钍、镤、铀,以及人工制造的锝、钷、锕系其他元素和104至107号元素。
上述分类是不十分严格的。有些稀有金属既可以列入这一类,又可列入另一类。例如铼可列入稀散金属,也可列入稀有难熔金属。
Ⅲ 贵金属合金要用什么化学可以提出来可以讲详细一点
如果贵金属说的是铂金之类的话,可以用电解法.
把合金接正极,负极接惰性电极,在适合的电解液中<硫酸铜等>放电
"贵金属"就会以阳极泥的形式在电解池池底
Ⅳ 我想知道贵金属如铂金,钯金可不可以电解抛光,它的损耗是多少谢谢
点解?MY GOD 。这个技术含量很高耶、何必点解那么费事?送点店铺里都可以抛光。你以为是铂金啊?只要是PD900以上的都没那么小气。
Ⅳ 电解水用什么金属电极好(铂,钯,银等贵金属除外,可以是合金,不要石墨)
这个是工业上:镍钴铁复合材料作为阳极,镍基材料作为阴极,高浓度的氢氧化钠或氢氧化钾溶液作为电解液。
还可以使用不锈钢做电极,不过消耗大。
Ⅵ 关于贵金属 铑 的问题
铑是一种类似于铝的青白色金属,质硬而脆,具有较强的反射能力,加热状态下特别柔软。铑的化学稳定性好。铑的抗氧化性很好,在空气中能长期保持光泽。在高温下铑与氧气作用生成挥发性的氧化物,增加它的蒸发速度。但铑在加热时会蒙上一层黑色氧化膜,而当温度超过1200℃时氧化膜会消失。铑对酸(浓硫酸除外)、王水、以及硫、氯和氟的耐腐蚀性较高。铑的高温强度很好,但冷塑性加工性能稍差。
铑是由英国化学家威尔亚姆.沃尔拉斯统(William Hyde Wollaston)于1803年发现的。他是在发现钯后很快就发现了铑。沃尔拉斯统先是把粗铂溶解于王水中,然后用苛性纳NaOH中和过剩的酸,并从中和溶液中沉积出了含氯化铵的铂和含氰化汞的钯,之后将滤渣用盐酸处理,为避免氰化汞过剩,要使其干透。用酒精处理过的残渣乃是呈现为深红色的铑盐与钠盐粉未,将这种粉未在氢气流中加热便可产出铑。
铑由镍生产的副产品获得。亦可在铂矿中发现,在一些铂合金中用作催化剂。
途
铑的主要用途是用作高质量科学仪器的防磨涂料和催化剂,铑铂合金用于生产热电偶。也用于镀在车前灯反射镜,电话中继器,钢笔尖等。
汽车制造业是铑的最大用户。目前汽车制造业中铑的主要用途是汽车尾气催化剂。其它消耗铑的工业部门是玻璃制造业,镶牙合金制造业,珠宝制品业。而随着燃料电池技术的不断发展和燃料电池汽车技术的逐步成熟,汽车工业的用铑量将持续增加。
铂族金属和合金有很多重要的工业用途。过去主要是制造蒸馏釜以浓缩铅室法制得稀硫酸,也曾用铂铱合金制造标准的米尺和砝码。在19世纪中叶,俄国曾制造铂铱合金币在市场上流通。目前,铂族金属及其合金的主要用途为制造催化剂。铂铑合金对熔融的玻璃具有特别的抗蚀性,可用于制造生产玻璃纤维的坩埚。铂铱、铂铑、铂钯合金有很高的抗电弧烧损能力,被用作电接点合金,这是铂的主要用途之一。由于铂化学性质稳定,纯铂、铂铑合金或铂铱合金制造的实验器皿如坩埚、电极、电阻丝等是化学实验室的必备物。铂钴合金是一种可加工的磁能积高的硬磁材料。铂和铂合金广泛用于制造各种首饰特别是镶钻石的戒指、表壳和饰针。铂或钯的合金也可作牙科材料。铂、钯和铑可作电镀层,常用于电子工业和首饰加工中。近年来涂钌和铂的钛阳极代替了电解槽中的石墨阳极,提高了电解效率,并延长电极寿命,是氯碱工来中一项重要的技术改进,为钌在工业上使用开辟了新途径。锇铱合金可制造笔尖和唱针。钯合金还用于制造氢气净化材料和高温钎焊焊料等。在化学工业中还使用包铂设备。
Ⅶ 各类贵重金属的代码是什么
K是Karat缩写,是国际上用来表示含金量的符号 。
K金 在市面基本有三种颜色(黄色,银白色、粉红玫瑰色)24K金:黄金纯度999(99.9%)以上, 称纯金、足金、真金、999金。
22K金:24K金(91.7%)+银和铜的合金(8.3%)的三元合金,黄色。
18K金:24K金(75%)+银和铜的合金(25%)的三元合金,黄色。
18K金:24K金(75%)+铜(25%)的二元合金,带红。
18K金:24K金(75%)+银(6%)+铜(19%)的三元合金,带粉红。
18K白K金(白18K金):纯金为(75%)+银(10%)+钯(15%)的合金的三元合金,银白色。14K白K金(白14K金):纯金为(58.5%)+银和钯的合金(41.5%)的三元合金,银白色。
14K金:纯金(58.5%)+银和铜的合金(41.5%)的三元合金,黄色。
12K金:纯金(50%)+银和铜的合金(50%)的三元合金,黄色。
10K金:纯金(41.7%)+银和铜的合金为(58.3%)的三元合金,黄色。
9K金:纯金(37.5%)+银和铜的合金为(62.5%)的三元合金,黄色。
黄金(Au) :黄色贵金属,纯金999一般以24K称之,质地柔软富 延展性。
K金 - 亮黄色贵金属合金,因黄金质软不易打造成精致珠宝 首饰,由黄金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)等调配组合而成,用为高 级珠宝镶造合金,以黄金含量来区分等级,黄金含量750称为18K、585称为14K、500称为12K、417称为10K 、333称为8K。白K金(Wg) :替代白金而开发之白色合金,由黄金(Au)添加钯(Pd)、银(Ag)等调配组合而成的白色合金,因外观颜色与白金颇为类似,在外观上不易判别,常被误以为白金,但在质感与重量上两者则有明显差距,白金在质感密度与商品价值上比白K金高,但白K金则有价格低廉的优势。白金(PT)︰Pt1000:白金为1000,白金。
Pt950:白金为95%,钯5%的二元合金。
Pt900:白金为90%,钯10%的二元合金。
Pt850:白金为85%,钯和铜15%的三元合金。
白金(PT)一般是指铂(platinum)︰
铂金95%+贵金属5%的二元合金,在饰金里称纯白金、正白金或真白金。但这些称呼并不合理,并且容易与白色K金混淆。它的符号是Pt,银灰白色,比重21.35,熔点1700℃,摩氏硬度4 - 4.5度,化学性稳定,除王水以外不受酸碱腐蚀。纯铂比较柔软,在饰金里加入钌、铑、钯等金属会增加其硬度。
Ⅷ 市场上卖的电解水机电解材质是钛铂合金的吗
一般都是石墨,便宜。铂太贵了,厂家不可能采用贵金属。