資源循環(huán)科學與工程概論42貴金屬材料循環(huán)利用技術4課件

內(nèi)容

貴金屬材料循環(huán)利用技術2內(nèi)容貴金屬材料循環(huán)利用技術21貴金屬材料循環(huán)利用技術2.1

貴金屬主要指金、銀和鉑族金屬（釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑）等8種金屬元素。這些金屬之所以譽為貴金屬是由于它們的物理、化學性質(zhì)極其穩(wěn)定，色澤瑰麗，在人類生活中常被做貴重首飾和貨幣；在現(xiàn)在高科技中，它們因性質(zhì)優(yōu)良而廣為應用；然而因資源少而散，故顯得格外珍貴。貴金屬回收具有重要的意義：①貴金屬資源匱乏，礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源，特別是金、銀工業(yè)儲量較少。②二次資源中貴金屬含量大大高于原礦含量，且回收成本低。③人類生產(chǎn)了大量的貴金屬，大部分已進入工業(yè)和人們的生活領域，回收市場大。貴金屬材料循環(huán)利用技術2.1貴金屬主要指金、銀和鉑族金屬2金的回收2.2從含金廢液中回收金電解法一般采用開槽和密閉的電解設備。其原理是在含金廢液中插入兩個電極，通電之后，在陽極附近產(chǎn)生電離反應，使金離解并移向陰極。當金在陰極上沉積到一定的厚度時，再刷洗下來，經(jīng)熔煉鑄錠即得粗金。置換法鋅置換法從廢液中回收金流程圖鋅置換合金溶液加熱、攪拌溶解調(diào)整氰化物濃度調(diào)整堿度過濾溶液金泥金的回收2.2從含金廢液中回收金鋅置換法從廢液中回收金流程圖3金的回收2.2從電子廢料中回收金電子廢料主要包括廢舊的印刷板，各種含金的電子配件和元件，目前主要是手機、電腦等各種電子產(chǎn)品的主板，主要采用濕法浸出-溶劑萃取進行回收。金回收王水溶金:經(jīng)濟、有效的方法，但對環(huán)境污染較大；選擇性溶解法:技術要求較高，對不同的處理對象應采取不同的浸出試劑；氰化法:劇毒，污染環(huán)境，浸出速度慢而逐漸被淘汰；硫脲溶解:速度快，選擇性好，毒性小，缺點是成本較高。精煉的方法有Na2SO3還原法，金屬置換法，溶劑萃取法等，Na2SO3還原法由一系列的沉淀-溶解工序組成，分離步驟長，選擇性差，單元操作，返料、固液分離多，導致了金屬直收率低、生產(chǎn)周期長，成本高；金屬置換法，速度快，效率高、工藝設備簡單，但置換劑會污染貴金屬；溶劑萃取法提金的速度快、選擇性好、能連續(xù)操作，是非常好的提金工藝。金的回收2.2從電子廢料中回收金金回收4金的回收2.2從含金合金中回收金圖4.6含金合金回收工藝流程圖含金合金溶解王水蒸發(fā)、濃縮濾液還原金粉熔煉粗金SO2或FeSO4殘渣熔煉其他金屬鑄錠沉淀、分離金粉硅質(zhì)合金廢料浸泡熔煉水洗酸煮粗金HF+HNO3HNO3H20金的回收2.2從含金合金中回收金圖4.6含金合金回收工藝流程5金的回收2.2從鍍金廢料中回收金火法熔退法該法是將電解鉛熔化并略升溫（鉛熔點為327℃），然后將被處理的廢料置于鉛內(nèi)，使金滲入鉛中，而后取出退金后的廢料，將鉛鑄成貴鉛板，再用灰吹法或電解法從貴鉛中進一步回收金?；瘜W退鍍法配制退鍍液，取NaCN75g、間硝基苯磺酸鈉75g，溶于1L水中，待完全溶解后再使用。其操作方法為：將退鍍液裝入耐酸盆內(nèi)（或燒瓶中）升溫至90℃，將鍍金廢料放入退鍍液中1~2min后取出，金被退鍍而進入溶液中。金的回收2.2從鍍金廢料中回收金6銀的回收2.3從廢定影液中回收銀Ag2(S2O3)34-+S2-=Ag2S↓+3S2O32-2Ag2S+1/2O2=Ag2O+SO2↑Ag2O=2Ag+1/2O2↑Ag2S+Fe=2Ag+FeS銀的回收2.3從廢定影液中回收銀Ag2(S2O3)34-+S7

銀的回收2.3

從感光膠片、相紙中回收銀含銀廢膠片類包括：感光膠片的廢品、報廢的電影片、醫(yī)院X光片、照像復制等廢底片等。從這些含銀廢膠片上再生回收銀的工藝很多，主要有：焚燒法、化學法。圖4.8廢膠片回收白銀工藝流程圖一次洗液

碎片離心過濾洗脫液碎片一次水洗硫酸沉淀蛋白酶洗脫切片廢膠片水溶液酸液沉淀物污水處理排放銀泥電解尾液濾渣堆放浸出加熱冷卻離心過濾氧化鋁沉淀中和PH=7回收碎片三次洗液碎片三次水洗二次洗液二次水洗銀錠濾液熔鑄陰極板配藥電解二次洗液二次水洗一次洗液堿洗液碎片碎片碎片一次水洗堿洗銀的回收2.3從感光膠片、相紙中回收銀圖4.8廢8銀的回收2.3從廢舊電池中回收銀圖4.9廢舊紐扣電池中銀的回收工藝流程圖純銀銀鋅混合物1:4H2SO4Zn粉銀氨溶液AgCl濃氨水NaCl過濾石墨濾液HNO3溶解外殼、封口銅鐵等回收負極（暫棄）正極墊圈（回收廢舊塑料）解體分選廢舊紐扣電池銀的回收2.3從廢舊電池中回收銀純銀銀鋅混合物1:4H2S9鉑的回收2.4從含鉑廢催化劑中回收鉑Zn或水合肼Pt-Al2O3廢催化劑分離出去陶瓷球焙燒溶解還原粗鉑溶解煅燒(NH4)2PtCl6沉淀王水海綿鉑NH4Cl不溶殘渣濾液Al2O3王水圖4.10王水法從Pt-Al2O3廢催化劑中回收鉑的工藝流程鉑的回收2.4從含鉑廢催化劑中回收鉑Zn或水合肼Pt-Al210鉑的回收2.4從含鉑廢合金中回收鉑鉑-銥合金廢料鋁碎化鹽酸溶鋁鋁廢液鉑銥活性粉末王水造液趕硝HCl過濾殘渣濾液粗分鉑、銥殘渣海綿鉑(NH4)2S粗(NH4)2PtCl6沉銥回收銥王水溶解濾液沉鉑(NH4)2PtCl6煅燒NH4Cl

圖4.11從鉑-銥合金廢料中回收鉑工藝流程鉑的回收2.4從含鉑廢合金中回收鉑鉑-銥合金廢料鋁碎化鹽酸溶11鉑的回收2.4從含鉑廢液中回收鉑含鉑廢液種類繁多，目前主要的含鉑廢料回收鉑來源有含鉑廢鍍液、銀金電解廢液兩種。從廢液中回收鉑的工藝很多，可以視溶液的性質(zhì)及含鉑的多少加以選擇。一般常用方法有：還原法、萃取法、離子交換法以及活性炭吸附法等。最常用的有Zn置換法。從含鉑的耐火磚中回收鉑在玻璃纖維廠使用的熔融爐在熔煉玻璃原料是由鉑合金做成的鉑金坩堝及其漏板在熔煉高溫下，一部分鉑合金被熔化，滲入爐壁的耐火磚縫隙中，當熔煉爐報廢或檢修時，這種含有鉑的耐火磚應很好的收集起來，將所含鉑加以回收。鉑-銥合金廢料配料燒結粉碎酸浸堿浸二次酸浸鉑精礦溶液置換沉淀溶液排放提純?nèi)蹮掋K合金鉑的回收2.4從含鉑廢液中回收鉑含鉑廢液種類繁多，目前主要的12

鈀的回收2.5

從含鈀催化劑中回收鈀含鈀催化劑的種類很多，大多應用于石油化工中的催化加氫和催化氧化等反應過程中，如制備乙醛、吡啶衍生物、乙酸乙烯酯及多種化工產(chǎn)品的反應過程。NH3H2O王水還原酸溶過濾氨化濾液顆粒5%Pb/C灼燒篩分水合肼PdCl2灼燒烘干酸析HCl還原氨化鈀氫鈀氫王水殘渣濾液銅粉甲酸鹽酸粉碎溶解還原過濾精制濃縮還原沉淀溶解廢催化劑鈀的回收2.5從含鈀催化劑中回收鈀含鈀催化劑的13

鈀的回收2.5從貴金屬合金廢料中回收鈀貴金屬合金廢料中鈀的回收主要分離回收以Pd、Ag、Au、Ni等貴金屬混合以及與其他常見的非貴金屬元素組成的合金廢料中的鈀。其關鍵問題是實現(xiàn)鈀同其他主題元素的分離（包括其他貴金屬和非貴金屬），首先制得粗鈀，再進一步從粗鈀中出去雜質(zhì)元素。分離提純鈀較為方便可行的是氧化-還原分離提純法雜質(zhì)HNO3鹽酸或氯化鈉硝酸鹽溶液AgCl(回收)含Pd溶液王水AgCl(回收)Au稀NaOH乙醚層鹽酸、乙醚氯亞鈀酸HCl氨水溶液王水PdCl2水合聯(lián)胺海綿鈀二氯二氨絡亞鈀溶解還原水相絡合沉淀蒸發(fā)濃縮反萃取預處理萃取溶解不溶物沉淀溶解鈀合金廢料鈀的回收2.5從貴金屬合金廢料中回收鈀雜質(zhì)HNO3鹽酸或14內(nèi)容

貴金屬材料循環(huán)利用技術2內(nèi)容貴金屬材料循環(huán)利用技術215貴金屬材料循環(huán)利用技術2.1

貴金屬主要指金、銀和鉑族金屬（釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑）等8種金屬元素。這些金屬之所以譽為貴金屬是由于它們的物理、化學性質(zhì)極其穩(wěn)定，色澤瑰麗，在人類生活中常被做貴重首飾和貨幣；在現(xiàn)在高科技中，它們因性質(zhì)優(yōu)良而廣為應用；然而因資源少而散，故顯得格外珍貴。貴金屬回收具有重要的意義：①貴金屬資源匱乏，礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源，特別是金、銀工業(yè)儲量較少。②二次資源中貴金屬含量大大高于原礦含量，且回收成本低。③人類生產(chǎn)了大量的貴金屬，大部分已進入工業(yè)和人們的生活領域，回收市場大。貴金屬材料循環(huán)利用技術2.1貴金屬主要指金、銀和鉑族金屬16金的回收2.2從含金廢液中回收金電解法一般采用開槽和密閉的電解設備。其原理是在含金廢液中插入兩個電極，通電之后，在陽極附近產(chǎn)生電離反應，使金離解并移向陰極。當金在陰極上沉積到一定的厚度時，再刷洗下來，經(jīng)熔煉鑄錠即得粗金。置換法鋅置換法從廢液中回收金流程圖鋅置換合金溶液加熱、攪拌溶解調(diào)整氰化物濃度調(diào)整堿度過濾溶液金泥金的回收2.2從含金廢液中回收金鋅置換法從廢液中回收金流程圖17金的回收2.2從電子廢料中回收金電子廢料主要包括廢舊的印刷板，各種含金的電子配件和元件，目前主要是手機、電腦等各種電子產(chǎn)品的主板，主要采用濕法浸出-溶劑萃取進行回收。金回收王水溶金:經(jīng)濟、有效的方法，但對環(huán)境污染較大；選擇性溶解法:技術要求較高，對不同的處理對象應采取不同的浸出試劑；氰化法:劇毒，污染環(huán)境，浸出速度慢而逐漸被淘汰；硫脲溶解:速度快，選擇性好，毒性小，缺點是成本較高。精煉的方法有Na2SO3還原法，金屬置換法，溶劑萃取法等，Na2SO3還原法由一系列的沉淀-溶解工序組成，分離步驟長，選擇性差，單元操作，返料、固液分離多，導致了金屬直收率低、生產(chǎn)周期長，成本高；金屬置換法，速度快，效率高、工藝設備簡單，但置換劑會污染貴金屬；溶劑萃取法提金的速度快、選擇性好、能連續(xù)操作，是非常好的提金工藝。金的回收2.2從電子廢料中回收金金回收18金的回收2.2從含金合金中回收金圖4.6含金合金回收工藝流程圖含金合金溶解王水蒸發(fā)、濃縮濾液還原金粉熔煉粗金SO2或FeSO4殘渣熔煉其他金屬鑄錠沉淀、分離金粉硅質(zhì)合金廢料浸泡熔煉水洗酸煮粗金HF+HNO3HNO3H20金的回收2.2從含金合金中回收金圖4.6含金合金回收工藝流程19金的回收2.2從鍍金廢料中回收金火法熔退法該法是將電解鉛熔化并略升溫（鉛熔點為327℃），然后將被處理的廢料置于鉛內(nèi)，使金滲入鉛中，而后取出退金后的廢料，將鉛鑄成貴鉛板，再用灰吹法或電解法從貴鉛中進一步回收金?；瘜W退鍍法配制退鍍液，取NaCN75g、間硝基苯磺酸鈉75g，溶于1L水中，待完全溶解后再使用。其操作方法為：將退鍍液裝入耐酸盆內(nèi)（或燒瓶中）升溫至90℃，將鍍金廢料放入退鍍液中1~2min后取出，金被退鍍而進入溶液中。金的回收2.2從鍍金廢料中回收金20銀的回收2.3從廢定影液中回收銀Ag2(S2O3)34-+S2-=Ag2S↓+3S2O32-2Ag2S+1/2O2=Ag2O+SO2↑Ag2O=2Ag+1/2O2↑Ag2S+Fe=2Ag+FeS銀的回收2.3從廢定影液中回收銀Ag2(S2O3)34-+S21

銀的回收2.3

從感光膠片、相紙中回收銀含銀廢膠片類包括：感光膠片的廢品、報廢的電影片、醫(yī)院X光片、照像復制等廢底片等。從這些含銀廢膠片上再生回收銀的工藝很多，主要有：焚燒法、化學法。圖4.8廢膠片回收白銀工藝流程圖一次洗液

碎片離心過濾洗脫液碎片一次水洗硫酸沉淀蛋白酶洗脫切片廢膠片水溶液酸液沉淀物污水處理排放銀泥電解尾液濾渣堆放浸出加熱冷卻離心過濾氧化鋁沉淀中和PH=7回收碎片三次洗液碎片三次水洗二次洗液二次水洗銀錠濾液熔鑄陰極板配藥電解二次洗液二次水洗一次洗液堿洗液碎片碎片碎片一次水洗堿洗銀的回收2.3從感光膠片、相紙中回收銀圖4.8廢22銀的回收2.3從廢舊電池中回收銀圖4.9廢舊紐扣電池中銀的回收工藝流程圖純銀銀鋅混合物1:4H2SO4Zn粉銀氨溶液AgCl濃氨水NaCl過濾石墨濾液HNO3溶解外殼、封口銅鐵等回收負極（暫棄）正極墊圈（回收廢舊塑料）解體分選廢舊紐扣電池銀的回收2.3從廢舊電池中回收銀純銀銀鋅混合物1:4H2S23鉑的回收2.4從含鉑廢催化劑中回收鉑Zn或水合肼Pt-Al2O3廢催化劑分離出去陶瓷球焙燒溶解還原粗鉑溶解煅燒(NH4)2PtCl6沉淀王水海綿鉑NH4Cl不溶殘渣濾液Al2O3王水圖4.10王水法從Pt-Al2O3廢催化劑中回收鉑的工藝流程鉑的回收2.4從含鉑廢催化劑中回收鉑Zn或水合肼Pt-Al224鉑的回收2.4從含鉑廢合金中回收鉑鉑-銥合金廢料鋁碎化鹽酸溶鋁鋁廢液鉑銥活性粉末王水造液趕硝HCl過濾殘渣濾液粗分鉑、銥殘渣海綿鉑(NH4)2S粗(NH4)2PtCl6沉銥回收銥王水溶解濾液沉鉑(NH4)2PtCl6煅燒NH4Cl

圖4.11從鉑-銥合金廢料中回收鉑工藝流程鉑的回收2.4從含鉑廢合金中回收鉑鉑-銥合金廢料鋁碎化鹽酸溶25鉑的回收2.4從含鉑廢液中回收鉑含鉑廢液種類繁多，目前主要的含鉑廢料回收鉑來源有含鉑廢鍍液、銀金電解廢液兩種。從廢液中回收鉑的工藝很多，可以視溶液的性質(zhì)及含鉑的多少加以選擇。一般常用方法有：還原法、萃取法、離子交換法以及活性炭吸附法等。最常用的有Zn置換法。從含鉑的耐火磚中回收鉑在玻璃纖維廠使用的熔融爐在熔煉玻璃原料是由鉑合金做成的鉑金坩堝及其漏板在熔煉高溫下，一部分鉑合金被熔化，滲入爐壁的耐火磚縫隙中，當熔煉爐報廢或檢修時，這種含有鉑的耐火磚應很好的收集起來，將所含鉑加以回收。鉑-銥合金廢料配料燒結粉碎酸浸堿浸二次酸浸鉑精礦