由于钯、铂两种资源,种类繁多,牌号不同,杂质含量也不同。根据两种资源材料的特点,制定合理的回收工艺是十分必要的。
氧化铝废钯(铂)废催化剂、汽车钯炭催化剂及其它废催化剂共有2种工艺路线。个过程是:载体的选择性溶解、难溶渣、贵金属的溶解、分离和提纯。二是溶解贵金属,分离提纯。
钯(铂)碳废催化剂和废电子浆料等废料的工艺路线是焙烧、焙烧渣、溶解贵金属及分离提纯。
废钯(铂)电镀液的工艺路线为置换、置换渣、溶解贵金属、分离提纯。
对于钯(铂)废电子元件(集成电路板、触点、触点),将工艺路线分为分解、焙烧、焙烧渣、贵金属溶解、分离提纯等。
需要指出的是,无论采用何种技术,都必须有完善的环保设施。例如,焙烧炉应配备完善的除尘设备,废气和废水达标排放。
①从银电解废液中回收钯。在银的电解精炼过程,分散在银电解液中的少量钯以Pd(NO3)2的形态存在。在75℃~80℃的条件下向含钯电解液中加入黄药(浓度为1%~5%),剧烈搅拌,得到黄原酸亚钯。沉钯后的溶液用铜置换回收银,余液用Na2CO3中和回收铜,其中和液弃之。黄原酸亚钯[(C2H5OCSS)2Pd]用王水溶解后除去氯化银。滤液加入HNO3氧化,再加氯化铵沉淀钯,得到氯钯酸氨[Pd(NH4)2C,用水溶解后,采用氨络合法提纯2次~3次,水合肼还原,可制得99.8%海绵钯。此法设备简单,操作方便,钯的回收率>90%。
②从金电解废液中回收铂和钯。在金的电解精炼过程中,由于铂、钯电位比金负,所以铂、钯从阳极溶解后进入电解液中,生成氯铂酸和氯亚钯酸。当电解液使用到一定周期后,铂钯的浓度逐渐上升,当铂的含量超过50g/L~60g/L,钯超过15g/L时,便有可能在阴极上和金一起析出的危险。因此电解液必须进行处理,回收其中的铂钯,由于电解液中含金高达250g/L~300g/L,所以在提取铂钯前,必须先还原脱金。将还原金后的溶液,在搅拌下加入固体工业氯化铵,使铂生成(NH4)2PtCl6沉淀与钯分离。(NH4)2PtCl6用含5%HCl和15%NH4Cl洗涤后,放入马弗炉中煅烧成粗铂(含Pt95%),进一步精炼得纯铂。将氯化铵沉淀铂后的溶液,用金属锌块置换钯,至溶液呈浅绿色时为置换终点(或用SnCl2还原),过滤后得钯精矿。钯精矿用热水洗涤至无结晶,拣出残留锌屑,将滤液和洗液弃之。
电子废弃物中贵金属的回收工艺分为前处理和后续处理两个阶段。前处理主要指机械处理方法,包括拆解、破碎、分选等过程;后续处理包括火法冶金、湿法冶金和生物方法等。发达国家早在20世纪70年代就开始着手研究从电子废弃物中回收贵金属的技术。我国对电子废弃物中贵金属的回收利用还处于起步阶段,机械处理法多是人工拆卸和手工操作,没有大面积实现机械化自动化统一处理;而湿法冶金大多数还处于实验室研究阶段。
对贵金属二次资源的特点、来源、预处理方法以及金银铂钯等贵金属的回收利用方法等进行综合评述,提出了在无害化处置贵金属废料时应充分考虑回收利用工艺的性、尽可能以废治废、生物处理、集中处理、政府积极参与协调并加大投入,对于目前暂时无法做到无害化处置的贵金属废料,将这些废料暂时集中放置,滞后处理等有价值的建议。
金、银、铂、钯、钌、铑、锇和铱共8个称为贵金属的元素,由于资源稀少、价格昂贵和工业用途很广,其废料的回收利用价值比一般金属高得多,是宝贵的二次资源。我国是贵金属资源尤其是铂族金属资源非常贫乏的国家,但限于各方面的原因,贵金属矿产资源的利用率并不高,但随着电子、信息和化工等领域的快速发展,贵金属的使用量逐年大幅度增加,含贵金属的废料量随之也同步快速增加。本文对贵金属二次资源的来源、回收利用现状以及贵金属二次资源的资源化和无害化处置等方面进行综合评述。