碘化銠回收,汽車催化劑中碘化銠的回收
廢棄汽車催化劑(含Rh 0.1%~0.5%)需先破碎磁選去除鐵質(zhì),再通過(guò):
氯化揮發(fā)法:在800℃通入Cl?,生成氣態(tài)RhCl?,冷凝后溶解提純。
濕法浸出:硫酸-過(guò)氧化氫(H?SO?-H?O?, 90℃)溶解貴金屬,銠浸出率>95%。
日本豐田公司開(kāi)發(fā)的熱等離子體熔煉技術(shù),單爐處理量2噸/日,銠回收率93%,純度99.95%。
碘化銠回收,熔鹽電解精煉高純銠
對(duì)純度要求≥99.999%的領(lǐng)域(半導(dǎo)體靶材),采用:
電解體系:RhCl?-LiCl-KCl熔鹽(450℃)
陰極電流密度:50-100 A/m2
陽(yáng)極雜質(zhì)控制:銀網(wǎng)隔膜阻擋Pd/Pt遷移
日本田中貴金屬的熔鹽電解車間,年產(chǎn)3噸5N高純銠,雜質(zhì)總量<1ppm
碘化銠回收,電解回收碘化銠的優(yōu)化工藝
電解法可直接從含銠廢液中沉積金屬銠,關(guān)鍵參數(shù)包括:
陰極材料:鈦網(wǎng)或鉑電極(氫過(guò)電位高)。
電解液組成:Rh3?濃度>5 g/L,pH 1.5–2.5。
電流密度:100–200 A/m2(過(guò)高會(huì)導(dǎo)致粉末狀沉積)。
德國(guó)Heraeus的脈沖電解技術(shù)使銠鍍層致密度提高30%,電流效率達(dá)90%,能耗降至8 kWh/g Rh。
碘化銠回收,離子液體萃取新技術(shù)
采用[BMIM]PF?離子液體替代有機(jī)溶劑的優(yōu)勢(shì):
分配系數(shù):Rh3?的D值達(dá)1500(傳統(tǒng)TBP僅50)
選擇性:在含Pt、Pd的溶液中,Rh分離因子β>500
回收率:三級(jí)逆流萃取后,銠純度99.99%
中國(guó)科學(xué)院過(guò)程所開(kāi)發(fā)的連續(xù)化裝置,處理能力200L/h,離子液體循環(huán)使用100次后效率不降
碘化銠回收,高溫氯化法回收碘化銠
高溫氯化法適用于處理難溶銠廢料(如陶瓷載體催化劑)。將物料與氯化鈉混合,在500–800℃通入氯氣,生成可溶性RhCl?:
2 RhI? + 3 Cl? → 2 RhCl? + 3 I?
碘蒸氣通過(guò)冷凝回收,而RhCl?溶液經(jīng)鋅粉還原得到銠黑。該法在俄羅斯Norilsk鎳廠應(yīng)用,單次處理量5噸,銠回收率91%,但需嚴(yán)格控制氯氣泄漏風(fēng)險(xiǎn)。
碘化銠廢料回收的分類與預(yù)處理技術(shù)
碘化銠回收,根據(jù)物態(tài)差異,碘化銠廢料主要分為三類:①固體廢催化劑(載體多為Al?O?或活性炭);②有機(jī)廢液(含RhI?絡(luò)合物);③電鍍污泥(含RhI?·xH?O)。科學(xué)預(yù)處理是回收的前提:
固體廢料處理:
破碎篩分(至100-200目)
微波輔助焙燒(400℃、N?氛圍,去除90%有機(jī)物)
磁選除鐵(1.2T磁場(chǎng)強(qiáng)度)
有機(jī)廢液處理:
減壓蒸餾(60℃、-0.095MPa,回收溶劑)
臭氧氧化(50mg/L,降解有機(jī)配體)
離心分離(8000rpm,10分鐘)
電鍍污泥處理:
熱水洗滌(60℃,液固比5:1)
硫酸化焙燒(200℃,轉(zhuǎn)化RhI?→Rh?(SO?)?)
粒徑分級(jí)(水力旋流器)
碘化銠回收某企業(yè)實(shí)踐顯示,優(yōu)化預(yù)處理可使后續(xù)銠浸出率提高15-20%,酸耗降低30%。特別開(kāi)發(fā)的在線XRF檢測(cè)系統(tǒng)(精度±0.1%)實(shí)現(xiàn)原料快速分級(jí),處理能力達(dá)5噸/小時(shí)。