碘化銠回收,從石化廢催化劑中回收碘化銠的技術(shù)
石化行業(yè)加氫催化劑(如Rh/Al?O?)的回收需先堿熔(NaOH, 500℃)破壞氧化鋁結(jié)構(gòu),再用鹽酸浸出銠。關(guān)鍵點(diǎn)包括:
鋁分離:調(diào)節(jié)pH至4.5沉淀Al(OH)?,避免干擾后續(xù)萃取
銠精煉:采用硫醚(R?S)選擇性萃取Rh3?,反萃用硝酸
中石化燕山分公司采用"堿熔-萃取-電積"工藝,處理量2000噸/年,銠回收率94.5%,純度99.97%
碘化銠回收,微生物冶金在低品位礦中的應(yīng)用
處理含銠尾礦(0.5-3g/t)的生物浸出技術(shù):
菌種選擇:嗜酸硫桿菌(Acidithiobacillus)與鐵氧化菌混合培養(yǎng)
浸出條件:pH=1.5,F(xiàn)e3?濃度5g/L,浸出周期60天
富集方法:活性炭吸附-焚燒工藝
南非AngloPlat的生物堆浸項(xiàng)目,率達(dá)22:1,比傳統(tǒng)氰化法環(huán)保性提升90%
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,溶劑萃取法的分離
溶劑萃取在碘化銠回收中用于高純度銠的提純,常用萃取劑包括:
磷酸三丁酯(TBP):在6 M HCl體系中,Rh3?的分配比可達(dá)50以上。
胺類萃取劑(如Alamine 336):對(duì)[RhCl?]3?有高選擇性,需添加改性劑(如異戊醇)抑制乳化。
典型流程為:料液(pH 0.5~1.0)與有機(jī)相(30% TBP/煤油)以O(shè)/A=1:3逆流萃取,銠負(fù)載率>95%。反萃采用稀氨水(1 M NH?OH),得到純化后的銠溶液。某南非精煉廠采用三級(jí)萃取,使銠純度從90%提升至99.99%,直收率92%。
碘化銠回收,火法冶金在碘化銠回收中的應(yīng)用
火法冶金適用于高含量碘化銠廢料(如電極涂層)。將物料與助熔劑(Na?CO?)混合,在1200℃電弧爐中熔煉,銠以金屬形式沉降,碘轉(zhuǎn)化為氣體(用NaOH溶液吸收)。此方法處理量大(日處理1-5噸),但能耗高(每噸耗電3000 kWh),且銠回收率僅85-90%。改進(jìn)方向包括等離子體熔煉(提高溫度至1500℃)或添加碳粉增強(qiáng)還原性。火法尤其適合處理含有機(jī)物的廢催化劑,燃燒可同步去除載體活性炭。
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,高溫合金廢料中銠的定向回收
航空渦輪葉片(含Rh 1-3%)的處理策略:
電子束熔煉:10??Pa真空度下,Rh與Ni/Co的蒸氣壓差實(shí)現(xiàn)分離
電解精煉:RhCl?-DMSO電解液體系,電流效率92%
粉末冶金:等離子體球化制備15-45μm噴涂粉末
美國(guó)Praxair公司實(shí)現(xiàn)航空級(jí)再生銠的閉環(huán)利用,每噸葉片回收價(jià)值達(dá)$450萬(wàn)
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)??茖W(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)。