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:
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,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(過高會(huì)導(dǎo)致粉末狀沉積)。
德國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,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Praxair公司實(shí)現(xiàn)航空級再生銠的閉環(huán)利用,每噸葉片回收價(jià)值達(dá)$450萬
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(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%。特別開發(fā)的在線XRF檢測系統(tǒng)(精度±0.1%)實(shí)現(xiàn)原料快速分級,處理能力達(dá)5噸/小時(shí)。
航天材料中碘化銠中銠回收的再生利用
火箭發(fā)動(dòng)機(jī)涂層(Rh/Ta合金)的特殊回收工藝:
酸混溶解:HF-HNO?(1:3)在-10℃低溫溶解避免Ta鈍化
梯度萃取:先用MIBK萃Ta,再用Aliquat 336萃Rh
等離子噴涂:再生Rh粉直接用于新涂層制備
NASA的閉環(huán)回收系統(tǒng)使航天級銠復(fù)用成本降低70%