海綿鉑回收,柔性電子廢棄物中鉑的超臨界流體回收技術
柔性印刷電路板(FPC)中的鉑導電漿料(含量0.5-1.2%)回收面臨新挑戰(zhàn):
聚酰亞胺基板分解:
采用超臨界水氧化(374℃, 22.1MPa)實現(xiàn)基材完全礦化
鉑顆?;厥章?8.7%,粒徑分布保持50-80nm
有機粘合劑去除:
添加5% H?O?作為氧化助劑,殘留碳含量<100ppm
連續(xù)化裝置:
日本JX金屬開發(fā)臥式反應器(處理量200kg/h)
能耗較傳統(tǒng)焚燒法降低65%,無二噁英產(chǎn)生
海綿鉑回收,核廢料中鉑族金屬的放射化學分離
乏燃料后處理產(chǎn)生含鉑的放射性廢物(通常含Pt 0.5-2%,同時存在U/Pu同位素):
屏蔽式溶解:
熱室操作,采用HNO3-HF混合酸(比例3:1)
鋯合金容器抗腐蝕,年損耗<0.1mm
萃取流程:
級:TBP萃取鈾/钚(回收率>99.99%)
第二級:Aliquat 336萃取鉑(分配系數(shù)達10^4)
去污因子:
γ活度從初始10^6 Bq/g降至1 Bq/g以下
法國Orano的La Hague工廠年回收鉑800kg
海綿鉑回收,汽車尾氣催化劑中海綿鉑的回收難點
汽車催化劑載體(堇青石或陶瓷)與鉑的結合形態(tài)復雜,需先機械粉碎至200目以下,再通過高溫氯化揮發(fā)法(1000℃通入氯氣)使鉑轉化為可溶性氯化物。該過程的關鍵控制點包括:氯氣濃度(需>30vol%)、反應時間(2-4小時)及尾氣處理(需二級堿液吸收)。德國Umicore的工業(yè)化數(shù)據(jù)顯示,每噸廢催化劑可回收1.2-1.5kg鉑,但銠的同步回收率僅85%,成為技術瓶頸。
海綿鉑回收,海綿鉑的化學成分
高純海綿鉑的鉑含量通?!?9.95%,主要雜質包括鐵(<0.01%)、銅(<0.005%)、鎳(<0.002%)等金屬元素,以及微量氧、碳等非金屬雜質。工業(yè)級海綿鉑可能含有0.1%~0.5%的鈀、銠等鉑族元素以增強特定性能。雜質來源包括原料純度、制備過程中的容器污染及后續(xù)處理殘留。例如,氯鉑酸銨還原時若氫氣含硫,可能導致硫化物夾雜?;瘜W成分直接影響海綿鉑的催化性能和耐腐蝕性,因此應用(如燃料電池催化劑)需通過ICP-MS(電感耦合等離子體質譜)嚴格檢測雜質含量。
海綿鉑回收,海綿鉑的化學特性
海綿鉑繼承了鉑的化學穩(wěn)定性:常溫下不溶于單一酸(包括王水),僅在高濃度氧化性酸(如熱濃硝酸)中緩慢腐蝕。其多孔結構大幅增加了表面活性位點,使氧化還原反應速率顯著提高。例如,在氫氣氧化反應中,海綿鉑的催化效率是鉑黑的1.5~2倍。此外,孔隙結構使其對氣體(如H?、O?)的吸附能力,1g海綿鉑可吸附高達100mL氫氣(標準狀態(tài))。但高活性也帶來副作用:比表面積越大,高溫下越易燒結(>500℃時孔結構坍塌),且更易受硫、砷等毒化劑影響,需在惰性氣氛中儲存。
海綿鉑回收,電子廢料中微量海綿鉑的富集技術
廢舊電路板、連接器等電子廢料的鉑含量通常<0.1%,直接回收經(jīng)濟性差。南非Anglo Platinum采用“銅捕集法”:將電子廢料與銅料(比例1:5)共熔,鉑被銅液富集后再電解提純,鉑回收率可達92%。更的技術包括生物吸附(使用改性藻類)和超臨界流體萃?。–O2+螯合劑),但處理成本較傳統(tǒng)方法高3-5倍,目前僅適用于值軍工廢料。
12年