海綿鉑回收，極低品位鉑廢料的生物富集技術
針對鉑含量＜100ppm的廢水/廢渣，生物富集方案包括：

轉(zhuǎn)基因大腸桿菌：

表達金屬硫蛋白基因，鉑吸附量達12mg/g菌體

50L發(fā)酵罐連續(xù)運行成本：$80/m3廢水

真菌菌絲網(wǎng)：

黑曲霉菌絲固定化床，流速2BV/h

鉑回收率92%，同時去除90%氰化物

海藻酸鹽微球：

負載枯草芽孢桿菌，可重復使用20次

南非PlatBioTech的工業(yè)化裝置年處理20萬噸礦山排水



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，海綿鉑的化學成分
高純海綿鉑的鉑含量通常≥99.95%，主要雜質(zhì)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(zhì)。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(zhì)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。化學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(zhì)譜）嚴格檢測雜質(zhì)含量。



海綿鉑回收，海綿鉑的基本定義
海綿鉑是由鉑族金屬精礦經(jīng)化學加工制成的多孔性金屬聚集體，因其宏觀形似海綿而得名。根據(jù)ISO 1460標準，工業(yè)級海綿鉑指鉑含量≥99.95%的疏松狀金屬物料，堆積密度通常為1.5-3.5 g/cm3（僅為致密鉑的10-15%）。其微觀結構表現(xiàn)為三維連通的孔隙網(wǎng)絡，孔徑分布范圍0.1-50 μm，比表面積可達5-20 m2/g。在貴金屬回收領域，海綿鉑既是精煉過程的中間產(chǎn)物，也可作為催化劑前驅(qū)體直接使用。

海綿鉑回收，海綿鉑的電化學性能
海綿鉑因其特的多孔結構和高比表面積，在電化學領域表現(xiàn)出的性能。其電極動力學特性顯著優(yōu)于傳統(tǒng)鉑電極，尤其是在氧還原反應（ORR）和氫氧化反應（HOR）中，交換電流密度可提高3-5倍。通過循環(huán)伏安法（CV）測試顯示，海綿鉑的電化學活性表面積（ECSA）通常達到60-120 m2/g，遠鉑黑（20-50 m2/g）或鉑碳催化劑（30-80 m2/g）。這種高活性源于其三維連通孔道結構，既能提供充足的活性位點，又有利于反應物和產(chǎn)物的傳質(zhì)。在酸性介質(zhì)中，海綿鉑的穩(wěn)定性也更為，經(jīng)過5000次電位循環(huán)后，其ECSA僅衰減15-20%，而傳統(tǒng)鉑催化劑往往衰減超過40%。此外，海綿鉑的孔隙結構可有效緩解電極膨脹問題，延長燃料電池膜電極組件（MEA）的使用壽命。

海綿鉑的回收技術
海綿鉑回收通常采用濕法冶金流程：1）預處理（機械粉碎→氧化焙燒去除有機物）；2）王水溶解（溫度控制在70-80℃避免生成難溶的氯鉑酸）；3）選擇性沉淀（先用氯化銨沉鉑，再用鋅粉置換殘余貴金屬）。關鍵挑戰(zhàn)在于孔隙結構會吸附大量雜質(zhì)離子（如Fe3?、Cu2?），需增加離子交換或溶劑萃取純化步驟。新型回收技術包括：1）超臨界CO?萃?。兌瓤蛇_99.99%且不破壞海綿結構）；2）生物吸附法（利用重組菌株選擇性富集鉑離子）；3）直接電化學再活化（針對燃料電池廢催化劑，恢復其ECSA的80%以上）。值得注意的是，回收過程中約5-15%的鉑會損失于廢酸和殘渣，需建立閉環(huán)處理系統(tǒng)。