銥回收銥化合物光化學(xué)還原技術(shù)
含IrCl?3?的廢水在紫外光(254nm)照射下,加入異丙醇作為電子供體,銥離子被還原為金屬顆粒(粒徑50-100nm),回收率90%。日本東芝實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)每小時(shí)處理廢水2m3。
高溫熔鹽電解提純銥化合物
粗銥粉回收(含Pt 1.5%)在NaCl-KCl熔鹽(800°C)中電解,銥以Ir3?形式沉積,純度達(dá)99.99%。中科院過程所研發(fā)的連續(xù)電解槽,電流效率92%,噸銥電耗4,200kWh。
銥回收,氯銥酸回收(H?IrCl?)的溶劑萃取提純
工業(yè)催化劑廢液中氯銥酸回收采用磷酸三丁酯(TBP)-煤油體系,在pH=1.5時(shí)萃取率可達(dá)98%。雜質(zhì)鐵(Fe3?)通過抗壞血酸還原選擇性去除,銥純度從85%提至99.9%。南非Lonmin公司采用四級逆流萃取塔,單線年處理量50噸廢液,回收成本比傳統(tǒng)沉淀法低40%。
銥粉回收的倉儲(chǔ)與運(yùn)輸安全規(guī)范
銥粉(尤其納米級)屬第4.1類易燃固體,運(yùn)輸需符合UN1325標(biāo)準(zhǔn):
倉儲(chǔ)濕度≤40%,溫度<30°C;
銥回收海運(yùn)須用惰性氣體(如氬氣)填充集裝箱;
陸運(yùn)每車裝載量≤500公斤。
2022年南非德班港因銥粉集裝箱自燃引發(fā)火災(zāi),直接損失超2億元,促使國際海運(yùn)聯(lián)盟升級防控標(biāo)準(zhǔn)。
銥納米顆粒的離心富集 銥粉回收技術(shù)
3D打印廢液中分散的銥納米顆粒(5-20nm)通過速離心(50,000rpm,30分鐘)富集,結(jié)合聚乙烯亞胺絮凝劑,回收率從60%提升至95%。以色列NanoTech公司年處理廢液1,000噸,銥純度99.8%。
銥銠回收混合氯化物的選擇性沉淀
汽車催化劑浸出液含IrCl?與RhCl?,加入硫脲(摩爾比1:1.2)沉淀銥,再調(diào)節(jié)pH至8.5沉淀銠。比利時(shí)Umicore實(shí)現(xiàn)銥銠分離效率99.2%,單線年處理量200噸。
銥金屬的稀有性與工業(yè)價(jià)值銥粉回收
銥是地球地殼中稀有的金屬之一,年產(chǎn)量不足3噸,全球儲(chǔ)量高度集中。其密度高(22.56 g/cm3)、熔點(diǎn)(2466°C)和耐腐蝕性使其成為航空航天、電子和化工領(lǐng)域的關(guān)鍵材料。例如,銥合金用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管涂層,而銥坩堝則用于生長激光晶體。隨著新能源和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的爆發(fā),銥的需求量逐年增長,但原生礦產(chǎn)難以滿足需求,回收成為重要補(bǔ)充渠道。
高溫合金中銥化合物的氯化揮發(fā)
航空渦輪葉片廢料(含Ir 0.5%)在流化床反應(yīng)器中通入Cl?(800°C),生成氣態(tài)IrCl?(升華點(diǎn)300°C),冷凝后純度99.3%。俄羅斯VSMPO-AVISMA公司采用該技術(shù),銥回收成本比濕法低55%。
銥回收有機(jī)廢液的焚燒灰化提純
OLED生產(chǎn)廢液含銥配合物(如Ir(MDQ)?(acac)),經(jīng)回轉(zhuǎn)窯焚燒(1,200°C)灰化后,銥以IrO?形式富集,酸浸提純至99.95%。韓國LG Display年回收銥180公斤,能耗降低40%