銥碳回收精煉與終產(chǎn)品成型
經(jīng)過純化后的銥溶液已經(jīng)較為純凈,下一步是將其轉(zhuǎn)化為高純度的終產(chǎn)品。經(jīng)典的方法是銨鹽沉淀法:向氯銥酸溶液中加入氯化銨(NH?Cl),生成難溶的氯銥酸銨((NH?)?IrCl?)沉淀,通常為暗紅色或黑色晶體。將此沉淀物經(jīng)過濾、洗滌,可有效去除后殘留的可溶性雜質(zhì)。然后,將干燥的氯銥酸銨晶體在空氣中煅燒(~800°C),分解為粗銥粉和廢氣。隨后,將粗銥粉在氫氣氣氛下于高溫還原,得到純凈、灰白色的金屬銥粉。注意事項:煅燒和還原過程需嚴(yán)格控制升溫程序和氣氛,防止銥粉燒結(jié)結(jié)塊或再次氧化。若要得到致密的金屬銥,需將銥粉通過粉末冶金工藝:在高壓下壓制成型,然后在電弧爐或高頻感應(yīng)爐中,于惰性氣氛或真空環(huán)境下進行高溫?zé)Y(jié)或熔煉,終鑄成銥錠。銥的熔點(約2446°C),對熔煉設(shè)備是考驗。
銥碳回收回收過程中的分析檢測技術(shù)
貫穿整個銥碳回收流程,分析檢測是確?;厥章?、產(chǎn)品純度和經(jīng)濟效益的眼睛。取樣是步,也是重要的一步,采用科學(xué)方法(如旋轉(zhuǎn)分隔器)從大批量物料中取得具有代表性的樣品。品位分析通常采用火試金法:將樣品與適當(dāng)?shù)娜蹌ㄈ玢U、錫、鎳锍)混合熔煉,貴金屬被捕集在扣中,然后用車床剝?nèi)〕鲑F金屬扣,再用王水溶解,后使用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES) 或質(zhì)譜儀(ICP-MS) 進行定量。這些儀器能同時檢測多種元素,靈敏度。在溶液純化過程中,需要快速監(jiān)測不同金屬離子的濃度變化,以指導(dǎo)工藝操作,這時可能用到X射線熒光光譜(XRF) 或原子吸收光譜(AAS)。對終產(chǎn)品銥粉或銥錠,需測定其主品位(通常要求達到99.9%或99.95%以上)并全面分析雜質(zhì)元素含量,以確定品級。
銥碳回收技術(shù)發(fā)展趨勢與創(chuàng)新
銥碳回收技術(shù)也在不斷演進和創(chuàng)新。趨勢包括:①綠色化學(xué)工藝:研發(fā)更環(huán)保的替代溶劑,減少強酸、氯氣的使用;開發(fā)低溫、低壓浸出技術(shù)以降低能耗和安全風(fēng)險。②分離技術(shù):改進溶劑萃取體系和離子交換樹脂,提高對銥的選擇性和分離效率,減少工序和試劑消耗。③過程強化與自動化:采用連續(xù)式反應(yīng)器替代間歇式釜式反應(yīng),提率和控制精度;引入在線分析技術(shù)和自動化控制系統(tǒng),實現(xiàn)智能化生產(chǎn),減少人為誤差。④全元素回收:從只關(guān)注銥回收,轉(zhuǎn)向協(xié)同回收其他有價成分,如從廢催化劑中回收碳載體轉(zhuǎn)化為活性炭或能源,回收其他伴生的鉑族金屬,實現(xiàn)“吃干榨盡”,提升整體經(jīng)濟效益。⑤生物冶金技術(shù)探索:研究利用特定微生物浸出貴金屬,雖處于早期階段,但代表了長遠(yuǎn)的發(fā)展方向。
12年