碘化銠回收,從石化廢催化劑中回收碘化銠的技術(shù)
石化行業(yè)加氫催化劑(如Rh/Al?O?)的回收需先堿熔(NaOH, 500℃)破壞氧化鋁結(jié)構(gòu),再用鹽酸浸出銠。關(guān)鍵點(diǎn)包括:
鋁分離:調(diào)節(jié)pH至4.5沉淀Al(OH)?,避免干擾后續(xù)萃取
銠精煉:采用硫醚(R?S)選擇性萃取Rh3?,反萃用硝酸
中石化燕山分公司采用"堿熔-萃取-電積"工藝,處理量2000噸/年,銠回收率94.5%,純度99.97%
碘化銠回收,廢化工設(shè)備拆解中的銠回收
石化反應(yīng)釜襯里(含Rh 0.1-1%)的拆解技術(shù)要點(diǎn):
激光切割:避免機(jī)械破碎導(dǎo)致的粉塵損失
表面剝離:高壓水射流(350MPa)去除基層金屬
真空熱解:600℃下使Rh涂層與基體分離
德國(guó)BASF的自動(dòng)化拆解線,銠回收率從傳統(tǒng)75%提升至93%
碘化銠回收,核醫(yī)學(xué)廢料的特殊處理
放射性碘化銠(如1??Rh)需先固化(水泥或玻璃基質(zhì)),再通過(guò):
離子色譜分離:去除??Tc等干擾核素。
電化學(xué)精煉:在硝酸體系中沉積非放射性銠。
美國(guó)Los Alamos實(shí)驗(yàn)室的回收流程確保放射性活度<1 Bq/g,符合NRC標(biāo)準(zhǔn)。
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(guò):
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(guò)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(kāi)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,溶劑萃取法的分離
溶劑萃取在碘化銠回收中用于高純度銠的提純,常用萃取劑包括:
磷酸三丁酯(TBP):在6 M HCl體系中,Rh3?的分配比可達(dá)50以上。
胺類萃取劑(如Alamine 336):對(duì)[RhCl?]3?有高選擇性,需添加改性劑(如異戊醇)抑制乳化。
典型流程為:料液(pH 0.5~1.0)與有機(jī)相(30% TBP/煤油)以O(shè)/A=1:3逆流萃取,銠負(fù)載率>95%。反萃采用稀氨水(1 M NH?OH),得到純化后的銠溶液。某南非精煉廠采用三級(jí)萃取,使銠純度從90%提升至99.99%,直收率92%。
碘化銠回收,火法冶金在碘化銠回收中的應(yīng)用
火法冶金適用于高含量碘化銠廢料(如電極涂層)。將物料與助熔劑(Na?CO?)混合,在1200℃電弧爐中熔煉,銠以金屬形式沉降,碘轉(zhuǎn)化為氣體(用NaOH溶液吸收)。此方法處理量大(日處理1-5噸),但能耗高(每噸耗電3000 kWh),且銠回收率僅85-90%。改進(jìn)方向包括等離子體熔煉(提高溫度至1500℃)或添加碳粉增強(qiáng)還原性?;鸱ㄓ绕溥m合處理含有機(jī)物的廢催化劑,燃燒可同步去除載體活性炭。
碘化銠回收,熔鹽電解精煉高純銠
對(duì)純度要求≥99.999%的領(lǐng)域(半導(dǎo)體靶材),采用:
電解體系:RhCl?-LiCl-KCl熔鹽(450℃)
陰極電流密度:50-100 A/m2
陽(yáng)極雜質(zhì)控制:銀網(wǎng)隔膜阻擋Pd/Pt遷移
日本田中貴金屬的熔鹽電解車間,年產(chǎn)3噸5N高純銠,雜質(zhì)總量<1ppm
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(chǎng)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(jí)(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(kāi)發(fā)的在線XRF檢測(cè)系統(tǒng)(精度±0.1%)實(shí)現(xiàn)原料快速分級(jí),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(jí)銠復(fù)用成本降低70%