海綿鉑回收,極低品位鉑廢料的生物富集技術(shù)
針對(duì)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(dá)金屬硫蛋白基因,鉑吸附量達(dá)12mg/g菌體
50L發(fā)酵罐連續(xù)運(yùn)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(shí)去除90%氰化物
海藻酸鹽微球:
負(fù)載枯草芽孢桿菌,可重復(fù)使用20次
南非PlatBioTech的工業(yè)化裝置年處理20萬(wàn)噸礦山排水
海綿鉑回收,海綿鉑的外觀特征
海綿鉑通常呈現(xiàn)為灰黑色或暗灰色的疏松塊狀物,表面具有金屬光澤但不如致密鉑明亮。其宏觀形態(tài)取決于制備工藝:氫還原法所得產(chǎn)品多為不規(guī)則顆粒,粒徑在0.5~5mm之間;而熱分解法制備的海綿鉑可能呈現(xiàn)為脆性燒結(jié)塊,易破碎成細(xì)小碎片。觸感上,海綿鉑質(zhì)地輕盈,密度僅為純鉑的10%~30%(約2~5g/cm3),但機(jī)械強(qiáng)度較低,輕微壓力即可使其變形。在高倍電子顯微鏡下,可見(jiàn)其由納米級(jí)鉑晶粒構(gòu)成的多級(jí)孔結(jié)構(gòu),包括大孔(>50nm)、介孔(2~50nm)和微孔(<2nm),這種結(jié)構(gòu)是其高活性的關(guān)鍵。
海綿鉑的回收技術(shù)
海綿鉑回收通常采用濕法冶金流程:1)預(yù)處理(機(jī)械粉碎→氧化焙燒去除有機(jī)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(guān)鍵挑戰(zhàn)在于孔隙結(jié)構(gòu)會(huì)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(shù)包括:1)超臨界CO?萃?。兌瓤蛇_(dá)99.99%且不破壞海綿結(jié)構(gòu));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(xué)再活化(針對(duì)燃料電池廢催化劑,恢復(fù)其ECSA的80%以上)。值得注意的是,回收過(guò)程中約5-15%的鉑會(huì)損失于廢酸和殘?jiān)?,需建立閉環(huán)處理系統(tǒng)。