氯化銠回收的超聲波強(qiáng)化技術(shù)
多頻超聲反應(yīng)器配置:
低頻(20kHz):空化效應(yīng)(振幅50μm)
高頻(1MHz):微流效應(yīng)(聲壓2MPa)
浸出階段應(yīng)用效果:
動(dòng)力學(xué)提升:
表觀速率常數(shù)提高3.8倍
浸出時(shí)間從4h縮短至45min
選擇性增強(qiáng):
Rh浸出率99% vs Pt 12%
酸耗降低35%
中國(guó)有研科技集團(tuán)專利顯示:
處理汽車催化劑時(shí):
銠回收率從91%提升至98%
顆粒物排放減少70%(抑制酸霧)
已建成5m3級(jí)工業(yè)化裝置
氯化銠回收配合物的磁性研究
Rh3?(4d?)配合物的自旋態(tài)調(diào)控與分子磁體設(shè)計(jì):
典型體系:
[RhCl?(py)?](py=吡啶):低溫(<50 K)呈現(xiàn)反鐵磁耦合(J=-12 cm?1)。
鏈狀聚合物[RhCl?(4,4'-bpy)]?:場(chǎng)致自旋翻轉(zhuǎn)(臨界場(chǎng)3.5 T)。
單分子磁體:
RhCl?與Tb3?構(gòu)建的3d-4f異金屬簇,阻塞溫度12 K(弛豫時(shí)間τ=100 s)。
表征手段:
SQUID磁強(qiáng)計(jì)測(cè)定χT~T曲線,輔以EPR檢測(cè)g因子(如Rh3?g⊥=2.21, g∥=1.98)。
氯化銠回收,汽車催化劑中氯化銠的回收工藝
汽車尾氣催化劑(TWC)中銠的回收需經(jīng)多步處理:
預(yù)處理:粉碎至100目后,在600℃焙燒去除積碳和硫化物
浸出階段:采用鹽酸-雙氧水體系(HCl 6M+H?O? 3%),在80℃下反應(yīng)4小時(shí),銠浸出率>98%
溶液凈化:
銅置換法去除Pt、Pd(加入銅粉,反應(yīng)電位控制在0.4V)
離子交換樹(shù)脂(如Lewatit MonoPlus M500)深度除雜
銠沉淀:加NaClO?氧化后,用NH?Cl沉淀為(NH?)?RhCl?
美國(guó)Umicore工廠采用該工藝,每噸廢催化劑可回收120-150g銠,純度達(dá)99.95%。新技術(shù)趨勢(shì)是引入微波輔助浸出,將處理時(shí)間縮短至1.5小時(shí)。
氯化銠回收,納米銠催化劑廢料的回收技術(shù)突破
磁分離-超臨界CO?協(xié)同工藝處理燃料電池納米銠催化劑(2-5nm):
磁性功能化:
Fe?O?包覆(厚度3nm,磁響應(yīng)性>80emu/g)
外磁場(chǎng)強(qiáng)度0.5T時(shí)捕獲效率>99%
超臨界解離:
CO?+5%乙醇改性劑(35℃, 15MPa)
碳載體去除率98%
尺寸篩選:
膜過(guò)濾(100kDa超濾膜)
獲得單分散納米銠(PDI<0.15)
性能對(duì)比:
參數(shù) 回收納米銠 商業(yè)參比
ECSA 78m2/g 82m2/g
ORR活性 0.95mA/cm2 1.02mA/cm2
耐久性(3000圈) 衰減12% 衰減15%
日本TKK公司已實(shí)現(xiàn)每月20kg的工業(yè)化生產(chǎn),成本較新料降低60%。
氯化銠溶液的電化學(xué)精煉技術(shù)
脈沖電解系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù):
波形參數(shù):正向電流密度300A/m2(占空比70%),反向50A/m2
電解液組成:Rh 45g/L,HCl 1.5M,NH?Cl 0.3M
添加劑:明膠0.1g/L(改善沉積形貌)
與傳統(tǒng)直流電解對(duì)比:
特性 直流電解 脈沖電解
陰極純度 99.91% 99.98%
表面粗糙度 Ra 2.1μm Ra 0.7μm
電流效率 83% 91%
德國(guó)Heraeus的工業(yè)化裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示,脈沖技術(shù)使:
極間距縮小30%(槽電壓降低1.2V)
陰極剝離周期延長(zhǎng)至120小時(shí)
噸銠生產(chǎn)節(jié)電1800kWh
氯化銠電解精煉技術(shù)進(jìn)展
不溶陽(yáng)極電解系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn):
陽(yáng)極:鈦基鍍釕銥電極(壽命>5年)
陰極:鈦板(表面噴砂處理)
電解液:Rh 50g/L,HCl 2M,NaCl 50g/L
操作參數(shù)優(yōu)化:
電流密度:200A/m2
溫度:55±2℃
流速:0.8L/min
南非Anglo American鉑業(yè)的運(yùn)行數(shù)據(jù):
指標(biāo) 傳統(tǒng)電解 優(yōu)化系統(tǒng)
電流效率 78% 92%
直流電耗 2.8kWh/kg 1.6kWh/kg
陰極純度 99.8% 99.95%