文/姜福根,北方重工集團有限公司海外營銷總公司
貴金屬提取冶金技術分析
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貴金屬有著良好的理化特征,不僅可以用作貨幣和飾品,在軍工、航空航天、電子信息、工業等領域中,也有著廣泛的應用。本文就貴金屬二次資源的特征進行分析,并探討貴金屬提取冶金技術的應用。
貴金屬;二次資源;特征;提取冶金技術
貴金屬是鉑族金屬與Ag、Au的統稱,貴金屬在地球上的含量并不高,常常以微量組分的形式分散分布。貴金屬有著良好的理化特征,不僅可以用作貨幣和飾品,在軍工、航空航天、電子信息、工業等領域中,也有著廣泛的應用。由于貴金屬含量低、儲量少,價格高昂,因此,研究貴金屬的提取技術,有著一定的理論和現實意義。
貴金屬有著十分廣泛的應用范圍,除了少數工業應用較為集中之外,多數應用都十分分散,因此,這就導致貴金屬的二次資源表現出了獨特之處:
1.1 品種復雜
貴金屬的應用面非常廣泛,但是具體到每一種金屬類型上,用量并不大,因此,其廢料的形狀、種類、性質也表現出復雜的特點,其中,鉑系金屬規格和品種的復雜程度超過了Ag與Au。
1.2 品位差距大
在貴金屬廢料品位中,差距非常大,從萬分之幾,到接近百分之百的貴金屬都有,相互之間的差距非常之大。
1.3 取樣難度高
貴金屬廢料的品種多種多樣,規格十分復雜,在品位的確定上,還存在較大的難度,研究人員往往很難準確的預估出貴金屬的具體含量,影響了廢料的可再生。
1.4 處理技術難度高
在貴金屬的分離和提純上,一直都是業界關注的難點問題,除了少數成分單一、高品位的廢料之外,其他廢料的分離、處理難度都較高,且回收工藝流程長,對于技術條件的要求相當苛刻,處理周期長。
貴金屬廢料的來源渠道廣泛,要保證提取冶金的質量,必須要應用大型設備,一般情況下,處理流程可以分為三個不同的階段,先針對不同類型的貴金屬,進行合理的預處理,將其中有價值的金屬分離開來,確定不同金屬類型的品位,再利用熔煉、吹煉以及點解的方式獲取到貴金屬精礦,再對不同種類的貴金屬進行分離和精煉處理,最后,即可得出貴金屬成品。其中,取樣是一個核心環節,如果取樣環節失敗,那么就會導致整個提取工作功虧一簣,為了保證質量,需要對廢料進行科學的分類處理,這不僅方便了取樣分析,也可以方面后續的程序。
對于貴金屬的精煉,是建立在高品位貴金屬精礦獲取的基礎上,需要及時將其中的雜質去除,避免處理過程中出現分散的問題。就目前來看,大型貴金屬回收公司,在貴金屬的提取冶金方面,多使用火試金原理,利用熔煉、分離的方式獲取貴金屬,在設備與技術的改進下,應用手段已經趨于成熟,國外發達國家已經有多個成功的應用先例。
在貴金屬二次資源的處理方面,目前多采用的技術就是火法熔煉,該種方法主要是針對廢料中貴金屬品位、雜質組分、數量而采取的回收處理措施,利用火法溶煉,可以及時分解廢料中的各類組分,為后續的處理工作奠定了基礎。對于大批量廢料的處理,則不需要采取上述工藝措施,如,針對含Pd、Pt、Rh廢氣資源的處理,可以推行等離子體容量鐵補集法,或者使用直接浸出法,也可以達到提取的目的。
如,針對Pd、Pt與Rh含量介于1000g/t~2000g/t的廢催化劑,我國目前采用了加壓氰化法,可以直接將其中的貴金屬提取出來,先采用催化劑來處理廢料中的積碳和油污,再采用二次加壓法處理,結果顯示,Pd、Pt與Rh的提取率分別達到了95.0%、96.0%、92.0%。雖然其中使用了氰化物,是劇毒物質,但是在高壓、高溫的環境下,氰化物可以轉化為碳酸鹽,碳酸鹽是無毒的,參與氰化物的濃度很低,可以忽略不計。在日本,對于此類廢料的處理則采用了氫還原法,即利用氧化劑將其中的Pd、Pt與Rh浸出,再使用鹽酸氧化劑進行處理,結果顯示,在超臨界條件下,催化劑的有機物可以迅速燃燒完全,排除物為氮氣和二氧化碳,該種方式流程簡單,符合節能環保的要求。
隨著技術的發展,加壓濕法也逐步成熟,加壓濕法冶金技術在冶金行業中所處的作用是強化并縮短作業時間,在提取鋁、銅、鎳、鎢、鈾、鋅等諸多的環節中廣泛的應用。我國冶金行業已經越發的意識到了這一技術所發揮的作用,并將其列入到《戰略新興產業重點產品和服務指導目錄》中,可見,其發展速度之快,應用面積之廣。隨著技術的成熟,該種方式也開始在貴金屬提取冶金技術中得到了推廣和使用。
貴金屬的應用范圍十分廣泛,近年來,我國非常重視貴金屬提取冶金技術的研究,目前,已經取得了突出的成效,相信在技術的發展下,貴金屬提取冶金技術一定可以取得更加明顯的經濟效益和社會效益。
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