在全球資源緊缺與環保壓力日益加劇的背景下,鉑族金屬(PGMs)作為戰略性關鍵金屬資源,其高效回收與再生利用已成為各國競相布局的重點方向。鉑族金屬包括釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑等,廣泛應用于汽車尾氣凈化催化劑、石油化工催化劑、燃料電池、電子器件等領域,具有不可替代的技術價值和經濟價值。
然而,我國鉑族金屬地質儲量不足全球總量的1%,對外依存度高,供需矛盾突出。面對原生資源開發瓶頸,發展PGMs循環利用成為保障國家資源安全、支撐高端制造產業鏈穩定發展的關鍵舉措。在PGMs回收工藝中,低溫鐵捕集-電解-離心萃取成套工藝憑借其高效傳質、快速分相、選擇性強等優勢,正逐步取代傳統化學沉淀法等流程長、物耗高的舊工藝,成為濕法回收中的核心技術之一,推動PGMs分離提純邁向短流程、低成本、高純度的新階段。
一、離心萃取技術賦能PGMs高效回收
近年來,隨著“低溫鐵捕集-電解-離心萃取”集成工藝的發展,PGMs回收實現了從火法富集到濕法提純的全流程貫通。該工藝以鐵基合金為捕集劑,在低溫條件下實現對PGMs的選擇性捕集,并通過恒壓電解將PGMs進一步富集至陽極泥中。隨后,采用離心萃取技術依次完成鈀、鉑、銠的高效分離:
1、二異戊基硫醚(S21):可高效萃取鈀離子,實現鈀與其他金屬的有效分離;
2、磷酸三丁酯(TBP):用于選擇性萃取鉑,通過與H+形成的絡合陽離子進入有機相;
3、銠由于無法被上述萃取劑有效提取而保留在水相中,從而實現三者分離。
經反萃、還原處理后,最終獲得純度超過99.95%的鈀、鉑、銠產品,真正實現了PGMs的高效回收與高值化利用。
二、技術優勢顯著,應用前景廣闊
相較于傳統方法,離心萃取技術展現出以下核心優勢:
?高效傳質:高速旋轉產生的剪切力使兩相充分接觸,大幅提升傳質效率;
?快速分相:在離心力作用下,有機相與水相迅速分離,縮短操作時間;
?適應性強:可通過更換堰板、調節轉速等方式靈活應對不同密度、粘度的物料體系;
?綠色環保:減少有毒試劑使用,降低廢水排放,符合綠色制造理念;
?自動化程度高:支持連續進料與出料,便于系統集成和智能控制。
目前,該技術已在多家PGMs回收企業中成功應用,尤其適用于含廢催化劑、廢電子元件、廢首飾等復雜原料體系的處理。
三、數字化賦能行業智能化轉型
PGMs廢料種類多、數量大、品位波動明顯,傳統的線下回收模式已難以滿足現代工業對資源利用效率與環境管理的要求。建議實施“含PGMs產品全生命周期的工業化和信息化深度融合”關鍵技術研發和示范應用項目,全面推行設計、制造、流通、消費、報廢、回收、處置、資源化等環節的“互聯網+”能力建設,以業務流程的智能化再造,推動實現“回收—處理—再利用”全流程的智能化升級。