鉑(Pt)、鈀(Pd)、銥(Ir)、釕(Ru)等鉑族金屬(PGMs)因其優異的催化活性、高熔點和耐腐蝕性,廣泛應用于汽車尾氣凈化催化劑、石油煉化、燃料電池、電子器件等領域,是國家戰略性關鍵金屬資源。然而,我國PGMs地質儲量不足全球總量的1%,對外依存度高,供需矛盾突出。因此,發展高效、綠色的PGMs回收技術,已成為保障國家戰略資源安全的重要方向。
在眾多回收工藝中,“低溫鐵捕集-電解富集-離心萃取”一體化流程因其環保性強、流程短、回收率高,成為當前最具工業化前景的技術路線。
一、主流工藝流程簡介
目前,PGMs濕法回收主要包括以下步驟:
1. 低溫鐵捕集:以鐵基合金為捕集劑,在1300~1500℃條件下實現對PGMs的選擇性捕集,避免硅鐵合金生成;
2. 恒壓電解富集:將Fe-PGMs合金作為陽極,鈦板為陰極,采用FeSO?體系進行電解,使PGMs富集至陽極泥中;
3. 酸溶浸出:陽極泥經HCl+NaClO?體系完全溶解;
4. 樹脂除雜:通過陽離子交換樹脂去除Fe3?、Al3?等雜質;
5. 離心萃取分離:利用不同萃取劑選擇性分離鈀、鉑、銥、釕;
6. 反萃與還原:最終獲得高純度貴金屬產品。
該流程實現了從廢催化劑、廢電子元件等復雜物料中高效回收PGMs,全流程回收率可達90%以上,金屬純度均超過99.95%。
二、核心工藝對比:哪種更適合工業應用?
綜合來看,離心萃取工藝在環保性、回收效率、自動化程度等方面具有顯著優勢,尤其適用于含多種PGMs的復雜體系,是未來PGMs回收發展的主流方向。
三、離心萃取技術設備介紹
? ? ? 近年來,隨著萃取技術和設備的不斷革新,貴金屬萃取設備開始引進CWL-M型新型離心萃取機。該設備不僅具備萃取效率高、能耗低等優點,還在結構設計與材料應用方面實現多項技術突破,顯著提升了設備性能和使用壽命。
? ? ? 1、抗腐蝕性能強
? ? ? 采用高性能高分子復合材料替代傳統金屬材質,有效解決了設備在酸性或強腐蝕性體系中易被腐蝕的問題,大幅延長了設備使用壽命,降低了維護頻率。
? ? ?2、結構優化,運行更穩定
? ? ? 引入上懸式結構設計,取消了傳統離心萃取機底部的軸承和機械密封裝置,從根本上避免了設備滲漏、故障頻發等問題,提高了運行的穩定性和安全性。
? ? ? 3、混合分離效果優異
? ? ? 設備內部采用多種高效混合結構,增強了兩相之間的傳質效率,同時持液量小,分相速度快,分離效果更加理想,特別適用于貴金屬溶液中復雜組分的高效分離。
? ? ? 4、自動化程度高,生產效率大幅提升
? ? ? 整個操作過程實現連續化、自動化控制,極大縮短了工藝周期,提高了金屬回收率和產品純度,帶來顯著的技術經濟效益,廣泛應用于鉑、鈀、銠、金、銀等多種貴金屬的提取與提純。
近年來,國家高度重視稀有金屬循環利用,《“十四五”循環經濟規劃》《再生有色金屬行業發展指導意見》等文件相繼出臺,推動鉑(Pt)、鈀(Pd)、銥(Ir)、釕(Ru)等鉑族金屬(PGMs)回收產業向規?;?、綠色化發展。同時,隨著新能源、高端制造等行業對PGMs需求的持續增長,鉑(Pt)、鈀(Pd)、銥(Ir)、釕(Ru)等鉑族金屬(PGMs)回收市場空間廣闊。
建議企業圍繞“低溫鐵捕集-電解-離心萃取”工藝開展技術創新與工程優化,加強與高校、科研機構合作,提升自主創新能力;政府層面應加快制定鉑(Pt)、鈀(Pd)、銥(Ir)、釕(Ru)等鉑族金屬(PGMs)回收標準體系,完善稅收優惠、綠色信貸等配套政策,助力行業高質量發展。