合金废料中铂族金属回收(recovery of platinum group metal from scrap of alloy)

用冶金或选矿方法从铂族金属在合金废料中进行铂族金属再生的过程。铂族金属在合金废料中的品位较高，组成简单，是最重要的铂族金属回收原料，主要有坩埚、漏板、合金催化冈、牙科用合金和电子电器工业用各种元器件等。根据物料的组成、杂质的性质和含量分别采用重熔法、王水溶解法、选矿法、火法预富集法以获得单一的或多金属的产品。

重熔法   将铂族金属合金废料在其熔化温度下直接熔炼，并适当造渣后，获得较纯铂族金属或新合金的回收方法。此法工艺简单，主要用于从铂族金属坩埚、漏板或其品位高的合金废料中回收铂族金属。

王水溶解法   王水是一种溶解金属能力极强的无机混合酸，广泛用于处理各种铂族金属合金废料。先用王水溶解铂族金属合金废料，再从溶解液中回收铂族金属。此法通常用于从铂钯铑三元合金废料和铂铱合金废料中回收铂族金属。

铂铑钯合金废料的王水溶解处理   此三元合金广泛用于制作硝酸生产的催化网，其典型组成(质量分数ω/％)为：铂92.5，铑3.5，钯4。用王水溶解合金时，合金中的铂和钯首先溶解，呈细分散状态的铑也以氯铑酸进入溶液。溶解液经浓缩、除硝酸、离子交换除杂质处理后，所得净化液再用水合肼还原沉淀出铂铑钯三元金属粉。此三元铂族金属粉补充必要组分后，直接制造催化网。此净化液也可用铂族金属分离和精炼的方法制取单一金属。用王水溶解含铑10％以上的合金废料时，可添加适量的铂熔炼成含铑小于10％的合金，然后再用王水溶解。溶解作业需在通风橱中进行，并采用耐腐蚀器皿。

铂铱合金废料的王水溶解处理   王水溶解铂铱合金的速度极慢，合金经碎化处理后可加速其溶解。将合金废料和金属锌(或锡)于1073K温度下熔炼，将熔融状态的新合金倒入铁盘冷却并捣碎，用盐酸溶解呈细粒状的合金，锌(或锡)被溶解，残留的铂铱粉再用王水溶解。为防止熔炼时锌(或锡)的高温氧化挥发，需用氯化钠覆盖物料表面。含铂、铱的王水溶解液经硫化铵还原后，用氯化铵沉淀(NH₄)₂PtCl₆。(NH₄)₂PtCl₆送铂精炼得金属铂。溶液中的铱送铱精炼得纯金属铱。

选矿法   用于从铂族金属或其合金器件加工、生产过程中产出的粉状废料中混有大量的尘埃和垃圾，虽为机械混合物，但粒度细小，可用浮选法富集铂族金属。用此法处理笔尖加工中产生的钌基、铱基或锇基合金粉尘时，先除去废料中的油污，然后在硫酸介质中用油酸钠和松油于303～323K温度下浮选30min。尾矿再加入油酸钠和松油进行二次浮选。从二次浮选精矿中回收钌，精矿含钌5％，钌回收率在90％以上。

火法预富集法   铂族金属含量小于1％的合金废料，如化肥厂的硝酸氧化炉灰和玻璃纤维厂的耐火砖含有大量的金属或氧化物杂质，需用火法预富集铂族金属。

硝酸氧化炉灰的火法预富集处理   化肥厂的硝酸氧化炉灰含铂、铑和钯总量为0.7％～1.5％并含有40％～65％的氧化铁。配入焦炭和熔剂在电弧炉内进行还原熔炼，获得富集铂族金属的高碳合金。铂族金属回收率为88％～92％。然后在碱性炉衬的电弧炉内氧化熔炼高碳合金，得易溶的低碳合金。用含盐酸6mol/L的溶液溶解低碳合金除铁后，得含铂族金属55％左右的精矿。精矿用铂族金属精炼方法精制提纯和还原得铂、铑、钯三元金属粉末，工艺流程如图。

耐火砖的火法预富集处理   玻璃纤维厂的铂铑合金坩埚及漏板在高温熔炼玻璃时，有少量的铑铂合金渗入炉壁耐火砖中，砖中含铂铑达300～4500g/t。将废砖粉料和碳酸钠混合，于1573K温度下烧结，砖中的氧化硅和氧化铝转化为可溶性的硅酸盐和铝酸盐，然后用盐酸溶解除去。溶渣即为铂族金属精矿，含铂、铑达50％，再经铂精炼和铑精炼可得含铂、铑大于99.9％的铂铑二元金属。