金鹽回收中的選擇性氯化技術(shù)
選擇性氯化法適用于處理含金電子廢料(如PCB),其核心是通過控制氯氣濃度和溫度實現(xiàn)金的揮發(fā):
反應機理
氯化揮發(fā):2Au + 3Cl? → 2AuCl?(g)(沸點254°C)
雜質(zhì)抑制:Cu、Fe等生成固態(tài)氯化物殘留
工藝參數(shù)優(yōu)化
參數(shù) 佳范圍 作用機制
溫度 450-500°C 平衡揮發(fā)速率與能耗
Cl?濃度 30-50 vol% 避免過量腐蝕設備
載氣流速 0.8-1.2 L/min 確保氣態(tài)AuCl?充分帶出
工業(yè)案例:
日本DOWA的流化床氯化系統(tǒng):處理含金0.2%的電子廢料,回收率>99%
兩級冷凝設計:200°C(收集AuCl?),二級50°C(捕集Hg/Pb氯化物)
挑戰(zhàn):
設備需采用哈氏合金C276(耐氯腐蝕)
尾氣需堿洗+活性炭吸附處理
金鹽回收吸附材料與技術(shù)
新型吸附劑性能對比:
活性炭類
椰殼炭:孔徑2-5nm,吸附量12kg/t
煤質(zhì)炭:機械強度>95%,適用CIP工藝
離子交換樹脂
強堿性201×7:交換容量1.8mmol/g
螯合型IRC-718:選擇性系數(shù)Au/Cu=1500
功能化材料
硫醇改性SiO?:吸附速率常數(shù)k=0.12min?1
石墨烯氣凝膠:比表面積650m2/g,吸附量35kg/t
工業(yè)案例:
南非AngloGold的樹脂廠:處理量2000m3/d,尾液<0.01mg/L
動態(tài)吸附柱設計:徑高比1:4,空塔流速8BV/h
金鹽回收工廠的智能化改造
現(xiàn)代金鹽回收廠通過數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)增效:
1. 智能檢測系統(tǒng)
LIBS在線分析:激光誘導擊穿光譜實時監(jiān)測熔煉渣含金(精度±0.01%)
XRF快速檢測:手持式設備5秒完成原料品位分析(檢出限10ppm)
2. 過程控制系統(tǒng)
數(shù)字孿生模型:ANSYS模擬電解槽電流密度分布(誤差<3%)
自適應加藥:基于ORP反饋的氰化物自動投加系統(tǒng)(節(jié)約試劑15%)
3. 物料管理
RFID追蹤:從廢料到產(chǎn)品的全流程數(shù)據(jù)上鏈
AGV運輸:無人叉車實現(xiàn)陰極管自動轉(zhuǎn)運(定位精度±5mm)
效益分析:
某200t/d工廠改造后,回收率從96.2%提升至98.7%
人工成本降低40%,安全事故率下降90%
金鹽回收廢料的來源與特征
金鹽回收原料主要來自五大渠道:
(1)電鍍廢液:含金1-15g/L,同時含Ni2?、Cu2?等雜質(zhì),pH值8-12。典型組成為:
Au:3.2g/L
KCN:85g/L
有機添加劑:5-10g/L
(2)電子蝕刻廢液:微酸性(pH2-4),含Au3? 0.5-3g/L,F(xiàn)e3? 20-50g/L。SEM-EDS分析顯示存在AuCl??絡合物特征峰。
(3)廢棄催化劑:汽車三元催化劑中金負載量0.1-0.5wt%,與Pt、Pd形成合金相。BET比表面積120-180m2/g。
(4)珠寶加工廢料:含金鹽拋光液的金濃度0.05-0.3%,含SiO?磨料30-50%。
(5)醫(yī)療廢棄物:如廢棄的金鹽類藥物,Au含量0.5-2mg/支。
金鹽回收濕法冶金回收技術(shù)
濕法工藝適合低濃度金鹽回收,核心步驟包括:
浸出系統(tǒng)
氰化浸出:NaCN濃度0.1-0.5%,pH10.5-11.5,DO>6mg/L
非氰浸出:硫脲(CS(NH?)?)體系,濃度1-2%,F(xiàn)e3?作氧化劑
固液分離
板框過濾:精度1μm,處理量2-5m3/h
離心分離:3000rpm,固相含金<0.1g/t
富集提純
活性炭吸附:CIL工藝,金負載量8-15kg/t炭
溶劑萃?。杭谆惗』∕IBK)萃取率>99%
還原沉淀
鋅粉置換:Zn/Au比3:1,反應時間30min
草酸還原:pH1.5-2.0,溫度80-90℃
經(jīng)濟性對比:
方法 成本(USD/kg Au) 回收率 適用濃度
氰化 850-1200 98% >1g/t
硫脲 1500-1800 95% 0.1-1g/t
樹脂 2000-2500 92% <0.1g/t
金鹽回收環(huán)保處理與安全管理
關(guān)鍵環(huán)保技術(shù):
廢水處理
破氰工藝:
堿性氯化法:ORP>300mV,CN?<0.2mg/L
臭氧氧化:0.5-1.0g O?/g CN
重金屬去除:
硫化鈉沉淀:殘余Au<0.01mg/L
電絮凝:鋁電極,電流密度10A/m2
廢氣治理
氰化氫吸收:NaOH噴淋塔,效率>99.9%
汞齊化裝置:處理含汞金鹽廢氣
固廢處置
危廢代碼:HW17(含氰廢物)
固化處理:水泥固化體強度>10MPa
安全規(guī)范:
氰化物車間:設置HCN檢測報警(TLV=10ppm)
應急洗眼器:服務半徑15m內(nèi)配置
12年