金鹽回收中的超細粉末處理技術
納米級金粉(<100 nm)的特殊處理方法:
1. 防團聚措施
表面修飾:
十二烷基硫醇(DDT)單分子層
PEG-2000空間位阻劑
分散工藝:
超聲破碎(20 kHz, 500 W)
微射流均質(壓力2000 bar)
2. 干燥技術
方法 粒徑變化 比表面保留率
噴霧干燥 +50% 60%
冷凍干燥 +15% 85%
超臨界干燥 +5% 95%
3. 安全防護
爆炸下限:60 g/m3(需惰性氣氛保護)
個人防護:
正壓式呼吸器
防靜電工作服
應用領域:
導電油墨(粒徑要求20±5 nm)
醫(yī)療顯影劑(需無菌處理)
金鹽回收中的選擇性氯化技術
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
金鹽回收中的飛秒激光解離技術
超快激光(脈寬100 fs)選擇性剝離電子廢料中的金層:
工藝參數(shù)
參數(shù) 設定值 物理效應
波長 515 nm 金吸收系數(shù)達10? cm?1
能量密度 0.5 J/cm2 超過金燒蝕閾值(0.3 J/cm2)
重復頻率 100 kHz 平衡效率與熱影響區(qū)
加工效果
剝離精度:±2 μm(可保留底層基材完整性)
金純度:99.9%(無銅、鎳等基材混入)
速率:處理手機主板達5 cm2/s
技術優(yōu)勢:
非接觸式加工避免機械應力
廢氣僅需簡單過濾(無化學溶劑揮發(fā))
設備成本:飛秒激光系統(tǒng)約$0.5M/臺,適合高值廢料處理
金鹽回收吸附材料與技術
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
金鹽回收生物冶金回收技術
生物技術應用進展:
菌種選擇
嗜金屬硫桿菌:氧化Fe2?產生Fe3?氧化劑
芽孢桿菌:分泌氰化物(0.1-0.3mM)
工藝參數(shù)
pH范圍:1.5-2.5(酸性)或9-10(堿性)
溫度:30-45℃
反應時間:5-15天
技術指標
浸出率:65-85%
能耗:僅為化學法的20%
投資成本:$1.2-1.8M/100tpd
局限性:
菌種耐受性:Au濃度>50mg/L時活性抑制
反應速率:比化學法慢10-20倍
金鹽回收,火法冶金回收工藝
火法處理適用于高含量(>1%)金鹽廢料,主要流程包括:
預處理階段
烘干脫水:120℃下將含水率從80%降至<5%
配料熔劑:按金鹽:硼砂:碳酸鈉=1:0.3:0.2比例混合
熔煉階段
電弧爐熔煉:溫度1350-1500℃,時間2-3h
貴鉛形成:Au與Pb形成合金(密度11.3g/cm3),與渣相分離
灰吹氧化:900℃下鼓風氧化除鉛,獲得粗金錠
精煉階段
電解回收:采用AuCl?-HCl電解液,電流密度200A/m2
純度提升:從99.5%提純至99.99%
典型技術指標:
回收率:98.2-99.5%
能耗:850-1200kWh/kg Au
渣含金:<0.01%
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