氯化銠回收的火法富集工藝
等離子體熔煉處理低品位廢料(0.05-0.1% Rh):
采用氬氣等離子炬(功率300kW)
添加銅收集劑(Cu:Rh=100:1)
熔煉溫度1600℃,時間2小時
產(chǎn)出銅銠合金陽極含Rh 8-12%,后續(xù)電解精煉:
陽極組成:Cu 85%,Rh 10%,Pt 3%,Pd 2%
電解液:CuSO? 150g/L,H?SO? 100g/L
陰極銠純度99.9%,電流效率85%
南非Impala鉑業(yè)應用該技術(shù),使低品位廢料的銠回收率從60%提升至92%。
氯化銠回收的環(huán)保技術(shù)進展
廢水處理創(chuàng)新方案:
選擇性吸附:
巰基改性硅膠(吸附容量120mg Rh/g)
解吸用5%硫脲+1M HCl溶液
膜分離:
納濾膜(DK4040F)截留率>99.9%
反滲透濃縮倍數(shù)達50倍
廢氣處理:
SCR脫硝(NOx<50mg/m3)
布袋除塵(顆粒物<10mg/m3)
比利時Solvay集團實施的"零液體排放"系統(tǒng):
廢水回用率>95%
危廢產(chǎn)生量減少80%
獲歐盟生態(tài)標簽認證
氯化銠回收的經(jīng)濟性分析
成本構(gòu)成(處理含1% Rh廢料):
原料采購:$520/kg(按銠價10%計價)
化學試劑:$85/kg Rh
能源消耗:$38/kg Rh
人工設備:$62/kg Rh
盈虧平衡點:
當銠價>$4500/oz時具有經(jīng)濟性
處理規(guī)模>100kg Rh/年時可實現(xiàn)盈利
倫敦金屬交易所數(shù)據(jù)顯示,2023年回收銠的溢價達12-18%,反映市場對可持續(xù)來源銠的需求增長。
氯化銠回收,低濃度氯化銠溶液的富集技術(shù)
離子交換-電沉積聯(lián)合工藝:
吸附階段:
強堿性陰離子樹脂(IRA-900)
動態(tài)吸附容量35mg Rh/mL樹脂
洗脫階段:
5%NH?Cl+1%HCl混合溶液
洗脫率>99%
電沉積:
旋極電解槽(800rpm)
沉積效率98%
處理含Rh 50ppm的電子廢液效果:
富集倍數(shù):1000倍
終銠純度:99.6%
處理成本:$8.5/g Rh(傳統(tǒng)工藝為$15/g)
氯化銠回收,納米銠催化劑廢料的回收技術(shù)突破
磁分離-超臨界CO?協(xié)同工藝處理燃料電池納米銠催化劑(2-5nm):
磁性功能化:
Fe?O?包覆(厚度3nm,磁響應性>80emu/g)
外磁場強度0.5T時捕獲效率>99%
超臨界解離:
CO?+5%乙醇改性劑(35℃, 15MPa)
碳載體去除率98%
尺寸篩選:
膜過濾(100kDa超濾膜)
獲得單分散納米銠(PDI<0.15)
性能對比:
參數(shù) 回收納米銠 商業(yè)參比
ECSA 78m2/g 82m2/g
ORR活性 0.95mA/cm2 1.02mA/cm2
耐久性(3000圈) 衰減12% 衰減15%
日本TKK公司已實現(xiàn)每月20kg的工業(yè)化生產(chǎn),成本較新料降低60%。
氯化銠溶液的濃縮純化技術(shù)
減壓蒸餾系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù):
操作溫度:60-80℃(避免RhCl?分解)
真空度:-0.095MPa
蒸發(fā)速率:15L/(m2·h)
膜濃縮創(chuàng)新方案:
納濾膜(MWCO 200Da)截留率>99.5%
反滲透系統(tǒng)可將溶液濃縮至Rh 150g/L
配套的卷式膜組件通量維持率>90%(運行2000小時)
工業(yè)對比數(shù)據(jù):
方法 能耗 Rh損失 處理能力
傳統(tǒng)蒸發(fā) 85kWh/m3 0.8% 2m3/h
膜濃縮 12kWh/m3 0.1% 5m3/h
12年