贵金属废料中常见的贵金属
贵金属废料中可能含有的核心元素包括:
金(Au):延展性强,导电性好,广泛用于首饰、电子、航天等领域;
银(Ag):导电性和导热性,用于电子元件、感光材料、首饰等;
铂族金属(铂 Pt、钯 Pd、铑 Rh、铱 Ir、钌 Ru、锇 Os):耐高温、耐腐蚀,是汽车催化剂、化工催化剂、精密仪器的关键材料。
含金废料
电子类:废旧 CPU、内存条、连接器的镀金层,废弃电路板的金丝、金焊料;
首饰类:首饰加工的边角料、旧首饰、镀金饰品的镀层;
工业类:镀金废水、镀金废渣、航天航空领域的废弃含金部件。
资源节约
贵金属天然储量稀少(如全球黄金已探明储量约 5.6 万吨,铂族金属总储量仅约 7 万吨),回收废料可减少对原生矿产的依赖。例如,从 1 吨废旧手机中可提炼约 300 克金、3 千克银、100 克钯,而 1 吨金矿石仅能提炼约 5 克金,回收效率远高于原生矿开采。
预处理:载体去除与钯粉分离
高温灼烧法
适用于固态钯浆或附着在耐高温基材(如陶瓷、金属)上的废料。在氧化气氛(空气)中,于 800-1000℃灼烧,有机载体分解为 CO₂和 H₂O,无机黏合剂(如玻璃粉)熔融后形成渣相,钯以金属单质或氧化物(PdO)形式残留。优点是彻底去除有机物,缺点是高温可能导致钯颗粒烧结(影响后续溶解效率),需控制升温速率(5-10℃/min)。
溶剂萃取法
适用于液态或半固态钯浆(未固化载体)。用强极性溶剂(如 N - 吡咯烷酮、二甲酰胺)溶解有机树脂,通过离心或过滤分离出钯粉。对部分固化载体,可先加碱性溶液(如 NaOH 乙醇溶液)破坏树脂交联结构,再用溶剂溶解。优点是常温操作,钯粉活性高,缺点是溶剂成本高,需蒸馏回收。
酸蚀法
适用于附着在金属基材(如铜、镍合金)上的钯浆层。用稀硝酸或硫酸溶解基材(如铜基材:Cu + 2HNO₃(稀) = Cu (NO₃)₂ + NO↑ + H₂O),保留钯浆层不溶解(钯在稀酸中稳定性高),随后剥离钯浆。