二次資源回收利用過程中的環(huán)境保護(hù)問題正越來(lái)越引起世界各國(guó)的重視[6]。電子工業(yè)廢棄物中貴金屬及其它有價(jià)值的回收利用相關(guān)技術(shù)已經(jīng)初步成形并正在全國(guó)推廣[7~10]。二次資源的無(wú)害化處置的目的是為了在處置利用二次資源過程中,既能夠充分利用好二次資源中的有價(jià)值資源,又能夠在此過程中不增加環(huán)境負(fù)擔(dān),不產(chǎn)生二次污染。然而,與人們?cè)诶靡淮钨Y源時(shí)一樣,二次資源的回收利用過程對(duì)環(huán)境造成的污染相當(dāng)驚人,甚至比二次資源不回收利用造成的環(huán)境危害還要大。盡管貴金屬二次資源的種類很多、含量差異很大,要找到1種統(tǒng)一的無(wú)害化處置模式是不可能的,但遵循一定的規(guī)律,可以減少回收利用過程中的二次污染,向著無(wú)害化的境界前進(jìn)。現(xiàn)將一些無(wú)害化處置貴金屬?gòu)U料的初步設(shè)想提供如下。
鈀的回收
濕法工藝回收鈀的基本思路是利用鈀能夠溶解于硝酸的特性使鈀與金和鉑等難溶于硝酸的貴金屬分開,然后利用銀能夠在鹽酸或氯化鈉溶液中生成氯化銀沉淀的性質(zhì),使銀從含鈀硝酸溶液中分離(簡(jiǎn)稱為分銀)。在分銀后的溶液中加入能夠使鈀離子沉淀的試劑,達(dá)到與其它賤金屬分離的目的。濕法工藝可以得到含量達(dá)到99.99%以上的高純度鈀產(chǎn)品?;鸱üに嚦S糜阝Z含量較低的廢料中回收鈀,或者在回收其它貴金屬的火法工藝中富集鈀?;鸱üに嚨玫降拟Z一般為粗鈀,通常還必須用濕法工藝進(jìn)行精制提純得到高純度海綿鈀或直接加工成鈀的精細(xì)化學(xué)品[5]。
(1)含鈀廢液中鈀的回收。含鈀廢液中鈀的存在形態(tài)主要為Pd(IV)和Pd(II),傳統(tǒng)的分離和富集方法是氯鈀酸銨沉淀法和二氯二氨絡(luò)亞鈀法。
(2)從含鈀固體廢料中回收鈀。含鈀固體廢料的濕法回收原理與含鈀液體廢料的回收原理相似,將含鈀固體廢料用王水、硝酸等試劑使鈀轉(zhuǎn)入溶液后,再用上述從廢液中回收鈀的方法進(jìn)行回收和精制。常用的工藝有濃硝酸分離法、氯化銨分離法和直接氨絡(luò)合法等。其中氯化銨分離法用得較多。銥、銠、釕和鋨的廢料相對(duì)于金銀鉑鈀4種貴金屬而言相對(duì)較少,回收利用的方法也主要是火法和濕法,有關(guān)工藝與前述鉑鈀的回收工藝相似。
含鉑廢催化劑中回收鉑:
在石油工業(yè)中常常使用以氧化鋁(A12O3)、氧化硅、石墨等載體的鉑催化劑。從這類失效的催化劑中再生回收鉑的常用方法有王水溶解法(溶解鉑)、硫酸溶解法(溶解其它雜質(zhì))、熔煉合金法(熔煉成合金后用王水溶解,氯化銨沉鉑,使其與其它元素分離而得到鉑)。
鉑的回收
(1)含鉑廢液中的鉑回收
從含鉑廢液中回收鉑的工藝很多,可以視溶液的性質(zhì)及含鉑的多少加以選擇。一般常用的方法有還原法、萃取法、離子交換法、鋅粉置換法以及活性炭吸附法等。其中鋅粉置換法常用。
(2)銀金電解廢液中鉑和鈀的回收
①?gòu)你y電解廢液中回收鈀。在銀的電解精煉過程,分散在銀電解液中的少量鈀以Pd(NO3)2的形態(tài)存在。在75℃~80℃的條件下向含鈀電解液中加入黃藥(濃度為1%~5%),劇烈攪拌,得到黃原酸亞鈀。沉鈀后的溶液用銅置換回收銀,余液用Na2CO3中和回收銅,其中和液棄之。黃原酸亞鈀[(C2H5OCSS)2Pd]用王水溶解后除去氯化銀。濾液加入HNO3氧化,再加氯化銨沉淀鈀,得到氯鈀酸氨[Pd(NH4)2Cl4],用水溶解后,采用氨絡(luò)合法提純2次~3次,水合肼還原,可制得99.8%海綿鈀。此法設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,鈀的回收率>90%。
②從金電解廢液中回收鉑和鈀。在金的電解精煉過程中,由于鉑、鈀電位比金負(fù),所以鉑、鈀從陽(yáng)極溶解后進(jìn)入電解液中,生成氯鉑酸和氯亞鈀酸。當(dāng)電解液使用到一定周期后,鉑鈀的濃度逐漸上升,當(dāng)鉑的含量超過50g/L~60g/L,鈀超過15g/L時(shí),便有可能在陰極上和金一起析出的危險(xiǎn)。因此電解液必須進(jìn)行處理,回收其中的鉑鈀,由于電解液中含金高達(dá)250g/L~300g/L,所以在提取鉑鈀前,必須先還原脫金。將還原金后的溶液,在攪拌下加入固體工業(yè)氯化銨,使鉑生成(NH4)2PtCl6沉淀與鈀分離。(NH4)2PtCl6用含5%HCl和15%NH4Cl洗滌后,放入馬弗爐中煅燒成粗鉑(含Pt95%),進(jìn)一步精煉得純鉑。將氯化銨沉淀鉑后的溶液,用金屬鋅塊置換鈀,至溶液呈淺綠色時(shí)為置換終點(diǎn)(或用SnCl2還原),過濾后得鈀精礦。鈀精礦用熱水洗滌至無(wú)結(jié)晶,揀出殘留鋅屑,將濾液和洗液棄之。

