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(shí)間2小時(shí)
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(yīng)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(jìn)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(dá)50倍
廢氣處理:
SCR脫硝(NOx<50mg/m3)
布袋除塵(顆粒物<10mg/m3)
比利時(shí)Solvay集團(tuán)實(shí)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(biāo)簽認(rèn)證
氯化銠回收的經(jīng)濟(jì)性分析
成本構(gòu)成(處理含1% Rh廢料):
原料采購(gòu):$520/kg(按銠價(jià)10%計(jì)價(jià))
化學(xué)試劑:$85/kg Rh
能源消耗:$38/kg Rh
人工設(shè)備:$62/kg Rh
盈虧平衡點(diǎn):
當(dāng)銠價(jià)>$4500/oz時(shí)具有經(jīng)濟(jì)性
處理規(guī)模>100kg Rh/年時(shí)可實(shí)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(jià)達(dá)12-18%,反映市場(chǎng)對(duì)可持續(xù)來源銠的需求增長(zhǎng)。
氯化銠回收的膜集成工藝
擴(kuò)散滲析-電滲析聯(lián)用系統(tǒng):
酸回收單元:
陰離子交換膜(DF-120)
HCl回收率>85%
銠截留率>99.9%
濃縮單元:
選擇性電滲析膜(ACS)
濃縮倍數(shù):50倍
電流效率:78%
技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo):
處理能力:2m3/h
運(yùn)行成本:$0.8/m3
投資回收期:1.8年
中國(guó)江西銅業(yè)應(yīng)用案例:
年節(jié)約鹽酸采購(gòu)費(fèi)用$2.5M
廢水排放量減少70%
獲評(píng)工信部綠色制造示范項(xiàng)目
氯化銠回收的超聲波強(qiáng)化技術(shù)
多頻超聲反應(yīng)器配置:
低頻(20kHz):空化效應(yīng)(振幅50μm)
高頻(1MHz):微流效應(yīng)(聲壓2MPa)
浸出階段應(yīng)用效果:
動(dòng)力學(xué)提升:
表觀速率常數(shù)提高3.8倍
浸出時(shí)間從4h縮短至45min
選擇性增強(qiáng):
Rh浸出率99% vs Pt 12%
酸耗降低35%
中國(guó)有研科技集團(tuán)專利顯示:
處理汽車催化劑時(shí):
銠回收率從91%提升至98%
顆粒物排放減少70%(抑制酸霧)
已建成5m3級(jí)工業(yè)化裝置
氯化銠回收配合物的磁性研究
Rh3?(4d?)配合物的自旋態(tài)調(diào)控與分子磁體設(shè)計(jì):
典型體系:
[RhCl?(py)?](py=吡啶):低溫(<50 K)呈現(xiàn)反鐵磁耦合(J=-12 cm?1)。
鏈狀聚合物[RhCl?(4,4'-bpy)]?:場(chǎng)致自旋翻轉(zhuǎn)(臨界場(chǎng)3.5 T)。
單分子磁體:
RhCl?與Tb3?構(gòu)建的3d-4f異金屬簇,阻塞溫度12 K(弛豫時(shí)間τ=100 s)。
表征手段:
SQUID磁強(qiáng)計(jì)測(cè)定χT~T曲線,輔以EPR檢測(cè)g因子(如Rh3?g⊥=2.21, g∥=1.98)。