回转炉熔炼-电解集成工艺从电子废料中同步回收金、银、钯的流程可分为以下几个关键步骤,结合了火法冶金和湿法冶金的优势,以实现高效、环保的金属回收,以下是回转炉熔炼-电解集成工艺的详细分析:
1. 电子废料预处理
拆解与分选:去除塑料、橡胶等非金属组分,通过磁选、涡电流分选等分离含贵金属的部件(如电路板、触点)。
破碎与研磨:将物料粉碎至小颗粒,增加表面积以提升后续反应的效率。
配料与造粒:混合含贵金属的物料与熔剂(如硼砂、石灰石)及捕集金属(如铜、铅),形成适合熔炼的颗粒。
2. 回转炉熔炼
高温熔炼:在1200~1400℃的还原性气氛中,贵金属(Au、Ag、Pd)被熔融的捕集金属(如铜)捕集,形成合金相。熔剂形成炉渣,分离杂质(如SiO₂、Al₂O₃)。
金属相与炉渣分离:密度差异使金属相下沉,炉渣上浮。贵金属富集于金属相(如铜合金),炉渣可进一步处理或弃置。
3. 电解精炼
阳极制备:将金属相铸成阳极板,阴极采用纯铜板,电解液为硫酸铜溶液。
电解过程:通电后,阳极铜溶解(Cu → Cu²⁺ + 2e⁻),贵金属因化学惰性不溶解,以阳极泥形式沉淀。
阳极泥收集:富含Au、Ag、Pd的阳极泥定期刮取,进入湿法提纯阶段。
4. 湿法冶金分离贵金属
硝酸浸出银:用稀硝酸溶解阳极泥中的银(3Ag + 4HNO₃ → 3AgNO₃ + NO↑ + 2H₂O),过滤得AgNO₃溶液,还原得纯银。
王水溶解金与钯:剩余渣用王水(HNO₃:HCl=1:3)溶解Au和Pd:
Au + HNO₃ + 4HCl → HAuCl₄ + NO↑ + 2H₂O
Pd + HNO₃ + 4HCl → H₂PdCl₆ + NO↑ + 2H₂O
分离与还原:
金:用亚硫酸钠或草酸还原HAuCl₄得金粉。
钯:调节pH或加入氨水选择性沉淀钯(如生成[Pd(NH₃)₄]Cl₂),再还原为金属钯。
该工艺采用富氧燃烧或者余热回收技术降低了能耗,通过回转炉与湿法冶炼设备的协同作用实现电子废料中贵金属的高效回收。