一、火法冶金
高温熔炼法
原理:通过高温(1200-1600℃)熔融废催化剂,加入捕集剂(铁、铜、铅等)富集铂族金属。
步骤:预处理→熔炼→捕集相分离→电解/酸浸提纯。
优点:处理量大,适合陶瓷载体催化剂。
缺点:能耗高,需处理废气(如铅蒸气)。
等离子熔炼
新技术:利用等离子体超高温(>3000℃)快速分解难熔载体,提高金属回收率。
适用场景:高含量贵金属或复杂成分催化剂。
二、湿法冶金
酸/碱浸出法
常用体系:王水/HCl-Cl⁻体系:溶解铂、钯(需控制氧化条件)。
硫酸/过氧化氢:处理含铝基质催化剂。
步骤:破碎→焙烧除碳→酸浸→溶剂萃取/离子交换分离→还原沉淀。
优势:回收率高(>95%),适合低品位废料。
挑战:废液处理成本高,需闭路循环设计。
选择性氯化法
创新点:在高温氯气气氛中选择性挥发铂族金属氯化物,实现高效分离(如铑的回收率可达90%)。
三、生物冶金技术
原理:利用硫杆菌、真菌等微生物吸附或溶解金属。
进展(2025年):基因工程菌株提升对铂族金属的耐受性和吸附效率。
优点:常温常压,环境友好。
局限:周期长(数周至数月),工业化应用待突破。
四、新兴技术
超临界流体萃取使用超临界CO₂配合络合剂选择性提取金属,无二次污染。
离子液体分离定制化离子液体实现高选择性分离,适用于微量贵金属回收。
电化学溶解通过控制电位选择性溶解目标金属,减少试剂消耗。
五、预处理与环保关键
预处理步骤:分类→物理粉碎→焙烧(去除有机物/硫)。
环保要求:废气处理(SCR脱硝、活性炭吸附)。
废水闭路循环(膜分离技术回收酸/碱)。
资源综合利用:同步回收镍、钴等有价金属。
方法选择建议
催化剂类型推荐方法经济性
汽车尾气催化剂 湿法(酸浸)+离子交换 高
石化加氢催化剂 火法熔炼+电解精炼 中
低品位电子废催化剂 生物法/超临界流体 较高(长期)
通过结合物料特性与工艺经济性,现代回收技术已实现铂族金属回收率90%-99%,且逐步向绿色低碳方向迭代。