「昆山铂碳回收」 中国的铂族金属二次资源及其回收产业化实践
中国的铂回收族金属二次资源及其回收产业化实践
贺小塘，郭俊梅，王欢，李勇，吴喜龙，赵雨，韩守礼，李钅昆，谭文进，刘文
贵研资源易门有限公司，贵研铂回收业股份有限公司稀贵金属综合利用新今日足铂回收价技术国家重点实验室，昆明
摘要：中国是全球最大的铂回收族金属的消耗国，但矿产资源严重短缺，凸显铂回收族金属二次资源循环利用的重要性。在分类描述中国铂回收族金属二次资源物料的基础上，介绍了贵研资源易门有限公司在铂回收族金属二次资源回收利用产业化建设中采用的工艺、技术和装备状况，阐明了对中国铂回收族金属冶金工业发展趋势的理解。
关键词：冶金技术；铂回收族金属；二次资源；富集；精炼；回收
铂回收族金属广泛用于航天、航空、石油及化学工业、信息传感工业、首饰收藏、高级光学玻璃、玻璃纤维行业、医疗器械和医药等领域，可以说还没有任何一类其他金属或材料能像铂回收族金属一样，在经济金融和科技工业两方面都具有优越的双重功能。铂回收族金属对工业的作用，像我们人体离不开维生素一样，又被誉为“工业维他命“，数量虽少，但必不可缺。由于铂回收族金属性能的独特性和资源的稀
本文介绍了中国的铂回收族金属资源情况及二次资源市场物料现状，分析了我国铂回收族金属二次资源回收利用的技术与产业现状，提出了对铂回收族金属二次资源产业发展趋势的见解。
1中国铂回收族金属资源现状
1.1矿产资源
缺性，在世界上被作为“战略储备金属”，在高技术全球95%铂回收族金属伴生在金镍硫化矿中，南非产业发展中，被誉为“第一高技术金属\"。和俄罗斯的矿产铂回收族金属占全球90‰俄罗斯的钯
第一作者介：贺小塘，男，高级工程师，研宄方向：贵金属冶金生产与研宄。-：1130163。
产量世界第一，南非是世界最大的铂回收生产国，第二大钯生产国卩]。根据矿产资源调查，我国铂回收族金属矿产资源十分贫乏，远景储量不到350吨，仅占世界总储量的0·48‰铂回收族金属矿产资源主要藏在甘肃金昌和云南金宝山卩]。金昌伴生铂回收族金属金镍硫化矿，以金镍为主，铂回收族金属为副产品，铂回收族金属平均含量仅为0·4/；云南弥渡金宝山铂回收钯矿，铂回收族金属品位
低的为巧/，高的品位有巧/，具有开采价值的为大于6/，铂回收族金属为主，金镍为副产品，由于采、选、冶技术难度大，目前还没有工业开采。
1.2二次资源
1.2·1汽车尾气净化废催化剂
表1化工类各种催化剂使用的情况
车尾气净化废催化剂回收的铂回收为38·1吨，钯为55吨，铑回收为8·7吨[2]。尽管很多机构都在研宄新型催化剂来取代或减少铂回收族金属的使用量，但随汽车数量的增加和环保标准的提高，铂回收族金属的需求还会进一步增长[3]。
根据作者的估计和相关市场人员统计，目前中国每年产生汽车尾气净化废催化剂800、1000吨；未来数年中，随着装有尾气净化装置的汽车开始大量进入报废期，会有大批的汽车尾气废催化剂需要回收。20年，中国取代美国成为世界汽车生产第一大国，年「昆山铂碳回收」产汽车1800万辆，以每辆汽车需要安装1、2的新催化剂计算，10年后，随着汽车的报废，每年更换的废催化剂有2、3万吨，铂回收族金属的回收量有25、40吨。汽车尾气净化废催化剂是铂回收族金属二次资源最大的目标市场。
1.2·2化工催化剂
应用领域载体
活性组分
贵金属含量/%
寿命/年
重整1203
异构化反应1203、沸石加氢裂化℃2、沸石
液体天然气发动机燃料技术1203、02、02
。02、1
硝酸工业双氧水
精对苯二甲酸
0·5一1
醋酸乙烯
1203、02
烯烃氧化
。№合成氨工艺
1203
10、巧
均相催化剂
00羰基合成醇醋酸工业
*000、500×106
加氢氧化
脱苄反应
。5、10
0·1、0·5
*单位为质量分数。
221石油化工催化剂
222精细化工合成用催化剂
精细化工行业使用的催化剂[8]种类繁多，常用的铂回收族金属催化剂包括：
乙烯氧化制乙醛所用12℃12催化剂；2醋酸、醋酐、醋酸纤维工业甲醇低压羰基合成用的13催化剂，每年铑回收的使用量数百公斤；
3低压铑回收法丙烯羰基合工艺使用的铑回收派克
或三苯基膦羰基氢化铑回收[33]：
4歧化松香用的催化剂；
5精对苯二甲酸精制用的椰壳催化剂，约1000吨，含钯约5吨；
6蒽醌法合成202所用的/1203，每年需要更换的催化剂约1000吨，钯含量约3吨。
223制药催化剂
224有机废气净化用催化剂
有机废气净化用的催化剂：1203、·1203催化剂。
225硝酸工业催化剂
铂回收铑回收二元催化网、铂回收钯铑回收三元催化网是氨氧化制硝酸的重要催化剂。氨氧化反应如下式：
43+502一4+620
1.2·3玻纤工业铂回收铑回收漏板
中国每年用于玻璃纤维工业的铂回收族金属约
25、30吨，用于制造漏板材料。铂回收铑回收漏板长期处于1000℃以上的高温状态，使用一段时间后，漏嘴结构改变、漏板变薄，影响玻璃纤维的生产，这些漏板必须更换，更换下来的废旧玻纤漏板材料含铂回收族金属约20、25吨。另外，在高温状态下，铂回收铑回收合金中的铂回收、铑回收会缓慢氧化挥发，部分进入玻璃纤维而损失「昆山铂碳回收」，一部分02和203会附着在靠近铂回收铑回收漏板的浇注料上，高温时分解为金属铂回收和铑回收，经过长时间的聚集，形成铂回收铑回收合金颗粒，并在浇注料侧面聚集长大[9·10]。根据使用的条件以及使用的周期不同，浇注料中铂回收铑回收合金含量相差悬殊，温度越高、使用时间越长，浇注料中铂回收铑回收合金含量越高，一般情况下铂回收铑回收合金含量为0·3%、2%，每年从玻纤浇铸料中回收的铂回收族金属约1.5、2吨。
1.2·4电子废料
全球70%、80%电子产品生产企业集中在我国的长三角地区、珠三角地区、台湾地区，以及新加坡和马来西亚。电子产品生产企业的不合格零件、废弃的产品、客户退货、生产过程中的副产品及应用电子产品报废产生的各种、集成电路、中继馈线、陶瓷外壳、厚膜材料、薄膜材料等废料中都含有大量的金、锡、金、银及铂回收族金属，铂回收族金属的含量从几百克/吨到数千克/吨不等，电子废料数量庞大，蕴含的铂回收族金属总量十分可观卩凵2]。广东清远、浙江台州等地聚集了大量从事废旧电子产品的进口、分类、拆解、回收等业务的小作坊，汇集了全球70%的电子废料，带动了经济的发展，但粗犷的处理方式也对环境造成了严重的影响。
1.2·5首饰废料
中国是全球铂回收族金属首饰最大的需求国，20年首饰行业对铂回收的需求量为52·3吨，对钯的需求量为9·5吨[2]。铂回收族金属首饰废料来源包括：因款式变化淘汰的首饰，首饰加工厂废旧地琰、首饰抛光粉、研磨粉、打磨灰、地沙、沙纸、手套、报废的镀液、镀铑回收金丝挂件、积累沉淀的淤泥等，每年产生的废料中铂回收族金属总量约数十吨。
1.2·6计算机硬盘废料
目前，钌的最大用途是生产计算机硬盘磁记录材料。在硬盘生产过程中，废旧的靶材和溅射了钌的防护圈上是钌最重要的二次资源，每年需要回收处理的钌己超过10吨。贵研铂回收业股份有限公司正大力发展贵金属靶材产业，研宄生产过程中也产生了大量的钌废料，需要回收利用卩3·14]。
2中国铂回收族金属二次资源回收
20世纪60年代起，昆明贵金研宄所老一辈科技工作者奋战在西北的茫茫戈壁中，开创了我国铂回收族
金属的提「昆山铂碳回收」取冶金、分离提纯技术基础，为我国的高科技产业做出了巨大的贡献。同时，前辈们高瞻远瞩地对贵金属二次资源回收利用开展了研宄，取得了丰硕的成果。硝酸催化网回收技术、石油催化剂回收技术、玻纤工业耐火砖及玻璃渣中回收铂回收铑回收及各种铂回收族金属合金材料的综合回收技术都成功应用于规模化的生产，开启了我国铂回收族金属二次资源回收利用之门，树立了昆明贵金研宄所作为“铂回收族摇篮”的崇高地位。
进入21世纪，贵研资源易门有限公司继承了昆明贵金属研究所的贵金属冶金事业，延续了昆明贵金属研宄所50年的技术积累，得到了国家和省市地方政府的大力支持，投资3.02亿元，全力推进“贵金属二次资源综合利用产业化”项目，将成为中国铂回收族金属冶金技术与产业的领跑者。
以下将重点介绍探讨我国铂回收族金属二次资源产业的现状，通过贵研资源易门有限公司主要的装备和技术，阐述我们对铂回收族金属二次资源产业发展方向的理解。
2，1几种典型的铂回收族金属二次资源
为适应产业化要求，贵研资源易门有限公司将重点开发几类目标市场，包括：汽车尾气净化催化剂、石油化工废催化剂、精细化工废催化剂、合金类废料硝酸工业、玻纤工业、仪器仪表等、计算机硬盘用靶材废料等，工艺的开发和产业化建设将紧密围绕几大目标物料展开。
图1为贵研资源易门有限公司的重点目标物料，图2为重点物料处理的原则工艺流程。
化工废催化剂含铂回收、钌靶材废料医药废催化剂
图1贵研资源易门有限公司主要目标物料
。-。。
图2贵研资易门有限公司铂回收族金属二次资源回收原则流程
2·2铂回收族金属二次资源的分析检测
在铂回收族金属二次资源中，有价金属的含量往往高出矿产资源中的几个数量级。因此，对二次资源废料中铂回收族金属进行回收和综合利用，不仅可以变废为宝、减少环境污染，而且具有重要的经济价值。先上海铂碳回收进的、有代表性的取样和分析检测技术是保证金属含量准确的重要因素，也是市场交易的重要环节
在铂回收族金属取样手段方面，具有代表性的有熔融取样法、碎化取样法、管枪取样法、定位排空取样法、铸锭钻孔取样法、铸锭锯屑取样法、水碎粒取样法、钮模取样法、溶液取样法、粉末堆锥四分氵去等卩56]
在铂回收族金属分析方面，具有代表性的分析技术有火试金法、「昆山铂碳回收」电化学法、重量法、容量法、分光光度法、电感耦合等离子体原子发射光谱法℃。、火焰原子吸收光谱法、射线荧光光谱法、透射电镜法和扫描电子显微镜法等卩6刁9]。
贵研资源易门有限公司拥有国内先进的取样、分析设备，训练有素的操作人员，实现物料中有价组分的准确分析，能满足所有贵金属的回收和精炼业务要求，确保客户的利益能得到充分体现，取得了极佳的市场信誉。
2·3铂回收族金属二次资源的富集技术
铂回收族金属二次资源的冶金过程可分为富集和精炼两段。常用的富集技术包括高温焚烧富集技术、高温熔炼富集技术和湿法富集技术，根据物料的种类与形态，采用不同的方法富集铂回收族金属[20]。
2·3·1高温焚烧富集技术
二次资源物料
图3高温焚烧的标准流程
各种炭载体催化剂、树脂催化剂、含铂回收族金属的有机废料主要采用高温焚烧炉焚烧富集[21]。高温下，有机物被氧化分解成无毒的02和水蒸汽，铂回收族金属富集在焚烧渣中。其原则流程见图3。
图4微负压高温焚烧炉
23，2高温熔炼富集技术
采用等离子熔炼炉、电弧熔炼炉以银、金、高冰镍为捕集从汽车尾气净化废催化剂、化工类氧化铂载体催化剂、玻纤浇铸料、硝酸工厂的炉灰、铂回收族金属湿法冶炼残渣和精炼残渣中回收铂回收族金属卩，2刂。
目前贵研资源易门有限公司正在建造年处理量约1800吨汽车尾气净化废催化剂的等离子熔炼系统，见图5。
图5正在建造的等离子熔炼系统
2.3。3湿法富集技术
图6石油重整废催化剂的综铂电极回收合回收流程
88贵第34卷
2，4铂回收族金属二次资源的精炼技术
铂回收族金属的精炼技术包括铂回收族金属与贱金属的分离和铂回收族金属的相互分离。一般情况下，铂回收族金属以络阴离子的形态存在于溶液中，而贱金属以水合阳离子存在于溶液中，铂回收族金属与贱金属的化学性质差别很大，贵贱金属之间的分离相对简单，但铂回收族金属有相似的化学特性，因此铂回收族金属元素之间的相互分离很困难卩7.36]。
常用的铂回收族金属精炼技术有：化学沉淀、结晶、溶剂萃取、离子交换、电化学沉积、分子识别、氧化蒸馏、高温熔炼等卩7.4刂
图7、8分别是贵研资源易门有限公司使用的溶剂萃取装置和在建的分子识别系统，以适应不同物料的分离要求。
图7用于铑回收铱分离的溶剂萃取系统
图8用于铂回收族金属相互分离的分子识别系统。8
3结论和展望
铂回收族金属二次资源回收市场前景广阔，开展资源循环利用能够满足我国对铂回收族金属的迫切需求，
促进工业的发展，符合国家的产业政策，是时代发展的要求。
我国的铂回收族金属二次资源回收利用产业正蓬勃发展，技术水平、装备能力都有了显著的提升，与跨国公司的差距在不断缩小。贵研资源易门有限公司将继承前辈的团结、开拓、奉献的精神，积极响应国家提倡的资源循环利用的政策，在前人的基础上继续努力，提升民族铂回收族金属二次资源综合利用产业水平，将贵研资源打造成中国的“铂回收族金属之都”。
