首页 高压浸出 搅拌浸出 数字孪生 湿法冶金 溶剂萃取
锂矿加工 2024-09-30 20:15:09

金属提炼与回收技术(工业金属回收提纯方法)

一、金属技术金属铑的提炼提纯提纯方法过程

铑作为铂族金属的重要一员,具有其独特的回收回收物理特性和化学特性,因为其高催化活性以及多选择性,工业在石油工业催化剂、金属技术金属汽车尾气净化器、提炼提纯催化加氢等方面得到了广泛应用,回收回收因此在市场中具有极高的工业需求量。

废贵金属铑回收[1]

废贵金属催化剂的金属技术金属处理

废贵金属铑催化剂大多存在于汽车尾气催化剂中,除此之外,提炼提纯在石油工业催化剂、回收回收玻璃玻纤工业以及镀层的工业废渣废液中也十分常见。铑的金属技术金属分离和提取工艺具有一定的复杂性,废料再生回收工艺流程冗长,提炼提纯且不同的回收回收形态及性质对应回收技术也不尽相同,对于技术水平有极高的要求。现阶段,废贵金属催化剂铑的回收方法可分为下述两种方式。第一,湿法回收。湿法回收涵盖了萃取法、沉淀法、氧化蒸馏法、洗涤法等多种方法,各个方法均各有利弊,需要与废贵金属催化剂的性质特点相结合进行合理选择,也有报道将几种分离工艺耦合以获得更优的铑回收率。第二,火法回收。火法回收法主要包括熔炼法和燃烧法,其中熔炼法指的是在高温环境下将贵金属和载体分离后进行回收;燃烧法适用于载体为碳质的催化剂,燃尽载体后进行贵金属的提取和回收。

废贵金属铑催化剂的预处理

大多数工业所应用的铑催化剂的主要载体为活性炭、氧化铝等。废贵金属铑催化剂中存在较多难溶固体类、有机磷、硫类杂质等,不利于铑的提取,而废贵金属铑催化剂中存在的杂质会严重阻碍铑工艺的顺利进行,所以做好预处理作业十分重要。首先需要将废贵金属铑催化剂与碱金属或碱土金属化合物混合,经过高温燃烧,将表层的一些杂质清除,如有机物和积炭,之后将其放在氧化剂和无机酸中自行溶解,再通过少量碱对溶液pH值进行调节,这样便能够获得沉淀的氢氧化铑。之后进行盐酸溶解便能够得到氯化铑的溶液。通过离子交换树脂将贱金属中的杂质清除,通过重结晶获得纯度极高的水合氯化铑。根据相关研究显示在废贵金属铑催化剂的预处理过程中,在坩埚中均匀混合一定数量的废贵金属铑催化剂和一定数量的添加剂,基于一定的升温条件在电阻炉中进行焙烧,待其冷却后研细焙烤残渣便能够得到铑灰,并再使用盐酸将其溶解,可得到较高的铑液相回收率。

二、提纯氢气的方法

膜分离技术

膜分离法以选择性透过膜为介质,在电位差,压力差,浓度差等推动力下,有选择的透过膜,从而达到分离提纯的目的。

①钯膜扩散法,在一定温度下、氢分子在钯膜一侧离解成氢原子,溶于钯并扩散到另一侧,然后结合成分子。经一级分离可得到99。99-99。9999%纯度的氢,

钯合金纯化工艺,对原料气中的氧·水·重烃·硫化氢,烯烃等的含量要求很严,氧会在钯合金膜表面发生氢氧催化反应,反应产的大量热,使扩散室中钯合金膜局部过热受损,水·硫化氢·烯烃·重烃会使钯合金表面重毒,氢气进入钯膜之前,氧降至0。1PPm,水和其它杂质量降到1PPm以下,。钯膜的渗透压力,通常膜前1。4一3。45Mpa,膜后压力448一690Kpa。由于钯属于贵金属、本法只适于较小规模且对氢气纯度要求很高的场合使用。

②有机中空纤维膜扩散法,有聚砜、聚酰亚胺,聚碳酸酯等。

③中空维维膜分离回收氢装置应用的最广,从合成氨弛放气,甲醇厂放空气和石油炼制过程的各种尾气。采用有机中空纤维膜分离工艺,可以利用放空尾气的自身压力,以膜两侧的分压差为推动力。

氨厂尾气引入膜组件之前,必须作脱氨处理。氨含量降至200PPm以下。防止膜被氨溶胀而损坏。

低温分离

①低温冷疑基于氢与其它气体沸点差异大的原理,在操作温度下,使除氢以外所有高沸点组分冷凝为液体的分离方法·适合氢含量30-80%的原料气回收氢。产氢纯度90-98%。

②低温吸附从电解氢或纯度为99。9%的工业原料氢气,可以制取纯度为99。999-99。9999%的高纯氢和超纯氢。

一般用两塔流,一塔吸附,另一塔再生、周期定时切换,连续工作

变压吸附

工艺流程简单·自动化程度高,操作维修费用低,产品纯度可调性强。一次分离同时去除多种杂质组分的特优点。

变压吸附(PSA)技术是以特定的吸附剂(多孔固体物质)内部表面对气体分子的物理吸附为基础,利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组分、不易吸附低沸点组分和高压下吸附量增加、低压下吸附量减少的特性,将原料气在一定压力下通过吸附床,相对于氢的高沸点杂质组分被选择性吸附,低沸点的氢气不易被吸附而穿过吸附床,达到氢和杂质组分的分离。氢气提纯采用四塔二均工艺。该公司蓝博净化科技,采用的就是变压吸附制氢技术。

金属氢化物法

生产纯度99。999%高纯氢

利用贮氢合金对氢的选择性,生成金属氢化物,氢中的其它杂质浓缩于氢化物之外,随着废气排出。金属氢化物分离放出氢气。从而使氢气纯化。常用两个四个联合起来连续工作。

工艺上包括吸氢和放氢,低温高压吸氢。、高温低压放氢。

催化脱氧法

用钯或铂作催化剂,氧和氢反应生成水,用分子筛干燥脱水,特别适用于电解氢的脱氧纯化,可制得纯度为99。999%的高纯氢。

三、稀土怎样分离提纯

稀土生产与分离

概述

稀土市场是一个多元化的市场,它不只是一个产品,而是15个稀土元素和钇、钪及其各种化合物从纯度46%的氯化物到99.9999%的单一稀土氧化物及稀土金属,均具有多种多样的用途。加上相关的化合物和混合物,产品不计其数。首先从最初的矿石开采起,我们逐一介绍稀土的分离方法和冶炼过程。

稀土选矿

选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异,采用不同的选矿方法,借助不同的选矿工艺,不同的选矿设备,把矿石中的有用矿物富集起来,除去有害杂质,并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中,稀土氧化物含量只有百分之几,甚至有的更低,为了满足冶炼的生产要求,在冶炼前经选矿,将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开,以提高稀土氧化物的含量,得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。稀土矿的选矿一般采用浮选法,并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床,是铁白云石的碳酸岩型矿床,在主要成分铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外,还有数种含铌、稀土矿物)。采出的矿石中含铁30%左右,稀土氧化物约5%。在矿山先将大矿石破碎后,用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。选矿厂的任务是将Fe2O3从33%提高到55%以上,先在锥形球磨机上磨矿分级,再用圆筒磁选机选得62~65%Fe2O3(氧化铁)的一次铁精矿。其尾矿继续进行浮选与磁选,得到含45%Fe2O3(氧化铁)以上的二次铁精矿。稀土富集在浮选泡沫中,品位达到10~15%。该富集物可用摇床选出REO含量为30%的粗精矿,经选矿设备再处理后,可得到REO60%以上的稀土精矿。

稀土冶炼方法

稀土冶炼方法有两种,即湿法冶金和火法冶金。湿法冶金属化工冶金方式,全流程大多处于溶液、溶剂之中,如稀土精矿的分解、稀土氧化物、稀土化合物、单一稀土金属的分离和提取过程就是采用沉淀、结晶、氧化还原、溶剂萃取、离子交换等化学分离工艺过程。现应用较普遍的是有机溶剂萃取法,它是工业分离高纯单一稀土元素的通用工艺。湿法冶金流程复杂,产品纯度高,该法生产成品应用面广阔。火法冶金工艺过程简单,生产率较高。稀土火法冶炼主要包括硅热还原法制取稀土合金,熔盐电解法制取稀土金属或合金,金属热还原法制取稀土合金等。火法冶金的共同特点是在高温条件下生产。

稀土精矿的分解

稀土精矿中的稀土,一般呈难溶于水的碳酸盐、氟化物、磷酸盐、氧化物或硅酸盐等形态。必须通过各种化学变化将稀土转化为溶于水或无机酸的化合物,经过溶解、分离、净化、浓缩或灼烧等工序,制成各种混合稀土化合物如混合稀土氯化物,作为产品或分离单一稀土的原料,这样的过程称为稀土精矿分解也称为前处理。分解稀土精矿有很多方法,总的来说可分为三类,即酸法、碱法和氯化分解。酸法分解又分为盐酸分解、硫酸分解和氢氟酸分解法等。碱法分解又分为氢氧化钠分解或氢氧化钠熔融或苏打焙烧法等。一般根据精矿的类型、品位特点、产品方案、便于非稀土元素的回收与综合利用、利于劳动卫生与环境保护、经济合理等原则选择适宜的工艺流程。目前,虽然已发现有近200种稀散元素矿物,但由于稀少而未富集成具有工业开采的独立矿床,迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿,但矿床规模都不大。

碳酸稀土和氯化稀土的生产

这是稀土工业中最主要的两种初级产品,一般地说,目前有两个主要工艺生产这两种产品。一个工艺是浓硫酸焙烧工艺,即把稀土精矿与硫酸混合在回转窑中焙烧。经过焙烧的矿用水浸出,则可溶性的稀土硫酸盐就进入水溶液,称之为浸出液。然后往浸出液中加入碳酸氢铵,则稀土呈碳酸盐沉淀下来,过滤后即得碳酸稀土。另一种工艺叫烧碱法工艺,简称碱法工艺。一般是将60%的稀土精矿与浓碱液搅匀,在高温下熔融反应,稀土精矿即被分解,稀土变为氢氧化稀土,把碱饼经水洗除去钠盐和多余的碱,然后把水洗过的氢氧化稀土再用盐酸溶解,稀土被溶解为氯化稀土溶液,调酸度除去杂质,过滤后的氯化稀土溶液经浓缩结晶即制得固体的氯化稀土。

参考资料:溶剂萃取