電催化沉積貴金屬的方法

⑴ 電解法處理回收貴金屬的工藝流程圖。

一、項目的背景
貴金屬即金Au、銀Ag、鉑Pt、鈀Pd、鍶、鋨Os、銠Rh和釕Ru 八種金屬。由於這些金屬在地殼中含量稀少，提取困難，但性能優良，應用廣泛，價格昂貴而得名貴金屬。除人們熟知金Au、銀Ag外，其他六種金屬元素稱為鉑族元素（鉑族金屬）。
貴金屬在地殼中的豐度極低，除銀有品位較高的礦藏外，50%以上的金和90%以上的鉑族金屬均分散共生在銅、鉛、鋅和鎳等重有色金屬硫化礦中，其含量極微、品位低至PPm級甚至更低。
隨著人類社會的發展，礦物原料應用范圍日益擴大，人類對礦產的需求量也不斷增加，因此，需要最大限度地提高礦產資源的利用率和金屬循環使用率。由於貴金屬的化學穩定性很高，為它們的再生回收利用提供了條件，加之其本身稀貴，再生回收有利可圖。
二、貴金屬回收利用概況
由於貴金屬在使用過程中本身沒有損耗，且在部件中的含量比原礦要高出許多，各國都把含貴金屬的廢料視作不可多得的貴金屬原料，並給以足夠的重視。且紛紛加以立法、並成立專業貴金屬回收公司。
日本20世紀70年代就頒布了固體廢物處理和清除法律，成立回收協會，至目前已從含貴金屬的廢棄物中回收有價金屬20幾種。
美國回收貴金屬已有幾十年的歷史，形成回收利用產業，成立專門的公司，如阿邁克斯金屬公司和恩格哈特公司，1985年就回收5噸鉑族金屬，1995年回收的貴金屬增加到12.4~15.5噸。
德國1972年頒布了廢棄管理法，規定廢棄物必須作為原料再循環使用，要求提高廢棄物對環境的無害程度。德國有著名的迪高沙公司和暗包岩原料公司都建有專門的裝置回收處理含貴金屬的廢料。
英國有全球性金屬再生公司—阿邁隆金屬公司，專門回收處理各種含貴金屬廢料，回收的鉑、鈀、銀的富集物就有上千噸。
我國的各類電子設備、儀器儀表、電子元器件和家用電器等隨著經濟發展和生活水平的提高，淘汰率迅速提高，形成大量的廢棄物垃圾，不僅浪費了資源和能源，且造成嚴重的環境影響。隨著時間的延續，更新的數量還會增加。如果作為城市垃圾埋掉、燒掉，必將造成空氣、土壤和水體的嚴重污染，影響人民的身體健康。且電器設備的觸點和焊點中都含有貴金屬，應設法回收再利用。
三、生產工藝簡介
根據原料、規模、產品方案的不同、回收工藝有所區別。總體上講，針對銅、鉛陽極泥有火法和濕法之區別，針對二次資源則除火法濕法之外還涉及拆解、機械和預處理工序。
1、銅陽極泥處理工藝
l 火法工藝
火法的傳統工藝流程如下
銅陽極泥
H2SO4 硫酸化焙燒 煙氣（SO2 SeO2） 吸收
稀H2SO 浸出 CuSO4 溶液 粗Se
浸出渣
還原熔煉 爐渣
貴鉛
NaNO3 氧化精煉 渣滓 回收Bi Te
銀陽極
銀電解 海綿銀 銀錠
黑金粉
金電解 廢電解液 回收鉑、鈀
金板 金錠
該流程的主要環節是硫酸化焙燒浸出分離，銅轉化為可溶性硫酸銅，硒化物分解使硒氧化為二氧化硒揮發分離，含SeO2 和SO2 的氣體由氣管抽至吸收塔，SeO2被水吸收生成H2SeO3,並同時被在水中的SO2還原為粗Se。焙燒浸出得CuSO4和部分AgSO4硫酸碲溶液，用銅（片或粉）置換出含碲的粗銀粉送銀精煉。金、銀富集在浸出渣中。還原熔煉主要用浸出渣加氧化鉛或鉛陽極泥合並進行，產出含金銀的貴鉛，然後貴鉛經氧化精煉分離鉛、鉍和碲，澆鑄為金銀合金，經銀電解及精煉，產出海綿銀鑄錠，銀泥（黑金粉）電解得金，金電解廢液回收鉑、鈀。該法的特點是回收率高，可達90%以上，對原料適應性強，比較適合規模處理，歐美和前蘇聯國家大多採用火法流程，流程的缺點是冗長，中間環節多，積壓金屬和資金嚴重，特別是規模小時更為突出，影響經濟效益。除此之外，高溫焚燒產生有害氣體，特別是鉛的揮發，產生二次污染，因此它的應用受到限制。
● 濕法工藝
20世紀70年代濕法流程迅速崛起，並得到國內冶金界的認可，下面做以簡單介紹：
銅陽極泥
H2SO4 浸出銅 CuSO4溶液
乙酸鹽 浸出鉛 Cu、Pb溶液
HNO3 浸出銀 AgNO3溶液 Ag
王水 浸出金 渣 熔煉 回收Sn
金溶液
萃取精煉
金粉
該法用不同的酸分段浸出陽極泥中的賤金屬雜質，以富集金、銀。用H2SO4先使銅成為CuSO4，以乙酸鹽常溫浸出鉛，使鉛生成可溶的乙酸鉛(Pb(Ac)2)分離。浸出渣用硝酸溶解銀、銅、硒、碲，含銀溶液用鹽酸或食鹽沉澱出氯化銀（AgCl）,其純度可達99%以上，回收率可達96%，再從氯化銀中精煉提取銀，用王水從硝酸石溶渣中溶解金，金溶液用二丁基卡必醇（DBC）萃取，草酸直接還原得金產品，金純度>99.5%,回收率可達99%。濕法工藝金銀總回收率分別大於99%和98%。由於全流程金屬分離都在酸性水溶液中進行，因此稱為全濕法工藝，與火法工藝相比，有能耗低，有價金屬綜合利用好、廢棄物少、生產過程連續等優點。
l 選冶聯合工藝流程；
銅陽極泥
H2SO4 磨礦脫銅
浸出 CuSO4溶液
浸出渣
H2O 調漿
浮選 尾礦 煉鉛
精礦
焙燒 焙煉 煙氣 回收硒
銀陽極 電解 銀粉 銀錠
黑金粉 電解 金板 金錠
該流程用於處理含鉛高的銅陽極泥，流程包括陽極泥加硫酸磨礦及浸出銅，含金、銀的浸出渣調漿進行浮選，選出的精礦進行蘇打氧化熔煉產出銀陽極，電解產出銀和金粉等工序。流程中金、銀回收率分別達到95%和94%。由於引入浮選工序，精礦熔煉設備規模為火法工藝的1/5，試劑消耗節約一半，減少了鉛的污染，簡化了後續熔煉過程，提高了經濟效益。
l 天津大通銅業有限公司金銀分廠陽極泥處理流程
成份
Cu Au Ag Pb Sb Bi Sn Ni As Te
15.64 2132g/T 15.94 9.95 20.17 1.32 0.92 0.40 7.30
流程
陽極泥
H2SO NaClO3（氧化劑）
稀酸浸出
控電位V420mv
爐渣 爐液
HCl H2SO4 NaClO3
V.1200mv金的控電氯化 沉Se Te
SO2 Cu粉置換
SO2 SeO2 溶液
爐液 NaClO3爐渣1200mv 回收得H2SeO3
粗Te CuSO4
尾液 Au粉 硒
草酸 二次金的控電氯化 濃縮結晶 尾液
爐液 爐渣
Au粉 尾液 硫代硫酸鈉浸銀
鑄Au錠
爐渣 爐液
富集Pb.Sb 水含肼沉銀
外銷
尾液 銀粉
銀粉
銀陽極泥
電解
電銀 陽極泥 電解液
回收金
該流程設計上沒有預焙燒工序，而是以浸銅時添加氧化劑（NaClO3），使陽極泥中Cu、Se、Te氧化成為CuSO4、H2SeO3和H2TeO3並轉入溶液，在溶液中的H2SeO3用SO2還原得到粗Se。Te則用銅粉置換得Te精礦，CuSO4經濃縮得到結晶CuSO4.5H2O。浸出渣經二次控電氯化浸出金，一次浸出金用SO2還原，二次浸出金用草酸還原，金的回收率可達98.4%，控電氯化渣用硫代硫酸鈉（Na2S2O3）浸銀。硫代硫酸鈉試劑毒性小，消耗少，反應速度快，適於處理含銀物料，銀的回收率可達99%，純度達99%。
大通銅業有限公司的陽極泥含鉛和銻比一般的銅陽極泥高，類似於鉛陽極泥，因此所用的流程類似於鉛陽極泥的氯化法流程，首先用FeCl3或HCl+NaCl溶液浸出鉛陽極泥中的銅、砷、銻、鉍及部分鉛，同時有少部分銀生成AgCl2-溶解，浸出液用水稀釋至PH0.5，使SbCl3水解為SbOCl沉澱，同時沉澱出AgCl（沉澱率達99%以上），浸出渣用氨溶液浸出銀，使轉為可溶性的Ag(NH3)2Cl，再從溶液中用水合肼還原銀，氨浸出渣用HCl+Cl2或HCl+NaClO3浸出回收金，區別在於金、銀回收先後的選擇問題，這需要視具體成分而定。
以上是處理各種陽極泥的幾種典型原則流程，可根據處理陽極泥的成分進行不同的組合。
2、金、銀基合金及雙金屬復合材料以及帶載體的貴金屬廢催化劑的回收流程。
●金銀合金和金屬廢品廢料、廢件的回收流程
含Au、Ag以及ΣPt的雙金屬廢料廢件
預處理
熱分解400~600℃
硝酸浸出
難溶的殘渣（Au、Pt、Pb等） 硝酸浸出液（含Ag及其它金屬）
Cl
溶解 回收AgCl
殘渣 溶液 AgCl 其它金屬
硫化物SO2或NaSO3
沉金 粗Ag提純
粗Au 溶液(Pt、Pb)
提純
預處理可以是拆解或機械處理，熱處理的主要目的是在400~600℃條件下去除有機物，以及低溶點的金屬，然後用qN HNO3溶解，使物料中的銀和其它賤金屬氧化，以硝酸鹽形式轉入溶液，從溶液中回收銀和提純，硝酸不溶殘渣，可以用王水或水氯化浸出或其它溶解金、鉑和鈀，從溶液中回收分離提純Au、Pt和Pd。
黃金的提純：粗金返溶解用二丁基必醇萃取金，反萃之後，再沉金，得到提純。而含Pt、Pd溶液可用二烷基硫醚或N-二仲章基氨基乙酸（N540）萃取鈀，達到與鉑的分離，鈀的萃取率可達99.5%，鉑的萃取率幾乎是零。有機相經水洗後用NH3.H2O反萃取鈀，反萃取液再回收提純鈀。二烷基硫醚被認為是迄今為止工業上分離鉑、鈀最有效的萃取劑，它的唯一缺點是穩定性稍差，易氧化，萃取平衡時間稍長，萃取液回收鉑。當然也可以用30%N540異戊醇+70%煤油萃取鉑和鈀分離。30%N540萃鉑的條件4級萃取，1級洗滌3級反萃、鉑的萃取率可達99.9%，4NHCl反萃，反萃率為99.95%，從反萃液中獲得純度為99.9%的鉑產品。
對於鉑、鈀的分離提純問題，傳統的方法是反復沉澱法，水解沉澱法，硫化物沉澱，氨鹽沉澱或離子交換分離。沉澱法的缺點，首先是分離效率不高，其次是周期長，回收率低，試劑消耗大、操作條件不佳麻煩。離子交換法，樹脂飽和濃度低，用量大，交換徹底、交換時間長。萃取分離提取是近期崛起的分離方法，它的傳播速度快，避開濕法冶金中最為繁雜的液固分離的問題，萃取劑可循環使用，流程相對簡單，周期短，金屬回收率高，純化效果好的優點。因此被廣泛應用。
● 以∑Pt為載體的催化劑回收流程
∑Pt載體有蜂窩狀和小球狀高溶點硅、鋁酸鹽，由於高溫使用過程部分貴金屬會向內層滲透，部分被燒結或被釉化包裹，或轉化為化學惰性的氧化物和硫化物，因此他們的回收利用帶有一定的難度。他們的回收必須經預處理富集階段，然後再行分離提純，預處理富集階段分為：
▲火法富集法，高溫熔煉以鐵為輔收劑。碳作還原劑，加碳熔劑使載體轉變為低熔點、低粘度爐渣，獲得含富鉑族金屬的鐵合金，後續酸浸除鐵，獲得鉑族金屬精礦。該方法的Pd、Pt回收率分別為99%，98%以上。也可以用硫化物（Fe2S，Ni3S2）作捕收劑，較低溫度熔煉，獲得冰鎳後用鋁活法化酸浸，獲得鉑族金屬精礦。
▲載體溶解法：γ—Al2O3載體催化劑，經磨細用H2SO4.NaOH或NaOH+Na2SO3+聯胺溶液直接溶解氧化鋁，而貴金屬全部富集在不溶解渣中。
▲再後續的分離提純就可以接以上流程濕法部分，形成完整的流程。

⑵ 催化劑載體負載貴金屬有哪些方法

我回收含稀貴金屬的催化劑 中間體 等一切貴金屬廢料

⑶ 三元催化中的貴金屬如何提取

將廢三元催化劑粉碎粉碎至200目以上，通過高溫焙燒去除碳和硫，再用硼氫化鈉內水溶液還原。在浸出過程中加入容亞氯酸鈉作為氧化劑。

通過加入質量比為2～4％的硼氫化鈉溶液煮沸，減少了粉碎、研磨、焙燒等過程中產生的廢催化劑，提高了鉑族金屬的活性。得到的還原液經過濾後與氯化鈉、亞氯酸鈉鹽酸溶液混合，混勻後轉入浸出裝置。

在85℃～90℃條件下，浸出時間至少180min，經過濾得到固體催化劑。然後加入10％HC1酸洗（80℃，20min）和水洗（80℃，20min），將洗滌液和浸出液結合，濃縮，分析。得到了濃縮浸出液，並對鉑族金屬進行了分離純化，得到了高純度的鉑族金屬。

(3)電催化沉積貴金屬的方法擴展閱讀：

三效催化轉化器的工作原理如下：

當高溫汽車尾氣通過凈化裝置時，三通催化轉化器中的凈化劑會增強CO、碳氫化合物和NOx的活性，促進一定的氧化還原化學反應。

CO在高溫下氧化成無色、無毒的二氧化碳氣體；碳氫化合物在高溫下被氧化成水和二氧化碳；氮氧化物被還原為氮和氧。三種有害氣體變成無害氣體，使汽車尾氣清潔。如果仍然有氧氣，空氣－燃料比應該是合理的。

⑷ 採用哪些措施可以提高納米光催化反應的量子產率

1）TiO2 摻雜不同價態的金屬離子可以形成摻雜能級， 使能量較小的光子能激發摻雜能級上電子和空穴，提高光子的利用率。
2） 也可以採用外加催化劑的方法， 使 TiO2的光生電子和空穴被不同的基元捕獲， 從而使電子和空穴分離，達到提高光量子產率的目的。
3） 半導體耦合是提高光催化效率的有效手段， 通過半導體耦合可提高系統的電荷分離效果， 擴展光譜響應范圍。
4）在 TiO2表面沉積惰性貴金屬， 可以降低光生電子與空穴的復合率， 提高光量子產率。

⑸ 三元催化怎麼提煉貴金屬

對廢三元催化劑破碎研磨至少200目，並進行高溫焙燒除碳、硫，後經硼氫化鈉水溶液還原。並在浸出時加入亞氯酸鈉作為氧化劑。

在經破碎研磨、高溫焙燒得到的廢三元催化劑，加入2~4%質量比的硼氫化鈉水溶液煮沸還原，鉑族金屬活性得到增強。將得到的還原液過濾，配入氯化鈉和亞氯酸鈉的鹽酸溶液，混勻後轉入浸出裝置。

在85°~ 90°進行浸出時間至少180min，過濾得到固體催化劑，再加入10%HC1酸洗（80°， 20min）和水洗（80°，20min），將洗液和浸出液合並，濃縮，化驗。將得到濃縮後的浸出液，進行鉑族金屬分離，提純，得到高純鉑族金屬。

(5)電催化沉積貴金屬的方法擴展閱讀

三元催化器的工作原理是：

當高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時，三元催化器中的凈化劑將增強CO、碳氫化合物和NOx三種氣體的活性，促使其進行一定的氧化-還原化學反應。

CO在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體；碳氫化合物在高溫下氧化成水和二氧化碳；NOx還原成氮氣和氧氣。三種有害氣體變成無害氣體，使汽車尾氣得以凈化。前提是還有氧氣可用，空燃比要合理。

⑹ 三元催化提煉貴金屬方法是什麼

將廢三元催化劑粉碎粉碎至200目以上，通過高溫焙燒去除碳和硫，再用硼氫化鈉水溶液還原。在浸出過程中加入亞氯酸鈉作為氧化劑。

通過加入質量比為2～4％的硼氫化鈉溶液煮沸，減少了粉碎、研磨、焙燒等過程中產生的廢催化劑，提高了鉑族金屬的活性。得到的還原液經過濾後與氯化鈉、亞氯酸鈉鹽酸溶液混合，混勻後轉入浸出裝置。

在85℃～90℃條件下，浸出時間至少180min，經過濾得到固體催化劑。然後加入10％HC1酸洗（80℃，20min）和水洗（80℃，20min），將洗滌液和浸出液結合，濃縮，分析。得到了濃縮浸出液，並對鉑族金屬進行了分離純化，得到了高純度的鉑族金屬。

(6)電催化沉積貴金屬的方法擴展閱讀：

三元催化器的工作原理是：當高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時，三元催化器中的凈化劑將增強CO、HC和NOx三種氣體的活性，促使其進行一定的氧化-還原化學反應，其中CO在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體；HC化合物在高溫下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx還原成氮氣和氧氣。三種有害氣體變成無害氣體，使汽車尾氣得以凈化。

⑺ 光催化沉積貴金屬是什麼原理

貴金屬沉積是在光催化劑表面沉積貴金屬，利用金屬的高電導性，將光生電子轉移到金屬表面，一方面加快電子遷移，一方面有效阻礙電子-空穴的再復合，提高分離率。

⑻ TiO2薄膜表面沉積貴金屬Ag能提高光催化性能的原因

這些內容可以看半導體物理，我試著說說，可能會有錯誤哈。

1. Ag沉積在TiO2表面就會形成肖特基勢壘嗎？
   

答：是的，一沉積之後就會形成肖特基勢壘，與材料的費米能級相關，與光照無關。

2. 肖特基勢壘是如何有利於載流子遷移的啊？
答：光生電子和光生空穴在遷移過程中，電子向金屬轉移的過程中會被肖特基勢壘所捕獲，這樣就可以使得光生空穴自由的在材料內移動。

3.肖特基勢壘和費米能級有什麼關系嗎？
答：費米能級不同導致了電子和空穴的遷移。一般金屬的功函數是大於半導體的功函數，換言之半導體的費米能級要高於金屬的費米能級，使得這兩種材料在耦合的過程中，電子由半導體遷移到金屬，直到兩者費米能級相同時為止。所以接觸後的空間電荷層，結果就是金屬端負電荷聚集，另一端正電荷聚集，從而形成「schottky」勢壘。

⑼ 廢舊線路板汽車三元催化如何提煉貴金屬請高手指教！謝謝！

首先要分析催化劑的成分，一般用ICP，確定裡面pt,pd以及其他稀土元素的含量，以及干擾元素後，才能確定工藝路線。
建議：先煅燒，後酸浸取，第三部調整ph值，電解得到pt和pd，剩餘電解液提稀土。

可發郵件[email protected]

⑽ 氧化催化技術中貴金屬催化劑發揮的作用是什麼如何在保證貴金屬催化劑活性的前提

首先防止催化劑中毒 再次考慮反應效率來決定是否選它