在全球资源紧缺与环保压力日益加剧的背景下,铂族金属(PGMs)作为战略性关键金属资源,其高效回收与再生利用已成为各国竞相布局的重点方向。铂族金属包括钌、铑、钯、锇、铱、铂等,广泛应用于汽车尾气净化催化剂、石油化工催化剂、燃料电池、电子器件等领域,具有不可替代的技术价值和经济价值。
然而,我国铂族金属地质储量不足全球总量的1%,对外依存度高,供需矛盾突出。面对原生资源开发瓶颈,发展PGMs循环利用成为保障国家资源安全、支撑高端制造产业链稳定发展的关键举措。在PGMs回收工艺中,低温铁捕集-电解-离心萃取成套工艺凭借其高效传质、快速分相、选择性强等优势,正逐步取代传统化学沉淀法等流程长、物耗高的旧工艺,成为湿法回收中的核心技术之一,推动PGMs分离提纯迈向短流程、低成本、高纯度的新阶段。
一、离心萃取技术赋能PGMs高效回收
近年来,随着“低温铁捕集-电解-离心萃取”集成工艺的发展,PGMs回收实现了从火法富集到湿法提纯的全流程贯通。该工艺以铁基合金为捕集剂,在低温条件下实现对PGMs的选择性捕集,并通过恒压电解将PGMs进一步富集至阳极泥中。随后,采用离心萃取技术依次完成钯、铂、铑的高效分离:
1、二异戊基硫醚(S21):可高效萃取钯离子,实现钯与其他金属的有效分离;
2、磷酸三丁酯(TBP):用于选择性萃取铂,通过与H+形成的络合阳离子进入有机相;
3、铑由于无法被上述萃取剂有效提取而保留在水相中,从而实现三者分离。
经反萃、还原处理后,最终获得纯度超过99.95%的钯、铂、铑产品,真正实现了PGMs的高效回收与高值化利用。
二、技术优势显著,应用前景广阔
相较于传统方法,离心萃取技术展现出以下核心优势:
•高效传质:高速旋转产生的剪切力使两相充分接触,大幅提升传质效率;
•快速分相:在离心力作用下,有机相与水相迅速分离,缩短操作时间;
•适应性强:可通过更换堰板、调节转速等方式灵活应对不同密度、粘度的物料体系;
•绿色环保:减少有毒试剂使用,降低废水排放,符合绿色制造理念;
•自动化程度高:支持连续进料与出料,便于系统集成和智能控制。
目前,该技术已在多家PGMs回收企业中成功应用,尤其适用于含废催化剂、废电子元件、废首饰等复杂原料体系的处理。
三、数字化赋能行业智能化转型
PGMs废料种类多、数量大、品位波动明显,传统的线下回收模式已难以满足现代工业对资源利用效率与环境管理的要求。建议实施“含PGMs产品全生命周期的工业化和信息化深度融合”关键技术研发和示范应用项目,全面推行设计、制造、流通、消费、报废、回收、处置、资源化等环节的“互联网+”能力建设,以业务流程的智能化再造,推动实现“回收—处理—再利用”全流程的智能化升级。