[發明專利]用于提供含貴金屬的混合物以回收貴金屬的方法

有效

• 申請號: 201280018118.6
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN103476957A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: K·齊默爾曼;R·哈特曼;O·金茲;M·格雷爾
• 申請（專利權）人: 尤米科爾股份公司及兩合公司
• 主分類號: C22B11/02
• 分類號: C22B11/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 柳冀

在此說明的方法允許從含貴金屬的有機和無機混合物中對貴金屬進行清潔處理、優選進行回收或提純，而同時所處理的貴金屬具有高的產率。

貴金屬全都是具有正的標準電勢的金屬，即，是比元素氫更惰性的金屬。這些包括經典的寶石金屬：金（Au）和銀（Ag）以及鉑族金屬：釕（Ru）、銠（Rh）、鈀（Pd）、鋨（Os）、銥（Ir）和鉑（Pt）自身。

現有技術

在從含貴金屬的混合物中對貴金屬進行分離、尤其是再循環的過程中，目前使用的是濕式化學方法和高溫方法。

用于回收貴金屬的濕式化學方法具體遵循兩種主要途徑：

一種途徑是貴金屬以元素形式從液體混合物中向陰極的電化學沉積，其中一般為了去除雜質的目的而已經預先使這些貴金屬在化學上的極端條件下進入溶液中，例如在回收金時通過加入強的無機酸如濃鹽酸或王水、或者通常有毒的絡合劑如氰化物。陰極沉積之前用不同的濕法冶金方法對陰極泥進行進一步處理。

在此，陰極泥通常是各種貴金屬的混合物，將其通過加入酸、堿、鹽或絡合劑而帶入溶液中。借助多種連續的選擇性溶液和沉淀方法，將單獨的貴金屬從這個溶液中分離并且彼此分離。

在此形成了大量的具有高危可能性的水性廢物并且這些廢物要求適當的、通常是復雜且昂貴的處置。

類似地，在這些方法中釋放了相當大量的酸性氣體，例如氯化氫和氮氧化物，并且必須使用氣體洗滌器將它們從設備廢氣中去除。

替代了電解回收的濕式化學法是通過沉淀從液相中分離貴金屬。在此，將同樣存在于溶液中的貴金屬在第一個步驟中通過加入特別的試劑（一般是絡合劑或還原劑）而從水相中沉淀出，造成它們以元素形式或者作為略微可溶的化合物而沉淀。

例如在DE3223501C中選擇了這樣一種過程，其中通過在120℃到200℃的范圍內的溫度下加入元素碲或可還原的碲使銠從水溶液中沉淀出。

在已經通過各種方法（膠結、過濾、壓力沉淀等等）將沉淀物分離出之后，接著將沉淀物通過火法冶金途徑進一步處理，尤其是當該沉淀物是金屬化合物而不是元素金屬時。

火法冶金方法包括在其中使用了熔融相的所有的金屬獲取以及提純和提質方法。這些包括例如熔融提純、煅燒、焙燒、蒸餾、液化等等。這些方法是極其能量密集型的，尤其是在具有較高熔點的貴金屬的情況下，除銀以外其熔點都是高于1000℃，在鉑金屬的情況下甚至高于1500℃。

用于回收貴金屬的、對濕式化學方法的一個替代方案是通過高溫方法提供的，其中將這些含貴金屬的混合物在第一個步驟中經受熱分解，伴隨有不希望的雜質的平行氧化。這樣一種方法在工業上被稱為“灰化”。

這些方法首要地用在“浮渣”的處理中。術語“浮渣”是指非金屬材料、尤其是混合物，在其中存在著具有高的有機物比例的、固態的、難熔的含貴金屬的混合物。它們可以例如是來自貴金屬的生產或其進一步的處理（例如用于生產催化劑）的過程中的廢料。

尤其在純粹的金屬-有機物混合物中，進行灰化時幾乎不會留下涉及到該混合物的有機組分的殘余物，即，灰幾乎僅包含處于元素形式的貴金屬。

灰化方法超過濕式化學方法的優點在于，它們產生了明顯更少量的殘余物，例如需要特殊處理的、被污染的溶液。然而，其一個缺點是在這些方法中的技術復雜性以及有時候的高的能量耗用。

這些方法的技術復雜性一部分是由于多種高度可燃性或爆炸性的貴金屬-有機化合物要求特殊的處理。

與某些貴金屬有機化合物的易燃性以及爆炸傾向相關的問題在工業中是通過以下方式應對的：灰化不是在單一的高溫過程中進行，而是逐步地在多個連續的高溫子過程中進行，有機組分的熱解和氧化性分解彼此分開地進行。這樣的途徑可以例如在US2008/0295749A1、JP2009-222288A中并且任選地在DE9420410U1中找到。

在進行灰化時的多室系統的原理包括：在一個第一步驟中部分熱解，這通常與起始混合物的致密度或體積收縮有關，其中有害物質在低氧氣氛中被轉化成較無害的中間體。

在一個后續的過程步驟中，進行前述有機相的最終的（幾乎無殘余物的）氧化性分解。

這樣一種具有兩個子過程的分離的優點是，可以在（后-）燃燒室中使用非常高的氧化性氣體（通常是氧氣）濃度以進行氧化性分解，這對于使氧化反應進行至幾乎完全是必需的。

然而，這樣的高氧氣濃度增大了在某些貴金屬-有機化合物（例如在銠的三苯基膦絡合物的情況下）并且還有某些無機貴金屬化合物（如某些鉑金屬的羰基絡合物）在熱解中爆炸的危險，因此它們傾向于在第一個步驟中是反生產的。