Recykling metali szlachetnych

Metale szlachetne zaliczyć można do trzech grup: srebra, złota i metali. Pozyskuje się je z rud metali szlachetnych oraz z produktów ubocznych powstałych przy przetwarzaniu metali nieżelaznych (w szczególności – ze szlamów anodowych powstałych w procesie elektrolitycznego oczyszczania miedzi, pozostałości z ługowania i z surowego metalu z produkcji cynku i ołowiu).

Recykling metali szlachetnych

W najbliższych latach zapotrzebowanie na metale szlachetne w przemyśle będzie wzrastać. Przyczyną jest sukcesywny rozwój przemysłu motoryzacyjnego, który w ogromnym stopniu bazuje na wykorzystaniu metali, zwanych platynowcami (w szczególności platyny, palladu i rodu).

Recykling metali szlachetnych przynosi wiele wymiernych korzyści, zarówno ekologicznych (zmniejszenie nakładów energii, redukcja zanieczyszczeń, ochrona zasobów naturalnych, odciążenie składowisk odpadów), jak i ekonomicznych (stabilizacja cen metali na rynku).

Spośród metali szlachetnych, do recyklingu wykorzystuje się:

  • platynę, pallad, rod, iryd – metale z grupy platynowców, znajdujące zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym do produkcji katalizatorów. Platynowce występują również w szlamach anodowych powstających przy produkcji miedzi – są one wówczas oddzielane od złota i srebra z wykorzystaniem zaawansowanych procesów hydrometalurgicznych. Rzecz jasna, platyna znajduje również zastosowanie jako surowiec wyrobów jubilerskich.
  • srebro – metal znany przede wszystkim jako surowiec wyrobów jubilerskich, mający bogate zastosowanie, między innymi w przemyśle fotograficznym.
  • złoto – metal pozyskiwany ze złomu przemysłowego, jubilerskiego i dentystycznego; w procesie recyklingu wykorzystuje się również zanieczyszczone złoto z eksploatacji górniczych. Razem ze srebrem, złoto odzyskiwane jest także ze szlamów anodowych powstałych w procesie elektrooczyszczania miedzi.

Tradycyjna produkcja metali szlachetnych wiąże się ze wzmożonymi emisjami do atmosfery następujących związków i zanieczyszczeń: dwutlenku siarki, tlenków azotu, związków metali, pyłu, chloru, amoniaku, dioksyn, etc. W procesie recyklingu, ilość szkodliwych emisji ulega znacznemu zmniejszeniu.

Odzysk metali szlachetnych z katalizatorów

Najwięcej metali szlachetnych odzyskuje się w procesie recyklingu reaktorów katalitycznych, czyli popularnych katalizatorów.

Katalizatory skupowane są na dwa sposoby:

  • w systemie telquel – w ramach którego katalizatory skupowane są za cenę zryczałtowaną za sztukę lub jednostkę masy (dostępne są trzy możliwości wyznaczania wartości: za sztukę, za tonę lub po rozdzieleniu)
  • w systemie opartym na analizie zawartości metali szlachetnych – w ramach którego dostarczone katalizatory zostają rozebrane, rozdrobnione i poddane analizie faktycznej zawartości metali szlachetnych w pobranych próbkach

Technologia recyklingu metali szlachetnych

1. Srebro

Srebro odzyskiwane jest ze szlamu anodowego (powstałego w procesie elektrorafinacji miedzi i ołowiu), ze złomów jubilerskich, z materiałów fotograficznych (papieru i błon), popiołów, zmiotek, szlamów i innych odpadów.

Odzysk srebra z materiałów fotograficznych odbywa się poprzez spalanie ich w piecach obrotowych w celu uzyskania popiołu o dużej zawartości srebra. Następnie, wytworzony popiół kierowany jest do właściwego odzysku srebra. Oprócz spalania, stosuje się także ługowanie metodą elektrolityczną, w której z roztworów wytrącone zostają siarczki lub chlorki srebra.

Inne odpady, takie jak popioły, zmiotki, szlamy czy obwody drukowane przetapia się w piecach (elektrycznych, płomiennych, szybowych, obrotowych lub w konwertorach), zasilanych koksem, gazem, olejem lub energią elektryczną.

W procesie tym jako kolektor wykorzystywane są najczęściej miedź lub ołów. Następnie do mieszanki dodawane są topniki, których zadaniem jest usunięcie zanieczyszczeń niemetalicznych do fazy żużlowej. Srebro (oraz inne metale szlachetne) zostają skolektorowane w stopionym ołowiu lub miedzi. Powstały żużel zostaje najczęściej zgranulowany i wykorzystany gospodarczo. Stopy ołowiu i miedzi przesyłane są następnie do pieców kupelacyjnych, w których ołów i miedź zostają utlenione.

2. Złoto

Do wstępnej obróbki złota stosowany jest tak zwany Proces Millera, w ramach którego materiały wsadowe są topione w tyglu lub elektrycznym piecu indukcyjnym przy jednoczesnym wdmuchiwaniu gazowego chloru (w temperaturze 1000°C złoto nie reaguje i nie tworzy stabilnych chlorków). Ciekły chlorek srebra wypływa wówczas na powierzchnię kąpieli, a lotny chlorek cynku uchodzi do płuczki gazu. Jako topnik, w Procesie Millera stosowany jest boraks.

W procesie Millera produkowane jest złoto o czystości 98% (odlewane do elektrorafinacji) lub 99,5% (odlewane na sztaby złota).

W procesie elektrorafinacji jony złota z anod ulegają rozpuszczeniu i osadzają się na katodach w postaci złota o czystości 99,99%.

Złoto może być również odzyskiwane i rafinowane poprzez rozpuszczenie wsadu w wodzie królewskiej lub w kwasie solnym.

3. Platynowce

Odzysk platynowców zachodzi w czterech podstawowych etapach. Zebrany materiał jest w pierwszej kolejności poddawany wstępnej obróbce. Próbki pobrane ze wsadu zostają poddane szczegółowej analizie. Następnie, w procesach strącania, ekstrakcji lub destylacji czterotlenków, pobrane platynowce zostają rozpuszczone, rozdzielone i oczyszczone.

Odzysk platyny, palladu, rodu i irydu osiągany jest poprzez redukcję, ekstrakcję lub procesy elektrolityczne. Rafinacja odbywa się za pomocą technik hydrometalurgicznych.

Ciekawostki

1. Do produkcji 1300 mln telefonów komórkowych zużyto w 2010 roku aż 325 ton złota (dane World Gold Council). 130 mln sztuk aparatów wymienianych rocznie w USA zawiera około 46 ton srebra, prawie 4 tony złota i 2 tony palladu.

2. Wydobycie metali szlachetnych jest procesem bardzo kosztownym i energochłonnym. W celu uzyskania 1 kg platyny, trzeba wydobyć aż 150 ton rudy z głębokości 1000 m.

3. Rudy metali szlachetnych zawierają duże ilości innych metali, takich jak: miedź, nikiel, chrom, żelazo, kobalt, bizmut, arsen, selen czy tellur.

4. Najwięcej platynowców odzyskuje się w Stanach Zjednoczonych i Japonii.

5 komentarzy

  1. Popyt na metale szlachetne będzie wzrastać, a podaż może wzrosnąć nieznacznie. To oznacza wzrost cen. A jeśli dodamy prawdziwą inflację spowodowaną wzrostem podaży walut, to wzrost będzie jeszcze większy.

  2. 9/25/2015
    Reply

    Czy stal nierdzewna się równiez zalicza do stali nierdzewnych?

  3. 9/25/2015
    Reply

    Tfuu, czy stal nierdzewna się zalicza do metali szlachetnych 🙂

  4. Waldemar
    9/4/2016
    Reply

    Nie.

  5. 1/27/2017
    Reply

    Warto obserwować rynek metali szlachetnych poniewaz naprawdę bardo szybko się rozwija

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *