一、王水溶解 - 活性炭吸附法在铂金提纯中的应用

1. 工艺原理与核心流程

王水（浓盐酸：浓硝酸 = 3:1）通过强氧化性溶解铂金，

通过活性炭吸附实现分离。活性炭表面的微孔结构（比表面积 1000-1200 m²/g）对铂离子具有高亲和力，在 45°C、pH 1-2 条件下，果壳活性炭的吸附容量可达 38.31 mg/g，普通活性炭为 42.02 mg/g。吸附后的铂通过AARL 洗脱工艺解吸：在 80°C 下用氰化物溶液洗脱，铂回收率达 95%，但需配套氰化物废液处理系统以避免污染。

2. 工艺优化与工业实践

多次沉铂与煅烧：工业流程中需进行 3 次沉铂和煅烧，通过氯化铵沉淀氯铂酸铵并高温还原，最终获得纯度≥99.9% 的海绵铂。

活性炭再生：吸附饱和的活性炭经酸洗（10% 盐酸）和高温活化（800°C）后可重复使用，再生后吸附效率保持 85% 以上。

杂质控制：通过絮凝剂（如聚丙烯酰胺）去除悬浮颗粒，结合离子交换树脂（如 CH-97）进一步吸附残留金属离子，使最终铂纯度提升至 99.99%。

3. 挑战与改进方向

环境风险：王水法产生的废酸需中和处理（pH 6-9），氰化物洗脱液需通过双氧水氧化解毒，处理成本占总回收成本的 20%-30%。

吸附效率提升：纳米活性炭（孔径 2-5 nm）的吸附容量较普通活性炭提高 50%，且解吸速度加快 30%。

二、环保型脱金剂的研发进展

1. 硫脲法：低毒替代方案

反应机理：硫脲在酸性条件（pH 1-2）下与铂形成稳定络合物：

加入 Fe³⁺作为氧化剂可加速反应，铂浸出率达 95% 以上。

技术突破：中南大学研发的金蝉浸金剂（碳化三聚氰酸钠 + 硫脲）在碱性条件下协同作用，硫脲分解率降低 40%，且避免酸性腐蚀设备。

工业应用：某医药企业采用硫脲 - 树脂联合工艺，从母液（铂浓度 0.5 mg/L）中回收铂，回收率≥99.5%，成本较王水法降低 15%。

2. 生物浸出技术：绿色可持续路径

微生物吸附：假单胞菌属通过细胞表面的巯基（-SH）吸附铂离子，在 pH 5-7、温度 30-35°C 条件下，吸附容量达 5.0 mg/g。

代谢产物浸出：氧化亚铁硫杆菌分泌的硫酸和铁离子可溶解铂，浸出率达 85%，但浸出周期需 7-10 天。

技术整合：加拿大 Nautilus Minerals 将生物浸出与深海采矿结合，在巴布亚新几内亚海域实现铂回收率 92%，较传统工艺提升 17 个百分点。

3. 离子交换树脂法：高效选择性回收

树脂特性：大孔型螯合树脂（如 CH-97）通过硫醇基（-CH₂SH）与铂离子配位，在 pH 0-14 范围内稳定，吸附容量 150 g/L，抗铜、镍等干扰能力提升 4 倍。

解吸工艺：用 10%-15% 盐酸洗脱，铂解析率达 99.8%，再生液循环使用 50 次后性能无显著下降。

实际案例：上海某汽车拆解厂采用 “X 射线荧光分选 + 树脂吸附” 工艺，单吨催化剂铂回收率提升至 99.2%，成本降低 25%。

4. 绿色溶剂萃取：精准分离技术

离子液体应用：1 - 丁基 - 3 - 甲基咪唑六氟磷酸盐（BMIM-PF₆）在高浓度盐酸（5 mol/L）中对铂的分配系数达 10³，反萃后铂纯度≥99.9%。

协同萃取体系：N-2 - 氯苯基 - N’- 苯甲酰基硫脲与磷酸三丁酯（TBP）复配，在四级逆流萃取中铂萃取率从 75% 提升至 99.5%，萃余液铂残留 < 0.1 mg/L。

三、技术对比与未来趋势

技术路线 回收率 成本（元 / 克） 环保性 适用场景

王水 - 活性炭法 95%-98% 8-12 高污染 粗铂提纯、大宗废料处理

硫脲 - 树脂法 98%-99.5% 10-15 低毒 电子废料、催化剂回收

生物浸出法 80%-92% 5-8 环保 低品位矿、深海资源开发

离子液体萃取法 99%-99.9% 20-25 绿色 高纯铂制备、科研级回收

未来发展方向：

纳米材料赋能：石墨烯气凝胶吸附铂容量达 200 mg/g，且可通过磁场分离实现快速回收。

智能化工艺：AI 驱动的实时监测系统（如井下光谱分析 + CNN 模型）可将铂品位预测误差控制在 5% 以内，优化采矿路径。

闭环回收体系：欧盟《关键原材料法案》推动 “采矿 - 回收 - 再利用” 循环，要求 2030 年铂再生利用率≥70%，催生 “城市矿山” 项目。