Đối với các kỹ sư, nhà tái chế và người mua công nghiệp, việc biết chính xác nơi tìm thấy bạch kim là bước đầu tiên để đảm bảo nguồn cung kim loại chiến lược quan trọng này. Bạch kim được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực cốt lõi của ngành công nghiệp hiện đại nhờ các đặc tính xúc tác vượt trội, tính ổn định và khả năng chịu nhiệt cao. Nguồn cung bạch kim không chỉ giới hạn ở các mỏ, mà còn được phân bố rộng rãi trong nhiều sản phẩm và linh kiện công nghiệp đã qua sử dụng. Theo dữ liệu từ Hội đồng Đầu tư Bạch kim Thế giới (WPIC), bạch kim tái chế chiếm khoảng 20% tổng nguồn cung toàn cầu vào năm 2024, tương đương gần 1,5 triệu ounce – một phân khúc chuỗi cung ứng quan trọng không thể bỏ qua.
Trong các chén nung và điện cực có độ chính xác cao bên trong thiết bị phòng thí nghiệm;
Trong các loại dây cặp nhiệt điện kiểu S và kiểu R được sử dụng rộng rãi trong các lò nung và lò luyện kim công nghiệp;
Trong bộ chuyển đổi xúc tác cho ô tô, máy bay, tàu thủy và đặc biệt là các phương tiện chạy bằng động cơ diesel dung tích lớn;
Trong các mão răng và phục hình răng được chế tạo bởi các phòng thí nghiệm và phòng khám nha khoa;
Trong lĩnh vực lớp phủ cánh tuabin và linh kiện điện tử thuộc ngành công nghiệp hàng không vũ trụ;
Trong lớp phủ anot titan của các tế bào điện phân lớn trong các nhà máy sản xuất clo-kiềm.
Các nguồn phân tán này tạo thành một thị trường tài nguyên thứ cấp rộng lớn. Các nhà tái chế chuyên nghiệp như DONGSHENG Precious Metal Recycling xử lý hiệu quả các vật liệu này, đưa bạch kim trở lại chuỗi cung ứng công nghiệp.
Dưới đây là sáu ứng dụng và sản phẩm công nghiệp hàng đầu có hàm lượng bạch kim cao nhất:
Khi thu mua phế liệu bạch kim công nghiệp, bộ chuyển đổi xúc tác từ các phương tiện đã hết hạn sử dụng là mục tiêu chính. Đây là nguồn tiêu thụ bạch kim lớn nhất toàn cầu, chiếm khoảng 40% tổng nhu cầu bạch kim hàng năm theo báo cáo của WPIC. Trong số đó, các loại xe sedan, SUV và xe tải nhẹ chạy bằng động cơ diesel cỡ lớn của các thương hiệu châu Âu và Mỹ có nồng độ bạch kim cao nhất. Trên thực tế, các nhà tái chế ưu tiên các phương tiện đã sử dụng hơn 10 năm hoặc chạy hơn 150.000 dặm. Bộ chuyển đổi đã tháo rời bao gồm một vỏ kim loại chứa chất mang bằng gốm hoặc kim loại hình tổ ong. Các kim loại quý như bạch kim, paladi và rhodium bám vào bề mặt các rãnh dưới dạng lớp phủ ở mức micromet. Quá trình tái chế bao gồm nghiền cơ học, nấu chảy ở nhiệt độ cao và tinh chế hóa học. Vì mỗi bộ chuyển đổi chỉ cho ra từ 2 đến 6 gram bạch kim, nên tính khả thi về kinh tế hoàn toàn phụ thuộc vào việc xử lý trên quy mô lớn. Đáng chú ý, dự án đổi mới CEBRA của EU đang tiên phong trong việc sử dụng 100% kim loại nhóm bạch kim tái chế để sản xuất bộ chuyển đổi xúc tác mới, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tái chế khép kín trong lĩnh vực này.
Ngành công nghiệp clo-kiềm là một lĩnh vực quan trọng khác mà ở đó có thể tìm được nguồn phế liệu bạch kim công nghiệp có giá trị cao. Hàng ngàn nhà máy clo-kiềm trên toàn thế giới sản xuất clo và xút ăn da bằng cách điện phân nước muối sử dụng quy trình màng ngăn hoặc màng trao đổi ion. Các cực dương trong thiết bị điện phân cốt lõi của chúng rất quan trọng. Từ những năm 1970, tiêu chuẩn ngành là sử dụng "Cực dương ổn định kích thước" ( DSA ). Chúng có chất nền lưới titan được phủ một lớp hoạt tính bao gồm các oxit kim loại nhóm bạch kim (chủ yếu là ruthenium, nhưng thường bao gồm cả bạch kim). Các tấm cực dương này hoạt động trong nhiều năm trong môi trường ăn mòn cao của khí clo. Khi hoạt tính của lớp phủ giảm hoặc chất nền titan bị xuống cấp, chúng trở thành một nguồn phế liệu bạch kim đáng kể. Con đường trực tiếp để tìm nguồn phế liệu này là thiết lập mối liên hệ với các bộ phận bảo trì thiết bị của các nhà máy clo-kiềm hoặc các nhà cung cấp dịch vụ bên thứ ba được chỉ định. Một đơn vị điện phân quy mô lớn chứa hàng trăm cực dương, vì vậy phế liệu thường xuất hiện với số lượng lớn. Quá trình tái chế đòi hỏi phải tách lớp nền titan khỏi lớp phủ kim loại quý bằng các phương pháp như hòa tan hóa học, điều này đặt ra một rào cản kỹ thuật tương đối cao.
Các chất xúc tác kim loại quý nhóm bạch kim được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hóa dầu, hóa chất và hóa chất tinh chế, là nguồn cung ứng chính cho các nhà tái chế chuyên biệt. Các chất xúc tác này thường sử dụng alumina hoặc than hoạt tính làm chất mang, với bạch kim được tải ở dạng hạt siêu mịn. Ví dụ bao gồm các chất xúc tác được sử dụng trong các đơn vị cải tạo dầu mỏ để tăng chỉ số octan của xăng, lưới bạch kim-rhodium-palađi cho quá trình oxy hóa amoniac trong sản xuất axit nitric, và nhiều chất xúc tác đồng thể và dị thể khác nhau được sử dụng trong tổng hợp siloxan và các chất trung gian dược phẩm. Khi chất xúc tác hết hạn sử dụng, các nhà máy thường thay thế chúng, biến chất xúc tác đã qua sử dụng thành nguyên liệu bạch kim chất lượng cao. Dựa trên kinh nghiệm, bạn cần hiểu chu kỳ thay thế và các dạng chất xúc tác ở các giai đoạn xử lý khác nhau, đồng thời chú ý đến các tạp chất tiềm ẩn (như lưu huỳnh, phốt pho và chất hữu cơ) có thể ảnh hưởng đến tỷ lệ thu hồi tinh chế tiếp theo. Các quy trình thu hồi thường bao gồm đốt để loại bỏ chất hữu cơ, tiếp theo là chiết xuất thủy luyện hoặc nhiệt luyện. Các khu công nghiệp hóa chất lớn trên toàn cầu là những khu vực tập trung nhiều chất thải này nhất.
Dưới những yêu cầu khắt khe của kỹ thuật hàng không vũ trụ, bạch kim được ứng dụng trong các môi trường khắc nghiệt. Một ứng dụng chính là tạo ra các lớp phủ bảo vệ cho các cánh tuabin hợp kim đơn tinh thể chịu nhiệt độ cao . Trong lõi động cơ có nhiệt độ vượt quá 1500°C, lớp phủ bạch kim-nhôm có khả năng chống lại quá trình oxy hóa ở nhiệt độ cao và ăn mòn nhiệt hiệu quả, giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ của cánh. Khi cánh đạt đến giới hạn sử dụng, lớp phủ này trở thành nguồn tái chế tiềm năng, mặc dù các kỹ thuật chiết xuất rất phức tạp. Ngoài ra, hợp kim gốc bạch kim có thể được sử dụng trong một số thiết bị điện tử quan trọng của tàu vũ trụ, điện cực bugi và các bộ phận đánh lửa của các động cơ phản lực đời đầu. Việc tìm nguồn phế liệu bạch kim thường liên quan đến các doanh nghiệp bảo dưỡng và đại tu hàng không (MRO), các nhà sản xuất lại cánh chuyên dụng hoặc các nhà sản xuất thiết bị hàng không vũ trụ. Các dạng phế liệu của nó rất chuyên biệt và nguồn gốc phân tán, nhưng từng sản phẩm riêng lẻ lại có giá trị rất lớn, đòi hỏi độ chính xác cao hơn nhiều trong công nghệ tái chế so với chất thải công nghiệp thông thường.
Trong các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi đo nhiệt độ cao chính xác, bạch kim tồn tại dưới dạng dây dẫn. Các cặp nhiệt điện bạch kim-rhodium (thường là loại S, R và B) đóng vai trò là “mắt” cho việc thử nghiệm lò nung và động cơ ở nhiệt độ cao trong các ngành công nghiệp thép, thủy tinh, gốm sứ, bán dẫn và hàng không vũ trụ. Ví dụ, một cặp nhiệt điện loại S bao gồm một dây hợp kim bạch kim-rhodium và một dây bạch kim nguyên chất, có khả năng hoạt động ổn định lâu dài ở nhiệt độ lên đến 1600°C. Các cặp nhiệt điện này có thể bị hỏng trong quá trình sử dụng do nhiễm bẩn, sự phát triển hạt hoặc hư hỏng cơ học. Các cặp nhiệt điện được thay thế tạo thành phế liệu bạch kim chất lượng cao, chứa hơn 90% kim loại quý. Việc tìm nguồn phế liệu như vậy đòi hỏi phải nhắm mục tiêu vào các nhà máy luyện kim lớn, lò nung thủy tinh, xưởng xử lý nhiệt và các nhà sản xuất lò công nghiệp. Quá trình thu hồi thường chỉ cần nấu chảy và tinh chế đơn giản để thu được hợp kim bạch kim-rhodium có độ tinh khiết cao, khiến chúng trở thành vật liệu được các nhà tái chế săn đón.
Cuối cùng, bạch kim tồn tại dưới dạng hợp kim sinh học trong các phòng khám nha khoa và phòng thí nghiệm kỹ thuật. Mặc dù các hợp kim gốc vàng hoặc kim loại không quý hiện đang phổ biến, nhưng các hợp kim chứa bạch kim (thường kết hợp với vàng, paladi hoặc các kim loại quý khác) vẫn được sử dụng trong các phục hình nha khoa cao cấp hoặc chuyên biệt—chẳng hạn như đế của mão hoặc cầu răng sứ nung chảy trên nền kim loại—để đảm bảo khả năng tương thích sinh học, độ bền và độ chính xác khi đúc vượt trội. Sau nhiều thập kỷ sử dụng trong miệng bệnh nhân, những phục hình này có thể được đưa vào các kênh tái chế khi răng cần điều trị các vấn đề mới hoặc khi bệnh nhân qua đời. Phế liệu kim loại quý nha khoa thường được các phòng khám nha khoa thu gom hoặc được các nhà mua phế liệu kim loại quý chuyên nghiệp mua trực tiếp từ các phòng thí nghiệm . Nó được đặc trưng bởi nguồn phân tán cao và trọng lượng riêng lẻ nhỏ (một chiếc mão răng chỉ nặng vài gram), nhưng lại có thành phần hợp kim được xác định rõ ràng và độ tinh khiết cao. Quá trình tái chế chủ yếu bao gồm nấu chảy trực tiếp, sau đó phân tích thành phần, rồi tách và tinh chế bằng phương pháp điện phân hoặc hóa học.
Ngôn ngữ
