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研究生：	陳威廷 Chen, Wei-Ting
論文名稱：	鉑/釕二元合金廢料回收-分離與純化 Recovery of Platinum-Ruthenium Binary Alloy Scrap: Separation and Refining
指導教授：	趙隆山 Chao, Long-Sun
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 工程科學系碩士在職專班 Department of Engineering Science (on the job class)
論文出版年：	2015
畢業學年度：	103
語文別：	中文
論文頁數：	90
中文關鍵詞：	合金廢棄物、鉑、釕、蒸餾、分離
外文關鍵詞：	Alloy Scrap, Platinum, Ruthenium, Distillation, Separation
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隨著科技文明的發展，貴金屬(Precious Metal)元素應用於高科技產業及生醫方面的需求日益增加，隨之衍生出的貴金屬及其合金廢棄物也逐漸增加，若隨意丟棄、掩埋，不僅會對環境造成衝擊，更浪費了稀有貴金屬的價值，尤其是現今礦產開發過度，貴金屬礦產資源日益枯竭，且冶煉成本較低於礦產開採成本之情況下，貴金屬及其合金廢棄物的回收價值已漸漸突顯。近年，環保意識抬頭，更加深世界各國對於貴金屬及其合金廢棄物回收、精煉技術的重視，而將「貴金屬及其合金廢棄物」視為重要的貴金屬二次資源。
隨著科技發達，兩種或兩種以上之貴金屬及其合金材料已普遍應用在電工、電子、無線電技術、化學、化工及石油等等的工業上。隨之產生的二元或多元貴金屬合金衍生廢棄物在回收上，會受其貴金屬及其合金材料特性影響，在技術上較難以進行回收再利用。
本論文主要研究主題為「鉑、釕二元合金廢料回收-分離與純化技術」，主要是以鉑、釕金屬分離、回收技術研究為主軸，測試物料是選用「鉑、釕二元合金鈀材廢料」進行廢料溶解，貴金屬分離、提純之研究。不同二元或多元合金廢料，因其所含貴金屬之差異，需評估其貴金屬特性，選擇適用之回收、分離、精煉技術。
本論文主要是評估鉑、釕二元合金特性選擇適合之溶解方式進行溶解後，將含有鉑、釕金屬離子之酸溶液，依據釕金屬元素易被氧化之特性，將Ru(Ⅲ)、Ru(Ⅳ) 提高價數至Ru(Ⅷ)，而生成氣相之四氧化釕(RuO4)，進而達到鉑、釕金屬元素之分離效果，後續再進行鉑金屬蒸餾液及釕金屬吸收液之純化，回收工藝。
本研究主要內容分為三部分：(1) 鉑、釕二元合金廢料溶解效率之提升；(2) 鉑、釕金屬元素分離效率之提升；(3) 鉑金屬蒸餾液及釕金屬吸收液精煉、提純之技術。本研究主要困難點在於第二部分「鉑、釕金屬元素分離技術」，此部分將使用「田口設計方法」進行蒸餾製程實驗，找出鉑、釕金屬元素分離之最佳蒸餾參數條件，以期達到鉑、釕金屬元素最佳分離效率。藉由此關聯，於第三部分提升鉑、釕金屬之回收效率。

The thesis is based on the recovery of Platinum-Ruthenium binary alloy scrap. The research is mainly divided into three directions:

Part one is to promote the dissolution efficiency of Platinum-Ruthenium scrap. To enhance the efficiency, three kinds of oxidants are used to carry out the dissolution tests. From the test results, the efficiency of "sodium chlorate" is the best. Platinum dissolution efficiency is over 99.5% and Ruthenium dissolution efficiency is over 98.0%.

Part two is to elevate the separation efficiency of Platinum and Ruthenium. The Taguchi Design method is employed to obtain the optimum distillation conditions. With the optimized conditions, the Platinum recovery efficiency from the distillation solution is over 99.0% and the Ruthenium recovery efficiency from the absorption solution is over 98.5%.

The final part is to carry out the refining process from the Platinum and Ruthenium distillates. The results of Platinum and Ruthenium metal purity are over 99.95%. The recovery efficiency of Platinum is up to 99.7%. The recovery efficiency of Ruthenium is up to 98.0%.

中文摘要.....................................................................................................................I 
Summary...................................................................................................................Ⅲ
誌謝............................................................................................................................X
目錄..........................................................................................................................XI 
表目錄....................................................................................................................XIII圖目錄.....................................................................................................................XV符號......................................................................................................................XVII第一章  緒論  ............................................................................................................1
1 研究動機與目的.......................................................................................1
2 研究現況/文獻回顧.................................................................................2
第二章  基礎理論   ..................................................................................................11
1貴金屬(Precious Metal)的概況..............................................................11
2 一次資源概述及其回收流程.................................................................12
3二次資源及其廢料再生意義     ................................................................14
4 貴金屬基本性能及其比較 ...................................................................16
4.1 貴金屬性質探討   ............................... ..........................................17
5 貴金屬回收分離方法及其精煉技術概論.............................................29
5.1 貴金屬及其合金物料溶解方法  ...................................................29
5.2 鉑、釕金屬回收精煉技術概述   ..................................................32
6 鉑、釕二元合金分離技術-酸性蒸餾法................................................42
6.1 蒸餾原理概述...............................................................................42
6.2 蒸餾原理及流程概述...................................................................43
6.3 蒸餾反應器圖解...........................................................................47
6.4 蒸餾法預期目標...........................................................................48
第三章  實驗規劃與儀器設備................................. .............................................49
1 二元合金靶材廢料溶解實驗規劃及設備.............................................49
2 鉑、釕二元合金酸性溶解液蒸餾實驗規劃及設備.............................52
2.1實驗流程規劃及製程反應現象....................................................52
2.2蒸餾反應器、緩衝瓶及吸收瓶影響因素.....................................53
2.3 蒸餾反應參數設定... ...................................................................54
2.4田口實驗設計法概述....................................................................55
3 鉑、釕金屬精煉、純化實驗規劃及設備.............................................57
3.1 鉑金屬蒸餾液精煉、純化...........................................................57
3.2 釕金屬吸收液精煉、純化...........................................................58
4 量測儀器設備介紹.................................................................................61
4.1 感應藕荷電漿放射光譜儀(ICP-OES).........................................61
4.2 真空氫氣反應爐...........................................................................64
4.3  ORP(氧化還原電位)測試儀.......................................................65
4.4  pH酸鹼度測試儀. . .....................................................................66
第四章  實驗結果與討論.......................................................................................69
1鉑、釕二元合金廢料溶解效率探討.......................................................69
2鉑、釕二元合金酸性溶解液蒸餾效率探討..........................................74
3鉑金屬精煉、純化實驗結果探討..........................................................79
4釕金屬精煉、純化實驗結果探討..........................................................81
第五章  結論與未來研究.......................................................................................84
1 結論.........................................................................................................84
2 未來研究.................................................................................................86
參考文獻...................................................................................................................87

                                    

[1] 蕭立殷、王永宏、王鑑恆，都市礦產冶煉-生態化金屬鋅產製技術開發，2008。

[2] Johnson Matthey, World Deposits-A Geological Classification, London, North
Oxford Acsdemic, 1987, 148~158.

[3] 宋月琳，世界黃金企業述評及展望, 世界有色金屬，1993。

[4] 李關芳、王永錄，貴金屬(Precious Metals )第15卷第2期，貴金屬資源生
產與市場總覽，貴金屬研究所，昆明，1994年6月。

[5] 張文樸，含鉬工業催化劑的研究進展，中國鉬業，1999年。

[6] 巢亞軍、熊長芳、朱超，廢工業催化劑回收技術進展，工業催化，2006年。

[7] 李凡華、趙祥大、吳杰穎，貴金屬及其合金，中國科學技術大學出版，2015
年1月。

[8] Metals Statistics 1988 New York, Fairchild Publications, 1988, 123.

[9] 趙驤，廢催化劑回收技術與現狀，1989年。

[10] 戴紅，貴金屬(Precious Metals)，貴金屬合金催化劑的應用，貴金屬
研究所，昆明，1999年。

[11] 張莓，礦產勘查(MINERAL EXPLORATION)第1卷第2期-世界鉑族金屬
礦產資源及開發， 2010年3月。

[12] 付光強、範興祥、董海剛、吳躍東、劉楊、閆君禺、行衛東、左川，貴金
屬(Precious Metals)第34卷第3期，貴金屬二次資源回收技術現狀及展望，
2013年8月。

[13] 周全法、尚通明, 稀有金属材料與工程(RARE METAL MATERIALS AND
ENGINEERING)第34卷第1期，貴金屬二次資源的回收利用現狀和無害化
處置設想，2005年1月。

[14] 黎鼎鑫，貴金屬提取與精煉，中南工業大學出版社，2003年5月。

[15] 盧宜源、賓萬達，貴金屬冶金學，中南工業大學出版社，2011年3月。

[16] 王貴平、張令平，貴金屬精煉工藝，金川集團公司精煉廠，2000年1月。

[17] 譚慶麟、闕震寰，鉑族金屬性質冶金材料應用，北京，冶金工業出版，1990
年6月。

[18] 王永錄、劉正華，金、銀及鉑族金屬再生回收，中南工業大學出版社，2005
年6月。
[19] 潘永雄、朱蘭芳、陸稼際，用氯化法溶解不純銠粉，儀表材料，1984年6
月。

[20] 孫竹賢，含鉑族金屬物料加壓溶解的新方法，金川科技，2010年 B06期。

[21] 呂順豐、秦燕璜，貴金屬的電化學溶解方法，中國，CN1579605A，2005
年2月。

[22] 朱利亞、胡秋芬、劉雲，微波消解技術在分析難處理貴金屬及其物質中
銠、銥、鉑、鈀的研究與應用，冶金分析，2005年11月。

[23] 郭廷杰，鉑族金屬的氣相處理回收法，再生資源， 2007年1月。

[24] 董海剛、王雲華、范興祥，一種貴金屬物料溶解的方法，中國，
CN102212704A，2011年10月。

[25] 余建民，貴金屬分離與精煉工藝學，化學工業出版社，2006年8月。

[26] J Chem Technol Biotechnol, 76:349-354, 2001.

[27] Heraeus, Ruthenium Application and Refining, 2011.

[28] A review of methods of separation of the platinum-group metals through
their chloro-complexes, Reactive & Functional Polymers 65 (2005) 205–217.

[29] 何純孝、李關芳，貴金屬合金相圖及化合物結構參數，冶金工業出版社，
2007年1月。

[30] 永井灯文，從白金族的溶液中去除釕的裝置– 發明專案申請公佈說明書，2010年8月。

[31] 吳昆霖，感應藕荷電將放射光譜儀訓練課程，PerkinElmer Taiwan
Corporation Inorganic Specialist。

[32] SP-701 實驗室酸鹼度、氧化還原、溫度測定儀操作說明書。

校內：2025-12-31公開
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