具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上，或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1示出了本发明的一种含铝的贵金属原料的回收方法，图2为可使用本含铝的贵金属原料的回收方法的一种回收系统。

本发明的一种含铝的贵金属原料的回收方法包括以下步骤：

投料：将含铝的贵金属原料投入具有若干透水孔的第一容器11中，再将第一容器11置于第二容器12中；将含铝的贵金属原料用第一容器11承装，热水和反应液用第二容器12承装，可以方便地将含铝的贵金属原料与反应液分开，从而停止反应和产生氢气，安全性和可控性更强。本实施例中指的含铝的贵金属原料是指同时含有铝和贵金属或稀有金属(例如铂、钌等)的固体原料。

热水添加：向第二容器12中添加50℃至70℃的热水，使得热水透过所述透水孔进入第一容器11，液位没过第一容器11内的贵金属原料，添加完毕后开始进行持续搅拌；

反应液添加：开启与第二容器12连通的尾气处理设备51，检测所述尾气处理设备51处于抽吸处理尾气的状态后，开始向第二容器12中加入反应液，使得贵金属原料中的铝与反应液开始反应并产生氢气；在添加反应液之前先加大量热水提高温度，随后添加反应液并通过搅拌与热水混合，再与含铝的贵金属原料反应，反应进行与反应液的添加同时进行，反应液的浓度更加可控，浪费量减少。本实施例中的反应液优选为浓盐酸或浓硝酸，其中浓盐酸的浓度优选为质量分数28％至35％，尤其是31％，当这一浓度的浓盐酸加入热水中之后经过搅拌可以与铝快速发生反应产生氢气(2Al+6HCl＝2AlCl₃+3H₂↑)。

在上述两个步骤中，还体现了各个环节之间的先后顺序对于安全顺利生产的重要性，首先，在添加反应液之前先加大量热水并开始搅拌，使得加入反应液时直接与大量的处于搅拌状态的热水混合，防止酸浓度过高引起反应过于剧烈；再者，在添加反应液之前还需要先检测尾气处理设备处于抽吸处理尾气的状态，保证了正常持续的抽风，防止在正常生产反应中氢气浓度过高。在实际的设备设计中，可以采用将控制各个环节的设备的开关关联起来，当前一设备未正常开启时，后续设备也无法正常启动。

安全监测：在上述所有步骤中，持续获得排放的尾气和/或第二容器12上方的氢气浓度、第一容器11中的溶液温度和第一容器11中的溶液液位中的至少一项的监测值，当所述监测值超出预设值时，停止搅拌和添加反应液，并使得第一容器11中含铝的贵金属原料与第二容器12中的溶液分离，在实际操作过程中，直接向上提起第一容器11直至其离开第二容器12中的溶液即可。其中，氢气的爆炸极限为4.0％至75.6％(体积浓度)，本实施例优选将氢气浓度的预设值控制在1％以下。第一容器11中的溶液温度的预设值优选为90℃。

对整个反应过程中排放的尾气中的氢气浓度进行监测，还可以从第二容器12上方监测逸出的氢气浓度(氢气密度小于空气，若有逸出必然向上流动)，避免氢气浓度超出阈值达到爆炸点威胁设备和人员的安全；此外，还可对第一容器11中的溶液温度进行监测，当溶液温度过高时，证明其中的反应过于激烈，有可能出现失控的情况；当第一容器11中的液位过高时，强腐蚀性的反应液将会逸出，造成危险和污染。与上述监测手段对应的，一旦发现上述的至少一项监测值超出预设值，就会停止搅拌和添加反应液，并将含铝的贵金属原料和溶液分离，从源头上停止继续产生氢气和热量，彻底杜绝继续反应可能带来的危害，安全程度极高。

卸料回收：当第一容器11中含铝的贵金属原料反应完毕后，将不能反应的贵金属固体从剩余的溶液中分离，即得贵金属的初步回收产物。经过上述步骤的保障，基本可以保障安全地将含铝的贵金属原料中的铝全部反应溶解在溶液中，只剩下不能反应的惰性贵金属，此时即得贵金属的初步回收产物，便于后续进一步地提纯处理回收。

作为热水添加步骤的优选方案，具有热水管道2与所述第二容器12连通，所述热水添加步骤具体包括：

控制中心7控制热水管道2上的电磁阀和比例调节阀，以预设的加热水总量和速率向第二容器12中添加50℃至70℃的热水，使得热水透过所述透水孔进入第一容器11，通过液位计检测第二容器12中的液位高度，从而使得液位没过第一容器11内的贵金属原料，添加完毕后开始进行持续搅拌。设置电磁阀和比例调节阀使得热水管道2的开合和流动情况更加可控和直观，通过控制中心7控制电磁阀的开合，结合流量计实时检测流量大小，远程即可自动控制以预设的加热水总量和速率进行，人员无需在现场进行操作，自动化、准确性和安全性更高。

在热水添加完毕后还有搅拌步骤，搅拌可以采用在第二容器12中设置搅拌桨的方式来实现，本实施例优选具有压缩空气管道9与所述第二容器12连通，在所述热水添加步骤中，采用空气搅拌的方式进行搅拌，所述空气搅拌具体包括：控制中心7开启压缩空气管道9上的电磁阀，将压缩空气输入第二容器12的底部，从而起到搅拌的作用。空气搅拌无需设置搅拌桨等运动部件，因此无需担心被腐蚀，适合用于本发明中高温且具有腐蚀性的环境中，还有利于反应液与含铝的贵金属原料的充分接触，酸溶效果更佳。为了避免压缩空气带入杂质，所述压缩空气管路上还连接有减压阀和油水分离器，压缩空气经过减压阀减压和油水分离器分离油之后再输入第二容器12的底部。此外，压缩空气的加入，还能起到稀释排放的尾气中氢气的浓度的作用，使得氢气浓度更加不容易达到预设值。

作为反应液添加步骤的优选方案，具有反应液管道3与所述第二容器12连通，所述向第二容器12中加入反应液步骤具体包括：控制中心7控制反应液管道3上的电磁阀和比例调节阀以预设的加酸总量和速率添加反应液。与添加热水步骤类似的，在反应液管道3上添加的比例调节阀受控制中心7控制，从而实现自动化、远程、定量、定速地添加反应液，相较于热水而言，具有强腐蚀性的反应液采用自动化控制更有利于提升安全性和可控性。反应液的添加过程中，先设定添加的总进料量，流量精度要求低于总进料量的1％/次，以实现精确控制，减少浪费。

此外，为了便于排出尾气，还具有尾气管道5连通所述第二容器12，尾气管道5的末端连接尾气处理设备51，在所述反应液添加步骤中，通过检测尾气管道5中的风压来判断尾气处理设备51是否处于抽吸处理尾气的状态。为了避免含有大量氢气的尾气积蓄在第二容器12中，采用尾气处理设备51将形成的尾气抽出并处理，因此尾气处理设备51是否处于正常工作状态关系着安全生产，本实施例采用了检测尾气管道5中的风压来判断尾气处理设备51是否运转正常，而非判断尾气处理设备51的开启或关闭状态，进一步避免了由于尾气处理设备51自身出现问题造成无法正常抽吸带来的风险，检测的准确性更高。其中，尾气处理设备51优选为喷淋塔。

作为卸料回收步骤的优选方案，第二容器12设有卸料阀，外部设有压滤机与卸料阀连通，所述卸料回收步骤具体包括：当第一容器11中含铝的贵金属原料反应完毕后，打开第二容器12的卸料阀，启动压滤机，将不能反应的贵金属固体与溶液的混合物输送至压滤机中进行压滤，压滤的污水通过管道输送离开集中处理，压滤机压滤得到的贵金属固体即为初步回收产物，待进行洗涤烘干后再进行精炼回收。压滤机是一种常用的固液分离设备，具有性能稳定、操作方便、安全省力等优点，可以耐高温高压，其具有一定的抗腐蚀性，可以承受经过反应后腐蚀性降低的溶液。此外，经过反应后的固体贵金属物料一般呈松散状态，经过压滤泵可以将固体压成滤饼收集起来，使用简单，固液分离快速。

此外，为了进一步保证逸出的氢气浓度不至于达到爆炸点，进一步加强安全性能，本发明中在第一容器11、第二容器12和尾气管道5所在的空间(例如生产厂房或实验室)内还设有连通外界的排气扇52，排气扇52全程开启或在所述监测值超出预设值时开启，优选在空间的墙面上至少设有3个大功率轴流风扇连通外界。由于排气扇52可以强制使得空间内部与外界快速发生气体交换，若采用全程开启的方式，反应时即使有氢气逸出且安全监测失效，也能大概率避免发生氢气爆炸；若采用在监测值超出预设值的异常情况发生时再开启，可以节约用电，并能在异常情况中迅速发挥作用，使其恢复至正常状态。

与上述各环节开启的先后顺序对应的，本实施例还在所述卸料回收步骤之后提供一种优选的生产停止步骤如下：

先停止添加反应液，再使得第一容器中的贵金属原料与第二容器中的溶液分离，主要反应停止，氢气基本停止产生；随后再停止搅拌，保证在整个可能的氢气产生环节中，一直处于搅拌状态，避免反应液浓度局部过高，反应剧烈；停止搅拌之后，可以确认所有反应已经停止，不可能再有氢气等尾气产生了，最后再关闭尾气处理设备，从最大程度上避免可能产生的氢气(例如残留在贵金属原料表面的少量反应液可能会继续反应产生少量氢气)不被及时排除形成的危险。通过这一步骤进行各个设备的关闭，保证了整个生产一直到结束时的安全性，体现了贯穿整个方法的安全性和自动控制性，效率和安全并重的特点。

如图2至4所示，基于上述含铝的贵金属原料的回收方法，本实施例还提供一种含铝的贵金属原料的回收系统，包括：

反应装置1，其包括第一容器11和第二容器12，所述第一容器11具有若干通孔113，用于盛放含铝的贵金属原料，所述第一容器11可活动地置于所述第二容器12中，通过改变第一容器11在第二容器12中的位置，来方便地实现含铝的贵金属物料与反应液的接触和分离；

热水管道2，其与所述第二容器12连通，用于将50℃至70℃热水通入所述第二容器12中，热水可以作为添加反应液的前述步骤，为反应液提供一个利于反应的温度；

反应液管道3，其与所述第二容器12连通，用于将反应液通入所述第二容器12中，从而与第一容器11中含铝的贵金属原料中的铝发生反应；反应液从反应液原料罐31中通过泵送进入反应液管道3中，再加入第二容器12中。

升降装置4，其下端与所述第一容器11连接，用于提起或下放所述第一容器11，从而使得第一容器11与第二容器12中的液体接触或分离；

尾气管道5，其与所述第二容器12连通，用于排出所述第二容器12中的尾气，避免第二容器12内的氢气无法排出形成易爆炸环境；

检测装置，其包括液位传感器61、氢气浓度传感器62和温度传感器63中的至少一种，所述液位传感器61检测第二容器12中的液位高度，所述氢气浓度传感器62检测尾气管道5和/或第二容器12正上方的氢气浓度，所述温度传感器63检测所述第二容器12中的液体温度；

控制中心7，其与所述升降装置4和检测装置电连接，所述控制中心7被配置成：

当所述液位传感器61、氢气浓度传感器62或温度传感器63的其中之一检测到的数值超过预设值时，控制所述其中装置提起所述第一容器11，使得第一容器11中含铝的贵金属原料与第二容器12中的溶液分离。

对整个反应过程中排放的尾气中的氢气浓度进行监测，还可以从第二容器12上方监测逸出的氢气浓度(氢气密度小于空气，若有逸出必然向上流动)，避免氢气浓度超出阈值达到爆炸点威胁设备和人员的安全；此外，还可对第一容器11中的溶液温度进行监测，当溶液温度过高时，证明其中的反应过于激烈，有可能出现失控的情况；当第一容器11中的液位过高时，强腐蚀性的反应液将会逸出，造成危险和污染。与上述监测手段对应的，一旦发现上述的至少一项监测值超出预设值，就会将含铝的贵金属原料和溶液分离，从源头上停止继续产生氢气和热量，彻底杜绝继续反应可能带来的危害，安全程度极高。

此外，还设有回收装置8，回收装置8与第二容器12的卸料阀相连，用于将不能反应的贵金属固体从剩余的溶液中分离，即得贵金属的初步回收产物。

优选地，所述热水管道2上设有电磁阀，所述反应液管道3上也设有电磁阀，所述控制中心7与所述电磁阀和比例调节阀电连接，所述控制中心7被配置成：当所述液位传感器61、氢气浓度传感器62或温度传感器63的其中之一检测到的数值超过预设值时，控制所述电磁阀关闭，从而停止添加反应液，不会再有新的反应液与含铝的贵金属原料进行反应。此外，热水管道2和反应液管道3上还设有比例调节阀，用于控制流量。

优选还具有报警装置，报警装置优选与氢气浓度传感器62为一体式结构，当氢气浓度传感器62检测到氢气浓度达到0.5％或温度传感器63检测到温度超过80℃时，报警装置发出声光报警，并向控制中心7提示异常；当氢气浓度传感器62检测到氢气浓度达到1％或温度传感器63检测到温度超过90℃时，报警装置持续报警，控制中心7立即控制关闭电磁阀和比例调节阀，控制升降装置4提起第一反应容器，使得含铝的贵金属原料与反应液分离。

优选所述第二容器上还外接有压缩空气管道9，所述压缩空气管道9通入所述第二容器的底部，从而达到空气搅拌的效果。空气搅拌无需设置搅拌桨等运动部件，因此无需担心被腐蚀，适合用于本发明中高温且具有腐蚀性的环境中，还有利于反应液与含铝的贵金属原料的充分接触，酸溶效果更佳。此外，压缩空气的加入，还能起到稀释排放的尾气中氢气的浓度的作用，使得氢气浓度更加不容易达到预设值。

其中，控制中心7优选为与生产空间隔离的PLC控制系统操作站，第一容器11优选为玻璃钢材料，所述第二容器12为反应釜，所述第一容器11包括底篮111和提手112，所述底篮111的底部和侧面开设若干所述通孔113，通孔113的直径为3mm并均布设置，所述提手112的底端连接于底篮111上，所述提手112的顶端设有挂环112a，所述升降装置4钩挂于所述挂环112a处。这种结构便于悬挂，升降装置4可以从第一容器11的上方提起而非从下方向上托起，使得升降装免受反应液的腐蚀，第二容器12内部的空间和整体结构也更加简单。具体地，所述底篮111的中部内侧具有拱起部111a，所述拱起部111a的周侧为环槽111b，所述拱起部111a无孔，所述环槽111b底部开设若干所述通孔113；所述提手112呈柱状，底端连接于所述拱起部111a中央，顶端为所述挂环112a。玻璃钢密度小、耐腐蚀且容易成型呈复杂的形状，适合用于本实施例中。拱起部111a使得第一容器11中部向上凸起形成斜坡，当第一容器11被升降装置4吊起时，全方位的斜坡可以使得反应液从各个方向迅速流走，尽快与第一容器11中的贵金属原料分离，从而使得反应快速停止，热量和氢气也不会继续产生。

其中装置为防爆电动葫芦，防爆电动葫芦是一种特种起重设备，可以安装在天车和龙门吊等位置，具有防爆、体积小、操作简单等优点，防爆电动葫芦通过防爆外壳将电气火花和危险温度与周围爆炸性危险环境隔离，从而避免产生爆炸，在本实施例中由于外界环境中可能存在大量氢气，因此采用防爆电动葫芦能够降低起重设备造成爆炸的概率。电动葫芦的向上运动具有限位开关，下降时变频控制下降速度，按照下降时间来控制下降距离，时间精确到毫秒级别。

此外，还设有远程控制开关与急停按钮，万一控制中心7出现故障无法自动停止时，可以按动开关与急停按钮实现反应液的添加和含铝的贵金属原料与反应液的分离。

综上，本实施例中的含铝的贵金属原料的回收方法和系统，生产工艺自动化程度高，操作便捷，降低了人员的劳动强度，减少了环境污染风险和产品污染风险，进行合理化的产品收集，节约了生产成本，提高了生产效率、生产安全系数和产品品质。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。