从废催化剂中回收铂族金属的方法
工业废弃催化剂回收利用研究进展综述
工业废弃催化剂回收利用研究进展综述 环境科学与工程游俊杰3140204004 摘要：废催化剂是一些药厂、炼油厂、化工厂等工厂固体废弃物的重要来源之一，其回收利用不仅有重要的环保意义，还可使有限的资源得到可持续性的发展并有一定的经济效益。本文介绍国内外对工业废弃催化剂的回收利用现状，以及较成熟的回收处理方法和回收处理的一般步骤。 关键字：固体废弃物；废弃；催化剂；回收利用 Abstract Dead catalyst is that some drug companies, oil refineries, chemical plants and other factories one of the important sources of solid waste, its recycling not only has significance to environmental protection, still can make limited resources get sustainable development and has certain economic benefits.In this paper, the recycling of industrial waste catalyst at home and abroad the status quo, as well as the more mature recycling methods and general steps of recycling. Key words: Solid waste; Abandoned; Dead catalyst; Recycling 1.引言 催化剂是一种能够改变一个化学反应的速度，却不改变化学反应热力学平衡位置，本身在化学反应中不被明显消耗的化学物质。据统计，当今90%的化学工业中均包含有催化过程，催化剂在化工生产中占有相当重要的地位。按质量计，全世界每年消耗的工业催化剂约为8×105t(不包括烷基化用的硫酸与氢氟酸催化剂)，其中炼油催化剂约占52%，化工催化剂约占42%，环保催化剂(汽车催化转化器)约占6%。2001 年全球工业催化剂的销售额预计约为1.07×1010$(不包括许多大型企业自产用的催化剂)。随着科技和社会的进步，工业催化剂的使用量还将进一步增加，如随着汽车工业的发展和对汽车尾气排放法规的不断加严，用于汽车尾气净化的环保催化剂预计将增长13%[1]。 工业使用的催化剂随着运转时间的延长，催化剂的活性会逐渐降低或者完全失去活性，
2010 - 废催化剂回收利用现状综述
2010年第4期常州工程职业技术学院学报V ol.4 2010总第六十六期JOURNAL OF CHANGZHOU INSTITUTE OF ENGINEERING TECHNOLOGY December No.66废催化剂回收利用现状综述 朱岩 （常州工程职业技术学院，江苏常州 213164） 摘 要：从废催化剂的环保法规、回收废催化剂的品种、废催化剂回收公司及废催化剂回收的组织协调工作方面，对国内外废催化剂回收利用现状进行研究，总结出废工业催化剂的常用4种回收方法:干法、湿法、干湿结合法和不分离法。同时提出了废工业催化剂回收利用的一般步骤。 关键词：废催化剂；回收利用；综述 废催化剂是一些药厂、炼油厂、化工厂等工厂固体废弃物的直要来源之一，其回收利用不仅有重要的环保意义，还可使有限的资源得到可持续性的发展并有一定的经济效益。加入WTO以后我国的环保工作将与国外先进国家接轨。企业的达标排放将成为生存的首要条件，为此特向大家介绍废催化剂回收利用的现状。 催化剂是一种能够改变一个化学反应的速度，却不改变化学反应热力学平衡位置，本身在化学反应中不被明显消耗的化学物质。据统计，当今90%的化学工业中均包含有催化过程，催化剂在化工生产中占有相当重要的地位。按质量计，全世界每年消耗的工业催化剂约为8×105t(不包括烷基化用的硫酸与氢氟酸催化剂)，其中炼油催化剂约占52%，化工催化剂约占42%，环保催化剂(汽车催化转化器)约占6%。2001年全球工业催化剂的销售额预计约为1.07×1010$(不包括许多大型企业自产自用的催化剂)。随着科技和社会的进步，工业催化剂的使用量还将进一步增加，如随着汽车工业的发展和对汽车尾气排放法规的不断加严，用于汽车尾气净化的环保催化剂预计将增长13%。 工业使用的催化剂随着运转时间的延长，催化剂的活性会逐渐降低或者完全失去活性，这种现象叫做催化剂失活。导致催化剂失活的原因归纳起来主要有3种：催化剂中毒、催化剂积碳与催化剂烧结。为此，全世界每年不可避免地要置换出数量可观的废工业催化剂，而且随着经济的发展和人口的增加，废催化剂的数量也将随着新鲜催化剂销售额的增加而增加。 1废催化剂回收的意义 废工业催化剂中含有大量的有用物质，将其作为二次资源加以回收利用，不仅可以直接获得一定的经济效益，更可以提高资源的利用 收稿日期：2010-09-18 作者简介：朱岩，常州工程职业技术学院制约系教师。
废工业催化剂的回收
废工业催化剂的回收 余方喜金国钧(上海市松江第二中学 201600) (上海市松江区教师进修学院) 摘要本文介绍了废工业催化剂回收的意义,现状,常用回收方法以及一般步骤.全社会都应该关注废催化剂的回收利用问题. 关键词废工业催化剂回收 2002年上海高考化学试题中出现了一道工业上用乙烯氧化制备环氧乙烷过程中废催化剂(Ag)的回收问题,尽管试题只涉及到回收过程中简单的化学工艺以及相关的化学基础知识,但却引出了一个很重要的课题—废工业催化剂的回收利用.本文想借此谈谈有关废工业催化剂回收的一些基本问题. 催化剂是一种能够改变一个化学反应的速度,却不改变化学反应热力学平衡位置,本身在化学反应中不被明显消耗的化学物质.催化剂是催化技术的核心,是化学研究中永久的主题.具有工业生产实际意义,可以用于大规模生产过程的催化剂称为工业催化剂.据统计,当今90 %的化学工业中均包含有催化过程,催化剂在化工生产中占有相当重要的地位;按质量计,全世界每年消耗的工业催化剂约为8×105t(不包括烷基化用的硫酸与氢氟酸催化剂),其中炼油催化剂约占52 % ,化工催化剂约占42 % ,环保催化剂(汽车催化转化器)约占 6 %.2001年全球工业催化剂的销售额预计约为1. 07×1010$(不包括许多大型企业自产自用的催化剂).随着科技和社会的进步,工业催化剂的使用量还将进一步增加,如随着汽车工业的发展和对汽车尾气排放法规的不断加严,用于汽车尾气净化的环保催化剂预计将增长13 %. 工业使用的催化剂随着运转时间的延长,催化剂的活性会逐渐降低或者完全失去活性,这种现象叫做催化剂失活.导致催化剂失活的原因归纳起来主要有3种:催化剂中毒,催化剂积碳与催化剂烧结.为此,全世界每年不可避免地要置换出数量可观的废工业催化剂,而且随着经济的发展和人口的增加,废催化剂的数量也将随着新鲜催化剂销售额的增加而增加. 1 废工业催化剂回收的意义 废工业催化剂中含有大量的有用物质,将其作为二次资源加以回收利用,不仅可以直接获得一定的经济效益,更可以提高资源的利用率,实现可持续发展.工业催化过程中大多数采用多组分固体催化剂,以满足工业生产对催化剂性能的多方面要求;根据这些组分在催化剂中的作用可分为主催化剂(活性组分),共催化剂(和主催化剂共同起催化作用的物质,缺一不可),助催化剂(加入主催化剂中的少量物质,本身没有活性但却能显著改变催化剂的性能)和载体(主催化剂和助催化剂的分散剂,粘合剂和支持物),多组分固体在制备过程中不但改变了各组分的存在状态,而且也形成了新的微观结构.在使用过程中某些组分的形态,结构以及数量也会发生变化.但废工业催化剂中仍然含有数量不低的有色金属(如Cu,Ni,Co,Cr等)和稀贵金属(如Pt,Pd,Ru等),如2000年用于制造汽车尾气催化剂铂系金属就达到160 t.从废催化剂中回收贵金属和有色金属与从矿石中提炼相比,所得金属的品位高,投资少,成本低,效益高.特别对人均资源拥有率相对较低的我国来说,从废工业催化剂中回收有用的金属及组分,就更具有深远的意义.因催化反应的需要,有些催化剂在制备过程中不得不采用或添加一些有毒的组分如As2O3,As2O5,CrO3等,这些毒物往往也存在于废催化剂中;催化剂在使用过程中也会吸附一些来自原料,反应物,设备材质等的有害物如砷,硫,氯,羰基镍等,这些有害物质随废催化剂排出也会对周围环境造成污染.倘若对废催化剂不加处
从含铂废催化剂中回收贵金属
本文介绍了从废催化剂中回收贵金属铂的国内外现状、意义，回收方法和 具体的实验过程。本实验采用的废催化剂样品为PS-VI废剂，催化剂载体为Al 2O 3 , 含铂量为0.25-0.4%。目前，从Al 2O 3 载体废催化剂中回收铂通常采用以下3种 处理方法：溶解铂金属法、溶解载体法和载体-铂金共溶法。本实验采用溶解载体法，其工艺过程包括精制部分和粗制部分。废催化剂经过灼烧、硫酸溶解、过滤、反复的硫化沉铂和王水溶解、球磨细化等操作过程，得到高纯铂。该方法的 原理：硫酸能溶解Al 2O 3 载体，过程中会有少量的铂溶于硫酸，而在反应后的溶 液中加入Na 2 S溶液，只有溶解的铂与其发生反应生成沉淀，而铝离子不反应， 但铂溶于王水生成H 2PtCl 6 ，再加入NH 4 Cl溶液生成（NH 4 ） 2 PtCl 6 沉淀，该沉淀不 溶于水和乙醇，并且经高温煅烧形成海绵铂。本实验经过反复实验确定了适用于实验及工业生产的实验方法和反应条件，获得产品纯度高，大大提高了回收率。本实验具有操作简单，反应条件容易控制，回收率及纯度高等优点和消耗酸量大等缺点。 关键词：废催化剂，贵金属，铂。焙烧，回收
This article describes the recovery of platinum from spent catalysts inland and abroad the current situation, the significance methods of recycling and specific experimental procedures. The spent catalyst samples used in this experiment is PS-VI waste agent, and catalyst support is Al2O3, and the content of platinum is 0.25-0.4%. At present, platinum recovery from the spent catalyst of Al2O3 carrier usually uses the following three methods: dissolved platinum law, dissolve the carrier method and carrier - platinum dissolution method. In this study, the dissolved carrier method is used, and its process includes the crude part and the refined part. Spent catalyst after burning, sulfuric acid dissolution, filtration, repeated the vulcanization sink platinum and aqua regia dissolution, milling refinement operation to obtain high-purity platinum. The principle: the sulfuric acid can dissolve Al2O3carrier, and there is a small amount of platinum dissolved in sulfuric acid, however，in the reaction solution by adding Na2S solution, only the dissolution of platinum react to generate precipitation, and aluminum ions do not react, but platinum is generated of H2PtCl6 when dissolved in aqua regia, then add NH4Cl solution to generate (NH4) 2PtCl6 precipitation, and the precipitate is insoluble in water and ethanol, and the formation of sponge platinum when fired at high temperature. In this study, the experimental method and reaction conditions for the experimental and industrial production is determined after repeated experiments, and the obtained products is of high purity, and it greatly improved the recovery rate. This experiment is simple, the reaction conditions are easy to control, and recovery and high purity advantages and consumption of acid large amount of drawback. Key words：Spent catalysts, precious metals, platinum
钒钨钛催化剂的防护和废弃物处理措施
钒钨钛催化剂使用和处理防护措施 一、催化剂使用介绍 新的ZERONOXR 催化剂要经过OSHA（美国职业安全卫生管理局）认定，材料安全数据单（MSDS）也将随货发送，在装卸催化剂之前必须阅读材料安全数据单。并采取以下防护措施： 1) 催化剂防潮 2) 戴防护手套 3) 戴安全防护眼镜 4) 戴特制的呼吸器（过滤等级：欧洲P2，美国N-95） 5) 在处理催化剂时严禁饮食、吸烟等 6) 在处理催化剂后要漱口、洗脸、洗手等。 安全和环境信息 注意：如果不遵守以上预防措施，催化剂某些成分（如E.G,V2O5等）或催化剂粉尘会对外部环境产生以下影响: 1) 对眼睛和细胞膜产生刺激 2) 通过呼吸和吞咽进入体内，损坏人的健康 3) 生态破坏目前未知 4) 如有大量V2O5进入湖泊或河流，会对鱼类和浮游生物有一定伤害。
二、催化剂处理方法 采用填埋法，这是目前国际上发电厂废旧SCR脱硝催化剂通行的处理方法。由于失效电厂SCR脱硝催化剂含有危险成分（V2O5等），必须在获得许可资质的危险废弃物填埋处理厂进行处理。废催化剂首先要经过破碎处理，由专业废弃催化剂公司进行填埋处理，之后将催化剂模块外壳经处理后作为钢材回收。 对填埋过程的一些具体要求： 1）地质结构稳定，地震强度不超过7度的区域内； 2）设施底部必须高于地下水最高水位； 3）场界将位于居民区800m以外，地表水域150m以外； 4）将避免建在溶洞区域或易遭受严重自然灾害如洪水、滑坡、泥石流、潮汐等影响的地区； 5）将建在易燃，易爆等危险品仓库，高压输电线路防护区以外； 6）将位于居民中心区常年最大风频的下风向。 集中贮存的废物堆选址除满足以上要求外，还将满足基础必须防渗，防渗层至少1m厚粘土层（渗透系数10~7cm/s）或2mm厚高密度聚乙烯，或至少2mm 厚的其它人工材料，渗透系数10cm/s。 德国KWH公司
铂催化剂的回收
湿法冶金 72卷第3-4期 2004年3月，页179-184 从废催化剂中回收铂金 ?MA巴拉卡特， ?MHH马哈茂德， ?由中冶R＆D研究所，邮政信箱，87，赫勒万11421，开罗，埃及 ?https://www.360docs.net/doc/451724223.html,/10.1016/S0304-386X（03）00141-5，如何来引用或链接使用DOI ?关键词： 查看全文 购买41.95美元 抽象 从氨的制造过程中的硝酸是一个缓慢的损失的催化铂纱布。这种细小的灰尘，其中包含13.7％的Pt，1.3％Rh和其它杂质，如铁的氧化物和二氧化硅，淀积上的内部反应器壁和冷却盘管。 的灰尘，用王水回流1.5小时的液/固比为7.5，以增溶铂为随后的恢复。铂金浸出液中直接沉淀
在煤油溶剂萃取法三辛胺分离。在这两种情况下，回收的铂作为二铵六氯铂酸，通过沉淀，使用氯化铵。沉淀物分解产生铂粉末，纯度为97.9％和99.9％，直接和SX航线，分别由点火。铂回收率为97.5％，实现两条路线。 关键词 ?恢复 ; ?铂金 ; ?催化剂 从这篇文章中的图和表： 图。1。从灰尘对铂金的回收工艺流程。 图选项 图。（2）浸出试验。（一）铂金回收与浸出时间，液/固比= 25，在109°C。（b）对回收铂液/ 固比，时间= 2小时，在109°C。（C）温度的影响，铂金回收，液/固比= 10，时间为2小时。 图选项 图。3，作为一个功能的NH 4 Cl /铂的铂降水。 图选项
图。4。铵六氯点火过程中的质量损失，在不同的温度下。 图选项 图。5， HCl浓度的影响上的Pt（Ⅳ）和Fe（III）与10％的TOA煤油萃取。 图选项表1中。铂粉尘的化学分析 ; 表2中。通过沉淀产生的铂粉的化学分析 ; Hydrometallurgy Volume 72, Issues 3–4, March 2004, Pages 179–184
从废钒催化剂中回收钒的实验研究
第!"卷#第$期#############桂林工学院学报############%&’(!")&($ !**"年$月#########+,-.)/0,12-303)3)4535-56,15678 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ),0,29########+:;?@@A（!**"）*$>**B">*! 从废钒催化剂中回收钒的实验研究 肖#瑜 （桂林工学院资源与环境工程系，广西桂林#?@$**@） 摘!要：采用硫酸浸取>氨水富集>硝酸氧化的方法，从废钒催化剂中回收钒(研究了硫 酸浓度和硝酸浓度对产品产量的影响，在硫酸的浓度为=C和硝酸浓度为"$C的最佳实验条 件下，产品中%!,?的纯度达到了DE<=C，%!,?的回收率达到E"<=C(实验采用硝酸代替 F7’,"等氧化剂，可以减少%!,?中杂质的含量，易于进行分离提纯，从而提高%!,?的纯 度，提高反应速度，扩大生产能力( 关键词：废钒催化剂；五氧化二钒；回收；富集 中图分类号：ADE$<"############文献标识码：G! ##硫酸工业每年产生大量的废钒催化剂，造成对环境的污染(同时，钒是稀有金属，在自然界中分散而不集中，富集的钒矿不多，提取和分离比较困难［$］(从废钒催化剂中回收%!,?既能避免对环境的污染，又能节约宝贵的资源(目前回收钒的主要方法有空气氧化法、氯酸钾氧化法等，本次实验采用硫酸浸取>氨水富集>硝酸氧化的方法回收废钒催化剂中的%!,?，反应产物中只有%!,?为固体，其它均为气体或液体，因而易于分离提纯( $#原料制备 ##实验采用邵阳市化肥厂废弃的4$*$型（%!,?含量DC H EC）钒催化剂为主要原料(但由于钒催化剂在使用过程中，%!,?与/I!,"和1作用生成挥发性的%!,??/I!,"和%1?而使五氧化二钒含量减少(根据2G@=BE<$!>E@［!］，用硫酸亚铁铵容量法测定此废弃的4$*$型钒催化剂中%!,?的含量为@
含镍铝废催化剂的回收利用
含镍铝废催化剂的回收利用 【摘要】含镍铝废催化剂的回收利用中，回收Ni是重点，而往往忽视了Al 的回收，本文全面设计了含镍铝废催化剂的回收工艺，重点针对铝的回收进行了实验室研究，得到了最佳工艺条件。 【关键词】镍铝基;废催化剂;硫酸镍;氧化铝;回收利用 一、概述 工业生产催化过程中常采用多组分固体催化剂。随着时间的推移，催化剂的某些组分在形态，结构以及数量上会发生变化，导致催化剂失去活性，成为废催化剂。废催化剂中含有大量的有色金属和贵金属，必须加以祸首利用。对于人均资源拥有率较低的我国来讲，意义深远。 含铝镍催化剂中最常见的是镍铝合金粉经活化处理制得的兰尼镍触媒，它是一种高活性催化剂。主要应用于催化加氢反应过程。如以气态烃为原料的合成氨工业。对废镍触媒回收后制得的晶体硫酸镍，在电镀、无机化工、有机合成、硬化油生产、印染、医药以及玻璃陶瓷等多方面有着广泛的应用。氢氧化铝在纸张、油墨、美术颜料中作颜料和填料，在玻璃和搪瓷中作展色剂，还可制阻燃剂，制药或作牙膏的基料。用氢氧化铝进一步制备的氧化铝可制备活性氧化铝、氧化铝除氟剂等。 二、含镍铝基废催化剂的回收工艺过程 1.废催化剂中针对铝回收的工艺方案 采用钠盐焙烧镍触媒，其主要是利用钠盐和氧化铝反应生成铝酸钠，使不溶性的氧化铝转化成为可溶于水的铝酸钠，再通过拜耳法生产得到工业氧化铝，Ni、Fe等则成为不溶解镍渣中，通过压滤从溶液中分离出来，镍渣中镍含量由处理前的5%上升到10%左右，而氧化铝则由60%以上下降到10%左右。通过这一步的处理，不仅充分回收了氧化铝，而且最大程度的降低了后期镍渣冶炼成本。 2.主要工序及原理 （1）焙烧工序 将原料放置焙烧炉中焙烧至不冒烟。 （2）碱溶工序 焙烧后的原料经碱溶后，大部分氢氧化铝被溶解。过滤后将滤液用硫酸调至pH=5.2时，溶液中的偏铝酸钠全部变为氢氧化铝沉淀，沉淀经老化后过滤得氢
从废催化剂中回收铂族金属的湿法工艺研究
从废催化剂中回收铂族金属的湿法工艺研究 杜欣张晓文周耀辉杨金辉吕俊文 (南华大学城市建设学院,湖南衡阳421001) 摘要：铂族金属已被广泛地应用于各种催化剂中,废催化剂是再生回收铂族金属的重要原料。本文介绍了近年来采用预处理、溶浸、分离和提取等湿法冶金过程,从废催化剂中回收铂族金属的方法和技术,并对这些方法的优缺点进行了比较。 关键词：废催化剂;回收;铂族金属;湿法冶金 中图分类号: TF111·3文献标识码: B文章编号: 1004-4051 (2009) 04-0082-04 铂族金属在地壳中含量低、储量少,其价格昂贵,具有高熔点、高沸点和低蒸汽压的特性。在所有的金属元素中,它们具有最好的抗氧化性和耐腐蚀性,被广泛地应用于现代工业中。其中,贵金属催化剂是铂族金属的最大用途。而从废催化剂中回收铂族金属的生产成本,比原生金属生产要低好多倍,可减少大量能源消耗和对环境的危害,因此, 从废催化剂中回收铂族金属显得至关重要。回收方法主要有湿法、火法和气相挥发法。本文主要介绍回收铂族金属的湿法工艺,包括预处理、溶浸和提取过程。 1预处理 催化剂主要由载体和活性物质两部分组成,不同工业的催化剂其用途不同,载体亦不相同。例如汽车工业的催化剂载体材料大多为α-Al2O3和陶瓷堇青石;石油工业的催化剂载体一般为氧化铝;比较常用的工业载体还有二氧化硅、活性炭、分子筛等。在催化反应过程中,载体中的铂族金属微粒处于内外移动的动平衡状态,由于热扩散,温度升高,金属微粒周围的γ-Al2O3转变成α-Al2O3。冷却后,铂族金属包裹在难溶的α-Al2O3中。有时催化剂可能会吸附有机物并带入其它杂质,造成催化剂表面积炭。因此,根据不同种类催化剂的物理化学性质,采用相应的预处理措施,如细磨[1]、焙烧[2-4]、溶浸打开包裹[5,6]等,可提高铂族金属的浸出率。 周俊等[7]采用硫酸化焙烧-水浸法,首先将废汽车催化剂中γ-Al2O3转化为可溶性硫酸铝,用水溶解硫酸铝,铝粉置换溶液中铂族金属,再回收渣中铂族金属,最终回收率为: Pt97%~99%、Pd 99%、Rh 96%。一般而言,在溶浸前先用还原剂对废催化剂进行预处理,对铂族金属的浸出有利。日本专利[8]就报道了用硼氢化钠水溶液还原,再用王水或盐酸加氧化剂浸出铂和铑的工艺。另有文献[9]报道,先将废催化剂用2 mol/L的La (NO3)3浸透后,在1200℃空气中烧结,然后用硼氢化钠还原,用盐酸加氧化剂浸出铂族金属,铑和铂的回收率分别为81%和97%。Formanek[10]把废汽车催化剂先氧化焙烧,再用HCl+Cl2在120℃、 1·5MPa加压浸出,铂回收率达97%。 2溶浸 溶浸是使废催化剂中载体与铂族金属分离的重要步骤之一,常用的方法有载体溶解法、活性组分溶解法和全溶法三种。 2·1载体溶解法 由于废催化剂的载体氧化铝是一种两性氧化物,可采取酸溶或碱溶的方法溶解,使其转入溶液与活性组分分离,达到富集铂族金属的目的。 文献[11]报道了将汽车催化剂载体破碎至约 25·4 mm,用稀硫酸溶解γ-A12O3的结果。进入溶液中的铂族金属,用铝粉和二氧化碲(碲作为捕集剂)置换回收。浸出渣中的铂族金属,用盐酸和氯气或王水溶解,氯化液中的铂族金属用二氧化硫和二氧化碲置换沉淀回收。液中的碲,用磷酸三丁脂萃取,用浓盐酸反萃。此法耗酸少,但铑的回收率较低(仅78%~85%)。 刘公召等[12]研究了从失活的Pd-Al2O3催化剂中提取Pd的工艺方法。用15%的硫酸溶液在 100℃、液固比10∶1的条件下, 12h浸出经过预处理的废催化剂。浸取后,用王水溶解钯精渣,过滤、除杂质后,将溶液蒸发结晶即得氯化钯样品。实验结果表明,钯回收率可以达到97%以上,制得的氯化钯纯度可达到99%以上。
从废催化剂中回收铂族金属的湿法工艺研究精编版
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从废催化剂中回收铂族金属的湿法工艺研究 杜欣张晓文周耀辉杨金辉吕俊文 (南华大学城市建设学院,湖南衡阳421001) 摘要：铂族金属已被广泛地应用于各种催化剂中,废催化剂是再生回收铂族金属的重要原料。本文介绍了近年来采用预处理、溶浸、分离和提取等湿法冶金过程,从废催化剂中回收铂族金属的方法和技术,并对这些方法的优缺点进行了比较。 关键词：废催化剂;回收;铂族金属;湿法冶金 中图分类号:TF111·3文献标识码:B 文章编号:1004-4051(2009)04-0082-04 铂族金属在地壳中含量低、储量少,其价格昂贵,具有高熔点、高沸点和低蒸汽压的特性。在所有的金属元素中,它们具有最好的抗氧化性和耐腐蚀性,被广泛地应用于现代工业中。其中,贵金属催化剂是铂族金属的最大用途。而从废催化剂中回收铂族金属的生产成本,比原生金属生产要低好多倍,可减少大量能源消耗和对环境的危害,因此,从废催化剂中回收铂族金属显得至关重要。回收方法主要有湿法、火法和气相挥发法。本文主要介绍回收铂族金属的湿法工艺,包括预处理、溶浸和提取过程。 1 预处理 催化剂主要由载体和活性物质两部分组成,不同工业的催化剂其用途不同,载体亦不相同。例如汽车工业的催化剂载体材料大多为α-Al2O3和陶瓷堇青石;石油工业的催化剂载体一般为氧化铝;比较常用的工业载体还有二氧化硅、活性炭、分子筛等。在催化反应过程中,载体中的铂族金属微粒处于内外移动的动平衡状态,由于热扩散,温度升高,金属微粒周围的γ-Al2O3转变成α-Al2O3。冷却后,铂族金属包裹在难溶的α-Al2O3中。有时催化剂可能会吸附有机物并带入其它杂质,造成催化剂表面积炭。因此,根据不同种类催化剂的物理化学性质,采用相应的预处理措施,如细磨[1]、焙烧[2-4]、溶浸打开包裹[5,6]等,可提高铂族金属的浸出率。 周俊等[7]采用硫酸化焙烧-水浸法,首先将废汽车催化剂中γ-Al2O3转化为可溶性硫酸铝,用水溶解硫酸铝,铝粉置换溶液中铂族金属,再回收渣中铂族金属,最终回收率为:Pt97%~99%、Pd99%、Rh96%。一般而言,在溶浸前先用还原剂对废催化剂进行预处理,对铂族金属的浸出有利。日本专利[8]就报道了用硼氢化钠水溶液还原,再用王水或盐酸加氧化剂浸出铂和铑的工艺。另有文献[9]报道,先将废催化剂用2mol/L 的La(NO3)3浸透后,在1200℃空气中烧结,然后用硼氢化钠还原,用盐酸加氧化剂浸出铂族金属,铑和铂的回收率分别为81%和97%。Formanek[10]把废汽车催化剂先氧化焙烧,再用HCl+Cl2在120℃、 1·5MPa加压浸出,铂回收率达97%。 2 溶浸 溶浸是使废催化剂中载体与铂族金属分离的重要步骤之一,常用的方法有载体溶解法、活性组分溶解法和全溶法三种。 2·1载体溶解法 由于废催化剂的载体氧化铝是一种两性氧化物,可采取酸溶或碱溶的方法溶解,使其转入溶液与活性组分分离,达到富集铂族金属的目的。 文献[11]报道了将汽车催化剂载体破碎至约25·4mm,用稀硫酸溶解γ-A12O3的结果。进入溶液中的铂族金属,用铝粉和二氧化碲(碲作为捕集剂)置换回收。浸出渣中的铂族金属,用盐酸和氯气或王水溶解,氯化液中的铂族金属用二氧化硫和二氧化碲置换沉淀回收。液中的碲,用磷酸三丁脂萃取,用浓盐酸反萃。此法耗酸少,但铑的回收率较低(仅78%~85%)。 刘公召等[12]研究了从失活的Pd-Al2O3催化剂中提取Pd的工艺方法。用15%的硫酸溶液在100℃、液固比10∶1的条件下,12h浸出经过预处理的废催化剂。浸取后,用王水溶解钯精渣,过滤、除杂质后,将溶液蒸发结晶即得氯化钯样品。实验结果表明,钯回收率可以达到97%以上,制得的氯化钯纯度可达到99%以上。
从废催化剂中回收铂族金属的湿法工艺研究
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