从废三元催化剂中提纯铂族金属的方法

从废三元催化剂中提纯铂族金属的方法
从废三元催化剂中提纯铂族金属的方法

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一种从废三元催化剂中提纯铂族金属的方法技术领域

[0001] 本发明涉及一种废汽车催化剂的回收利用方法,特别是涉及一种从废三元催化剂中提纯铂族金属的方法,是对现有废汽车催化剂中铂族金属的回收方法的改进,属于废物回收利用和贵金属冶金技术领域。

背景技术

[0002] 目前废汽车催化剂中铂族金属的回收方法主要可以分为火法和湿法。火法提取铂族金属的基本流程是将汽车催化剂加入熔化的金属收集剂中加热熔融、合金相与炉渣相的分离、合金相用强酸溶解使铂族金属进入溶液。但是火法冶金提取铂族金属工艺复杂,能量和原料消耗大,设备要求高,环境污染问题不易解决,不宜推广。

[0003] 湿法处理废催化剂有载体溶解法、全溶解法和活性组分溶解法等工艺。与火法工艺相比,湿法处理废催化剂具有流程短、投资节省等特点,湿法工艺的不足在于铑的提取率低,一般为65—80%左右,回收率偏低。

[0004] 终上所述,现有的由废汽车催化剂提取铂族金属方法中,无论是湿法还是火法工艺,都或存在作业环境差、铂族金属收率低、能量消耗大等问题,还有待于进一步改进和完善。

发明内容

[0005]

本发明的目的就在于克服现有技术存在的不足,针对现有从废汽车催化剂铂族金属回收方法存在的问题,给出了在回收铂族金属流程中加入催化剂预处理和使用不同氧化剂做浸出剂的一种从废三元催化剂中提纯铂族金属的方法,具有作业环境好、铂族金属收率高、能量消耗小的特点。

[0006] 本发明给出的技术解决方案是:这种从废三元催化剂中提纯铂族金属的方法,其特点是:首先对废三元催化剂破碎研磨至少200目,并进行高温焙烧除碳、硫,后经硼氢化钠水溶液还原。并在浸出时加入亚氯酸钠作为氧化剂,具体有以下步骤。

[0007] (1)经破碎研磨、高温焙烧得到的废三元催化剂,加入2~4%质量比的硼氢化钠水溶液煮沸还原,铂族金属活性得到增强。

[0008] (2)将步骤(1)得到的还原液过滤,配入氯化钠和亚氯酸钠的盐酸溶液,混匀后转入浸出装置,然后在85~90℃进行浸出时间至少180min ,过滤得到固体催化剂,再加入10%HCl 酸洗(80℃,20min )和水洗(80℃,20min ),将洗液和浸出液合并,浓缩,化验。

[0009] (3)将步骤(2)得到浓缩后的浸出液,进行铂族金属分离,提纯,得到高纯铂族金属。

[0010] 为更好的实现本发明的目的,步骤(1)中对废三元催化剂破碎研磨至200目,并在600℃下高温焙烧。

[0011] 为更好的实现本发明的目的,步骤(2)中加入10%HCl 酸洗至少两次。

[0012] 与现有技术相比,本发明的有益效果是。说 明 书

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清洗剂在使用过程中的注意事项

清洗剂在使用过程中的注意事项 在机加工和机械设备、汽车等的维护与修理时,大多采用柴油、煤油或汽油作清洗液来清洗零件。这不仅浪费能源,且存在着潜在的不安全因素,稍有不慎,则可能酿成火灾。近年来,一种新型的金属清洗剂逐渐得到了广泛的应用,它能够很好地替代柴油、煤油和汽油来清洗零件,而且价格便宜,使用安全,很适合于机械化清洗作业。 金属清洗剂是由表面活性剂与添加的清洗助剂(如碱性盐)、防锈剂、消泡剂、香料等组成。其主要成分表面活性剂有数种类型,国产的主要是非离子型表面活性剂,有醚、酯、酰胺、聚醚等4类,具有较强的去污能力。 在选用金属清洗剂时,应注意以下事项: a、注意零件污垢的种类和性质。汽车零件污垢的种类和性质差异很大,有油泥、水垢、积炭、锈迹等固相油污及润滑油、脂的残留物等液相油污。水垢与锈迹常用除垢清洗剂(RT-828)去除;其他油污、油脂等可用重油污清洗剂(RT-806)清洗。 b、防止零件被腐蚀。对于铜、铅、锌等易被腐蚀的零件及精密仪器、仪表的零件等,要选用接近中性、腐蚀性小、防锈能力强的清洗剂。 c、要考虑清洗条件。若具有蒸汽加热条件时,可选用高温型清洗剂。以手工清洗为主或被清洗零件不宜加热时,则选用低温型清洗剂。采用机械清洗和压力喷淋时,要选用低泡沫的清洗剂。 d、注意清洗剂的浓度。清洗剂的浓度与清洗效果有很大的关系,一般随着浓度的增加,去污能力也相应的增强,但达到一定浓度后,去污能力不再明显提高。 一般浓度控制在3%-5%为宜。若按照产品使用说明书配制的清洗剂浓度去污效果不理想时,则不应再加大清洗剂浓度,而应另选其他配方的清洗剂。 e、要掌握好清洗剂温度。一般情况下,随着清洗剂温度的升高,其去污能力也随之提高,但超过一定温度后,去污能力反而下降。所以,每一种清洗剂都有一个最适宜的温度范围,并不是温度越高越好。特别是非离子型清洗剂,当加热到一定温度时,清洗剂便出现混浊现象,此时的温度称为"浊点",活性剂在水中的溶解度下降,某些成分因受热发生分解而失去作用,去污能力反而降低。因此,非离子型清洗剂的温度应控制在浊点以下。 f、掌握清洗剂的使用时间。一次配制的清洗剂可以多次使用,其使用时间主要取决于清洗零件的数量与清洗剂的污染程度,一般情况下,一次配制的清洗剂可以连续使用1周-2周。为了节约清洗剂的用量,提高清洗质量,清洗时应按零件特征,合理安排清洗顺序。如先洗主要零件与不太脏的零件;后洗次要零件与比较脏的零件,这样可以延长清洗剂的使用时间。 本文由营口康如科技有限公司整理。

废催化剂中铑的回收工艺

废催化剂中铑的回收工艺 摘要贵金属铑是铂族元素成员之一,作为催化剂中心金属被广泛应用于多相、均相络合催化反应中。铑催化剂具有高活性、高选择性、高热稳定性和寿命长的特点而经常被使用,催化剂中铑含量较高,而贵金属铑的资源少、价格昂贵、生产困难和产量不高等因素,使得贵金属铑的回收极其重要,其经济效益也是相当可观的。 关键词催化剂回收机理 催化剂在化学工业的发展过程中,起着不可替代的重要作用。但是催化剂随着使用时间的增长,会因过热导致活性组分晶粒的长大甚至发生烧结而使催化剂活性下降,或因遭受某些毒物的毒害而部分或全部丧失活性,也会因污染物积聚在催化剂活性表面或堵塞催化剂孔道而降低活性,最终不得不更新催化剂。催化剂在制备过程中,为了确保其活性、选择性、耐毒性和一定的强度及寿命等指标性能,常常挑选一些贵金属作为其主要成分。尽管催化剂在使用过程中某些组分的形态、结构和数量会发生变化,但废催化剂中仍然会含有相当数量的有色金属或贵金属,有时它们的含量会远远高于贫矿中相应组分的含量。 全球每年产生的废工业催化剂约为50万-70万吨,其中含有大量的铂族贵金属(如Pt、Pd 和Rh等) 及其氧化物,将其作为二次资源加以回收利用,可以得到品位极高的贵金属。从废工业催化剂中回收贵金属,不仅可获得显著的经济效益,更可以提高资源的利用率,减少催化剂带来的环境问题。 一、铑催化剂失活机理 铑催化剂以铑原子为活性中心,以三苯基膦为配位体。该催化剂含有贵重金属铑所以价格昂贵,在日常生产中少部分催化剂随产品带走,大部分催化剂的活性随着生产周期逐渐降低,直到完全失去活性。使铑催化剂失活的原因有很多种,以下分别进行介绍。 1、催化剂外部中毒 铑催化剂失活的主要原因是毒剂和抑制剂的进入,另外随着操作时间的延长,反应温度的提高,铑原子之间“搭桥”生成螯合物而失活。一类降低催化剂活性的物质是抑制剂,如2-乙基己烯醛、丙基二苯基膦等,这些物质可与烯烃竞争配位,降低催化剂活性,但其只能与铑形成很弱的配位键,配位后还可以逆转。另一类使铑催化剂活性降低的物质有卤化物(如HCl)、硫化物(如H2S、COS、CH3SH)等,这些都是使铑膦配合物中毒的毒物。这些物质能与铑形成很强的配位键,占据铑配合中心,使催化剂不能再与烯烃反应,由于反应中铑的浓度

第六章金属催化剂催化作用讲解

第六章金属催化剂催化作用 章节分配 一、金属催化剂重要类型及重要催化反应示例 二、乙烯环氧化催化作用 1. 乙烯环氧化工业催化剂 2. 乙烯环氧化反应机理 3. 乙烯环氧化中助催剂、促进剂的作用及新型催化剂 三、氨合成催化剂催化作用 1. 合成氨催化剂简况 2. 熔铁催化剂的结构 3. 各种助剂的作用及含量的最佳值范围 4. 氨合成铁催化剂活性中心模型及其作用机理 四、烃类催化重整催化剂作用原理 1. 催化重整反应及重整催化剂 2. 烃类在过渡金属上的吸附态及烃类脱氢 3. 催化重整作用机理 五、其他重要类型金属催化剂简介 1. 镍系催化剂 2. 裂解气中炔烃选择加氢催化剂 六、金属催化剂的电子迁移、d空穴与催化活性 七、多位理论的几何因素与能量因素 八、对多位理论及电子理论的评价 金属催化剂是固体催化剂中研究得最早、最深入,同时也是获得最广泛应用的一类催化剂,例如,氨的合成(Fe)和氧化(Pt),有机化合物的加氢(Ni,Pd,Pt,等)、氢解(Os, Ru,Ni,等)和异构(Ir,Pt,等),乙烯的氧化(Ag),CO的加氢(Fe,

Co,Ni,Ru,等)以及汽车尾气的净化(Pt,Pd,等)等等。其主要特点是具有很高的催化活性和可以使多种键发生开裂。 (1) 自从上世纪P.Sabatier发现金属镍可催化苯加氢生成环己烷以来,迄今除金属催化剂以外,尚未发现过能催化这一反应的其它类型催化剂.又如,乙烷氢解对金属催化剂来说并非难事.然而除金属催化剂之外,也末发现可使乙烷加氢分解的别种催化剂,另外,如众所周知,F—T合成也只有在金属催化剂上才能进行等等.那么,金属催化剂之所以具有这种高的活性,其内在因素是什么? (2)所有金属催化剂几乎都是过渡金属,而且,金属催化剂的功能又都和d 轨道有关,这是为什么? (3)当过渡金属催化剂按其活性排列时,对每个反应都有自己独有的序列,即使对每类反应,至今也未发现它们有相同的序列,什么是决定这种序列的内在因素? (4)对一个反应来说,为什么同类金属又常常有明显不同的选择性? (5)对某些反应来说,单位表面积的催化活性决定于金属的晶面、金属晶粒的大小(如果金属是负载着的),载体以及制法,为什么对活性有这种差别?又怎样和反应相联系? (6)由两种金属制成的合金催化剂,其催化功能随组分有强大变化,而且又明显地取决于所研究的反应,产生这些效果的原因是什么? 表6-1 金属催化剂类型(按制备方法划分)

从废三元催化剂中提纯铂族金属的方法

1/2页 一种从废三元催化剂中提纯铂族金属的方法技术领域 [0001] 本发明涉及一种废汽车催化剂的回收利用方法,特别是涉及一种从废三元催化剂中提纯铂族金属的方法,是对现有废汽车催化剂中铂族金属的回收方法的改进,属于废物回收利用和贵金属冶金技术领域。 背景技术 [0002] 目前废汽车催化剂中铂族金属的回收方法主要可以分为火法和湿法。火法提取铂族金属的基本流程是将汽车催化剂加入熔化的金属收集剂中加热熔融、合金相与炉渣相的分离、合金相用强酸溶解使铂族金属进入溶液。但是火法冶金提取铂族金属工艺复杂,能量和原料消耗大,设备要求高,环境污染问题不易解决,不宜推广。 [0003] 湿法处理废催化剂有载体溶解法、全溶解法和活性组分溶解法等工艺。与火法工艺相比,湿法处理废催化剂具有流程短、投资节省等特点,湿法工艺的不足在于铑的提取率低,一般为65—80%左右,回收率偏低。 [0004] 终上所述,现有的由废汽车催化剂提取铂族金属方法中,无论是湿法还是火法工艺,都或存在作业环境差、铂族金属收率低、能量消耗大等问题,还有待于进一步改进和完善。 发明内容 [0005] 本发明的目的就在于克服现有技术存在的不足,针对现有从废汽车催化剂铂族金属回收方法存在的问题,给出了在回收铂族金属流程中加入催化剂预处理和使用不同氧化剂做浸出剂的一种从废三元催化剂中提纯铂族金属的方法,具有作业环境好、铂族金属收率高、能量消耗小的特点。 [0006] 本发明给出的技术解决方案是:这种从废三元催化剂中提纯铂族金属的方法,其特点是:首先对废三元催化剂破碎研磨至少200目,并进行高温焙烧除碳、硫,后经硼氢化钠水溶液还原。并在浸出时加入亚氯酸钠作为氧化剂,具体有以下步骤。 [0007] (1)经破碎研磨、高温焙烧得到的废三元催化剂,加入2~4%质量比的硼氢化钠水溶液煮沸还原,铂族金属活性得到增强。 [0008] (2)将步骤(1)得到的还原液过滤,配入氯化钠和亚氯酸钠的盐酸溶液,混匀后转入浸出装置,然后在85~90℃进行浸出时间至少180min ,过滤得到固体催化剂,再加入10%HCl 酸洗(80℃,20min )和水洗(80℃,20min ),将洗液和浸出液合并,浓缩,化验。 [0009] (3)将步骤(2)得到浓缩后的浸出液,进行铂族金属分离,提纯,得到高纯铂族金属。 [0010] 为更好的实现本发明的目的,步骤(1)中对废三元催化剂破碎研磨至200目,并在600℃下高温焙烧。 [0011] 为更好的实现本发明的目的,步骤(2)中加入10%HCl 酸洗至少两次。 [0012] 与现有技术相比,本发明的有益效果是。说 明 书 CN 103131857 A 3

金属清洗剂安全技术说明书

化学品安全技术说明书 第一部分化学品及企业标识 化学品中文名称:金属清洗剂 化学品俗名或商品名:*********金属清洗剂 化学品英文名称:METAL CLEANING AGENT 推荐用途::机械表面脱脂、尘污清洗 限制用途:食用 企业名称:************** 地址:****** 邮编:***** 电子邮件地址:********* 传真号码:********** 国家应急电话:0532- 企业应急电话:*********** 技术说明书编码:BCL-MSDS-010-A 生效日期: 2010年05月12日 第二部分危险性概述 危险性类别:第3.1类,易燃液体 危险性说明:极端易燃液体和蒸汽 防范说明:远离热源、火花、明火、热表面,禁止吸烟。保持容器密闭,保持低温,容器和接收设备接地、连接。使用防爆电器、通风、照 明、……、设备。只能使用不产生火花的工具。采取防止静电放电措施。 戴防护手套、防护服、防护眼镜、防护面罩。如皮肤(或头发)接触:立即去除/脱掉所有被污染的衣服,用水冲洗皮肤、淋浴。火灾时,使用干 粉、二氧化碳、水灭火。如果用水增加危险时适用。在阴凉、通风良好处储存。按照地方、区域、国家、国际法规(规定)处置本品、容器。 警示词:危险 象形图: 爆炸危险:本品属易燃液体,蒸汽比空气重,并沿着地板传播,与空气混合后会产生爆炸。 健康危害: 侵入途径:吸入、眼睛和皮肤接触。 皮肤接触:对皮肤有刺激作用。 眼睛接触:对眼睛有刺激作用。 吸入:对呼吸系统有刺激作用,高浓度吸入对鼻、咽喉、肺有刺激作用。 应急综述:接触后应立即用清水清洗,吸入后应立即转移到空气清新的地方,误食者则不要引发呕吐,以上都应及时就医。

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,

金属清洗剂配方

清洗油污的金属清洗剂由表面活性剂和助剂组成。表面活性剂一般为脂肪族衍生物或所有脂肪烃的芳香族衍生物,对汪污有强润湿、增溶和乳化能力。如油酸三乙醇胺、烷基磷酸酯、酰胺磷酸酯、酚醚蔌醇醚、磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚等。 防锈缓蚀剂是金属清洗剂不可少的组分,其用于清洗金属表面,使无腐蚀、无损伤,清洗扣使金属表面洁净光亮并有一定的缓蚀防锈作用。常见无机缓蚀剂有亚硝酸钠、亚硝酸钠十灭水碳酸钠、磷酸三钠、磷酸氢二钠、硅酸钠、碳酸铵等。有机缓蚀剂有苯甲酸钠、苯甲酸铵、苯乙醇胺、尿素等。这些缓蚀剂可单独使用,但最好复配使用。 消泡剂主要是为便于清洗金属的操作,一般要求低泡或无泡状态,在配方中加有聚醚2010、磷酸三丁酯、有机硅、油酸等。 通常清洗体系有:①酸性清洗加入磷酸、硫酸、乙酸等配合溶剂和表面活性剂,以溶解金属氧化物和乳化油污来完成清洗目的。 ②碱性清洗加入氢氧化钠、偏硅酸钠、碳酸钠等,通常在50~90℃下进行,除去油污和油腻。③溶剂清洗加入汽油、煤油、柴油等。 总之根据不同原料和需要、应用的方法和范围,应配制不的配方。 除锈现时多采用酸性除锈剂。含有硫酸、盐酸或硝酸等,适量加入表面活性剂以防止金属氢脆,促进酸与金属锈层氧化物反应,并提高酸性效率。

为掏酸协和挥发,还要加入缓蚀剂添加物,如十二烷基苯磺盐与苯硫脲混合物,多氧烷基咪唑啉油酸盐、苯胺与甲醛混合物等。 目前,为减少硫酸、硝酸、盐酸对人体危害,已用氨基磺酸和表面活性剂复配,得到好用的配方产品,供人们使用。 金属清洗剂 酸性金属清洗剂 配方1 配方2 配方3

制备将磷酸与乙醇酸加到水中,后中入表面活性剂辛基酚(EO)9~10醚。如果使用冷水,应将表面活性剂辛基酚(EO)9~10醚与3份温水预混。 说明使用浓度:~15g/L。 碱性金属清洗剂 配方1 制备将各组分加完后,高速搅拌,直至成均相。 说明 PH值,黏度(23℃),相凝聚温度℃。 使用浓度:~15g/L。 配方2

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

金属催化剂的研究进展

金属催化剂的研究进展 1前言 催化技术作为现代化学工业的基础,正日益广泛和深入地渗透于石油炼制、化学、高分子材料、医药等工业以及环境保护产业中,起着举足轻重的作用。长期以来,工业上使用的传统催化剂往往存在着活性低、选择性差等缺点,同时常需要高温、高压等苛刻的反应条件,且能耗大,效率低,不少还对环境造成污染。为此人们在不断努力探索和研究新的高效的环境友好的绿色催化剂[1]。本文重点讲解金属催化剂的作用机理,以及金属催化剂在甲醇气相羰基化合成碳酸二甲酯的应用、茂金属催化剂的应用以及金属催化剂在乙烯环氧化合成环氧乙烷的应用。 2金属催化剂的作用机理 2.1 金属催化剂的吸附作用 众所周知,吸附是非均相催化过程中重要的环节,过渡金属能吸附O2、C2H4、C2H2、CO、H2、CO2、N2等气体,强化学吸附能力与过渡金属的特性有关,是因为过渡金属最外层电子层中都具有d空轨道或不成对d电子,容易与气体分子形成化学吸附键,吸附活化能较小,能吸附大部分气体,需主要的是d轨道半充满或者全充满,较稳定,不易与气体分子形成化学吸附键。由此可知,过渡金属的外层电子结构和d轨道对气体的化学吸附起决定作用,有空穴的d轨道的金属对气体有较强的化学吸附能力,而没有d轨道的金属对气体几乎没有化学吸附能力,由多相催化理论,不能与反应物气体分子形成化学吸附的金属不能作催化剂的活性组分。 催化反应中,金属催化剂先吸附一种或多种反应物分子,从而使后者能够在金属表面上发生化学反应,金属催化剂对某一种反应活性的高低与反应物吸附在催化剂表面后生成的中间物的相对稳定性有关,一般情况下,处于中等强度的化学吸附态的分子会有最大的催化活性,因为太弱的吸附使反应物分子的化学键不能松弛或断裂,不易参与反应;而太强的吸附则会生成稳定的中间化合物将催化剂表面覆盖而不利于脱附[2]。 2.2 金属-载体间的相互作用 我们课题组研究的是甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯,使用的是负载型

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

金属清洗剂配方

对金属清洗,一是除油,二是除锈。 清洗油污的金属清洗剂由表面活性剂和助剂组成。表面活性剂一般为脂肪族衍生物或所有脂肪烃的芳香族衍生物,对汪污有强润湿、增溶和乳化能力。如油酸三乙醇胺、烷基磷酸酯、酰胺磷酸酯、酚醚蔌醇醚、磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚等。 防锈缓蚀剂是金属清洗剂不可少的组分,其用于清洗金属表面,使无腐蚀、无损伤,清洗扣使金属表面洁净光亮并有一定的缓蚀防锈作用。常见无机缓蚀剂有亚硝酸钠、亚硝酸钠十灭水碳酸钠、磷酸三钠、磷酸氢二钠、硅酸钠、碳酸铵等。有机缓蚀剂有苯甲酸钠、苯甲酸铵、苯乙醇胺、尿素等。这些缓蚀剂可单独使用,但最好复配使用。 消泡剂主要是为便于清洗金属的操作,一般要求低泡或无泡状态,在配方中加有聚醚2010、磷酸三丁酯、有机硅、油酸等。 通常清洗体系有:①酸性清洗加入磷酸、硫酸、乙酸等配合溶剂和表面活性剂,以溶解金属氧化物和乳化油污来完成清洗目的。②碱性清洗加入氢氧化钠、偏硅酸钠、碳酸钠等,通常在50~90℃下进行,除去油污和油腻。③溶剂清洗加入汽油、煤油、柴油等。 总之根据不同原料和需要、应用的方法和范围,应配制不的配方。 除锈现时多采用酸性除锈剂。含有硫酸、盐酸或硝酸等,适量加入表面活性剂以防止金属氢脆,促进酸与金属锈层氧化物反应,并提高酸性效率。 为掏酸协和挥发,还要加入缓蚀剂添加物,如十二烷基苯磺盐与苯硫脲混合物,多氧烷基咪唑啉油酸盐、苯胺与甲醛混合物等。

目前,为减少硫酸、硝酸、盐酸对人体危害,已用氨基磺酸和表面活性剂复配,得到好用的配方产品,供人们使用。 金属清洗剂 酸性金属清洗剂 配方1 配方2 配方3 制备将磷酸与乙醇酸加到水中,后中入表面活性剂辛基酚(EO)9~10醚。如果使用冷水,应将表面活性剂辛基酚(EO)9~10醚与3份温水预混。 说明使用浓度:7.5~15g/L。 碱性金属清洗剂

钌金属催化剂

钌金属催化剂 1 钌催化剂简介 金属催化剂是指以金属为主要活性组分的固体催化剂。主要是贵金属及铁、钴、镍等过渡元素。有单金属和多金属催化剂。 近半个世纪以来,贵金属催化剂的发展十分迅速,已被广泛应用于石油化工、制药、环境工程和精细化工工业。其中钌在有机物如烯烃和醇的催化氧化中具有很好的活性;同时还具有良好的加氢性能;可以在常温常压下活化N2和H2分子,适用于低温低压下合成氨;因而对钌催化剂进行研究开发具有重要的理论意义和工业应用前景。Ru原子的电子结构为4d75s1,是氧化态最多的元素,每一种电子结构又具有多种几何结构,为多样的Ru配合物合成提供良好的基础,因而广泛应用于烯烃复分解聚合和异构化等有机合成反应中 2 应用实例 以钌催化苯选择加氢制备环己烯的反应为例。 2.1 主催化剂 在苯选择加氢制备环己烯的反应中,Ru、Ni、Pt、Rh、Pd和稀土(La、Eu、Yb)等第Ⅷ族及周边的金属都具有一定的活性。使用Pt、Ir、Pd等金属的络合物催化加氢制备环己烯时,环己烯选择性几乎100%,收率可达90%,但该过程过于复杂,难以实现工业化;采用苯蒸气为原料进行气固相催化加氢制备环己烯时, Ni、Ru、Rh都是较好的催化剂,但因其反应条件苛刻,使得环己烯得率很低。大量研究表明,对于目前研究得最多、并且已用于工业生产的气液液固相法催化加氢,Ru是最合适的主催化剂,它可有效抑制环己烯的深度加氢,具有较高的苯选择加氢性能。但是,Ru催化剂的性能,也受到催化剂前驱体、制备方法、助剂和载体等因素的影响。 对于液相苯部分加氢制备环己烯的反应,钌是最适宜的催化剂。随着活性组分前驱体 RuCl 3·3H 2 O、Ru(acac) 3 、Ru(Ac) 3 和Ru(NO)(NO 3 ) 3 的不同,钌的分散状况、电子云密度等发 生变化,从而对反应活性、环己烯的选择性和得率影响较大。Milone等的研究发现,以 RuCl 3·3H 2 O作为前驱体制备的催化剂在催化苯部分加氢时有着较高的环己烯选择性。其可

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。

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。

贵金属催化剂中的金属-载体强相互作用

贵金属催化剂中的金属-载体强相互作用 2016-05-15 12:58来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部 金属载体的相互作用示意图1978年,Tauster等发现过渡金属钌、铑、钯、锇、铱、铂负载于二氧化钛上经高温(773K以上)还原后,CO和H2的化学吸附几乎近于零;同一催化剂,低温(473K)还原却对CO和H2有正常的化学吸附能力。电子显微镜和X-射线衍射结果均证明,高温还原的催化剂化学吸附能力的丧失不是由于金属的熔结。Tauster等将这一不寻常现象归于贵金属与载体间的化学相互作用,并定义为“金属一载体强相互作用”(StrongMetal-Support Interaction, SMSI)。后来还发现,这种金属一载体强相互作用不仅具有抑制H2和CO化学吸附能力的特征,而且对这些催化剂的反应活性、选择性有极大影响,如可使CO/H2反应活性比常规载体(SiO2/Al2O3等)担载的催化荆增高1-2个数量级。选择性向C2以上烷烃方向移动。对烷烃脱氢和乙烷氢解反应活性却比常规催化剂低几个数量级。另外,这些处于SMSI态的催化剂,经氧化处理,然后再低温还原,能够恢复其正常的化学吸附能力。 SMSI的不寻常现象引起各国学术界和工业界催化学者及表面科学研究者的极大兴趣。1982年,国际催化界在法国里昂召开了关于“催化作用中,金属一载体、金属一添加剂效应”的专题讨论会。1984年,在西柏林召开的第八届国际催化会议对这一领域的研究也给予高度重视。 到目前为止,人们已经用量化计算、电镜、X光电子能谱、X射线粉末衍射、俄歇电子能谱、同步辐射、电子顺磁共振、程序升温脱附等多种工具对金属-载体强相互作用产生的机理进行了大量研究,但不同于催化剂体系发生强相互作用的机理不同,因此,还没有定论。 在诸多研究中主要是从四个方面来解释这种现象的,金属间成键、特殊的形貌结构、电子效应、载体对金属的包覆。近年来,越来越多的研究者倾向认为载体对金属的包覆是产生金属-载体强相互用的主要原因,并且同时伴随着金属与载体间电荷转移的重要作用。

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