通过电化学工艺从废催化剂中提取铂族金属的方法
铂钯铑合金的提取方法
铂钯铑合金的提取方法
铂钯铑合金是一种贵重的合金材料，它具有优异的耐腐蚀性和导
热性，因此在石油、化工、冶金和电子等行业有广泛的应用。
铂钯铑
合金的提取方法主要有以下几种：
一种是金属体系的电解分离方法，它是利用还原剂及适当的电解
电压，将铂、钌元素从合金中分离出来的方法。
电解分离提取的特点
在于操作方便，提取效率较高，也是目前应用最为普遍的铂钯铑合金
提取方法。
第二种是物理提取方法，它是利用铂钌合金的熔点不同，将铂、
钌分别熔炼出的方法。
物理提取方法的优点在于分离清晰，提取后的
铂钯铑合金元素成分组成均匀，但因熔点差异大，操作难度较大，效
率相对较低。
第三种是氧化分集法，它是利用过量氧化剂，将铂元素生成无毒
无污染的紫外铂酸根，然后提取出来的方法。
氧化分集法的优点在于
分离简单，无需熔炼，操作安全，提取效率高，而且比较环保。
第四种是溶剂提取法，它是利用溶剂及搅拌等手段，将铂钯铑合
金中的铂钌元素提取出来的方法。
溶剂提取法的特点是操作简单，而
且提取效率较高，但是溶剂的选取比较复杂，耗费成本较大。
上述就是常用的铂钯铑合金提取方法，每种方法都有各自的优势，在实际应用中应该根据实际应用需求，结合有关因素，确定最优的提
取方式。
钯铂催化剂提炼
钯铂催化剂提炼
钯铂催化剂是一种常用的催化剂，用于多种化学反应中。
钯铂催化剂的提炼可以通过以下步骤进行：
1. 收集废旧的钯铂催化剂：从工业生产过程中产生的废旧催化剂可以作为提炼的起始材料。
这些废旧催化剂通常含有一定量的钯和铂，但也可能含有其他杂质。
2. 清洗和处理：废旧催化剂通常需要经过清洗和处理以去除表面的污垢和杂质。
这可以通过浸泡、洗涤和筛选等方法来实现。
3. 浸泡：清洗后的催化剂可以浸泡在酸性溶液中，以溶解钯和铂。
常用的溶液包括盐酸和硝酸等。
浸泡的时间和条件可以根据具体情况进行调整。
4. 沉淀：通过控制溶液的pH值和温度，可以使溶解的钯和铂沉淀下来形成固体。
这个固体可以通过过滤或离心等方法分离出来。
5. 干燥和熔融：沉淀的固体可以进行干燥以去除残留的水分。
然后，可以使用高温熔融的方法将固体中的钯和铂分离出来。
6. 精炼：从熔融的钯铂合金中，可以通过不同的物理和化学方法进一步精炼钯和铂。
这包括溶解、电解、还原和纯化等步骤，以获得高纯度的钯和铂。
需要注意的是，钯铂催化剂的提炼是一个复杂的过程，需要专业的
设备和技术。
此外，提炼过程中需要合理处理产生的废液和废气，以确保环境友好和安全。
废催化剂中铂、钯、铑的萃取分离及精炼
学术论坛 / A c a d e m i c F o r u m2081 实验部分（1）汽车废催化剂的浸出液为萃取原液，调整料液酸度为HCl 浓度为3mol/L，S-201体积浓度20%为有机相，按相比1：1(10m1)，在分液漏斗中混相5min，静置分相后，分出萃余液1，取样分析Pd、Pt、Rh 的含量，萃取液中金属量按差减法计算。
按上述条件对萃余液l 进行第二次萃取;两次的有机相合并，有机相用3mol/L 氨水按相比1：1进行二次反萃Pd，分析含Pd 反萃液中各金属的含量;用4 mol/L HCl 调整萃Pd 余液的酸度，使溶液体积为10 ml，用质量浓度为40g/L 的TBP 为有机相，按相比l：l，在分液漏斗中混相5 min，静置分相后，分出萃余液2，取样分析Pd、Pt、Rh 的含量，萃取液中金属量按差减法计算。
按上述条件对萃余液2进行第二次萃取;将两次的有机相合并，有机相用蒸馏水按相比1：l 进行二次反萃Pt，分析含Pt 反萃液中各金属的含量;用2 mol/L HCl 调整萃Pt 余液的酸度，加0.03 mol/L 的SnCl2在100 ℃水浴锅中加热20 min，待溶液冷却后，以浓度为20 g/L 的TBP 为有机相，按相比1：l，在分液漏斗中混相5min，静置分相后，分出萃余液3，取样分析Pd、Pt、Rh 的含量，萃取液中金属量按差减法计算。
按上述条件对萃余液3进行第二次萃取;将两次的有机相合并，有机相用蒸馏水按相比1：l 进行二次反萃Rh，分析含Rh 反萃液中各金属的含量。
（2）将含钯的有机相溶液在酸性条件下用氨水反萃分离出钯的络合物直接进行还原；含铂的有机相在酸性条件下用去离子水反萃得到铂溶液，之后用水合肼还原得到海绵铂；含铑的有机相用盐酸和次氯酸钠反萃取，之后再用水合肼将铑还原为单质铑。
2 结果与讨论2.1 错流萃取铂、钯、铑错流萃取实验结果分析，计算各步骤的回收率，结果列于表1。
煅烧-氯化浸出法提铂工艺
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟煅烧－氯化浸出法提铂工艺对于载体难被酸溶解的废催化剂，用此方法处理比较简单。
由于催化剂表面的铂族由于催化剂表面的铂族金属处于高度分散状态，其溶解比相应的纯金属容易得多。
如铂、钯等金属一般不需要用王水溶解，用盐酸就可使其进入溶液，盐酸的浓度为0.1～12mol/L，通常为2～9mol/L。
实践证明，如用单一的盐酸难以获得满意的浸出效果，往往需要向盐酸液中加入适当的氧化剂，以促进铂族金属的溶解。
常用的氧化剂有硝酸、氯气、双氧水、氯酸钠等。
对于载体为易被酸溶解的γ－Al2O3，用盐酸加氧化剂的方法处理废催化剂时，往往是铂族金属和载体都可进入溶液，极易发生铝盐水解成脱体的现象。
为了仅溶解废催化剂中的铂族金属，而不溶解载体中的氧化铝，废催化剂首先必须进行煅烧处理，以除去积炭和将酸溶性γ－Al2O3 转化为酸难溶的α－Al2O3。
用于石油重整和二甲苯异构化的催化剂为含铂的γ－Al2O3 载体催化剂，废催化剂含Al2O396.5%、Fe0.4%、SiO20.7%、Pt0.35%。
金属铂以微细粒（小于500mm 占70%～80%）吸附在载体表面或载体空隙中。
废催化剂吸附有大量有机化合物和表面炭，先在1000～1100℃下煅烧，消除积炭并将γ－Al2O3 转化为惰性的α－Al2O3。
然后在70℃下用6mol/L 的盐酸溶液，用氯酸钠作氧化剂的条件下浸出废催化剂1～2h。
浸出液含（g/L）：Pt0.263，Al1.2，Fe0.07，HCl1.9mol/L，溶液的成分简单，可用置换或萃取进行铂族金属的富集。
如催化剂中含铑，高温煅烧时会部分转化为难浸的氧化物状态，有效的预处理方法是使用硼氢化钠碱性溶液浸泡进行还原，以提高浸出率。
废旧汽车催化剂回收铂族金属工艺现状
二、火法工艺处理废气催化剂技术 由于湿法工艺存在很多问题，很多国际著名贵金属生产公司采用火法富集废
气催化剂里的贵金属。火法工艺是利用熔融状态的铜、铅、镍、铁等捕集贵金属 或利用对铂族金属具有特殊的亲合力的硫化铜、硫化镍、硫化铁来实现铂族金属 的转移和富集。火法富集所得合金或锍用湿法处理实现铂族金属的回收。依据火 法工艺所用捕集剂种类的不同，可大致分为铁火法捕集、铅火法捕集、铜火法捕 集、镍火法捕集。
关键词：废旧汽车催化剂 火法冶金 湿法冶金 铂族金属分离方法
随着全球各国汽车尾气排放法规的日趋严格，汽车催化剂的应用越来越普遍， 全球每年用于汽车催化剂的铂族金属总量不断增长，1980-2006年全球用于汽车 催化剂的铂族金属投入量分别为铂1516吨、钯1643吨、铑329吨；而其回收量仅 仅分别为256吨、147吨和38吨[1]。现在虽然很多研究机构都在研制新型催化剂来 减少或取代铂族金属使用，但随者汽车数量的不断增加和环保标准的提高，铂族 金属的需求会进一步增长。2008年，用于汽车催化剂的铂族金属总量为278吨， 占铂、钯、铑消费总量的60%[1]，所以有人曾形象的把汽车催化剂里的铂族金属 成为“运动者的铂矿”。
石化行业铂族金属废催化剂回收技术现状
石化行业铂族金属废催化剂回收技术现状陈积平;王海北;龚卫星【摘要】我国铂钯每年消费量有240 t左右,表观消费量和市场流通量更大,主要应用于首饰、石化行业催化剂、汽车尾气净化器、热电偶、医药和军工等行业.但我国从共伴生矿中产出的铂钯金属量不到3 t,97%以上的铂族金属依赖进口和循环再生.从废催化剂中回收铂族金属是重要的途径之一,随着我国汽车报废高峰的到来,未来从失效汽车尾气净化器中回收铂族金属变得越来越重要.本文分析了石化行业废催化剂的回收技术现状,论述了全溶解、选择性载体溶解、选择性有效组分溶解和焚烧四种方法.【期刊名称】《中国资源综合利用》【年(卷),期】2017(035)008【总页数】3页(P69-71)【关键词】铂族金属;废催化剂;全溶解;选择性溶解;焚烧【作者】陈积平;王海北;龚卫星【作者单位】紫金矿业集团股份有限公司,福建上饶 364200;徐州北矿金属循环利用研究院,江苏徐州 221006;徐州北矿金属循环利用研究院,江苏徐州 221006【正文语种】中文【中图分类】X705铂族金属具有独特、优异的物理化学性能，是极其重要的战略物资和可持续发展的关键材料。
以铂为主要活性组分的催化剂，采用金属网、铂黑或把铂负载于炭、氧化铝、堇青石等载体上，可含有铼、锡、稀土及有机化合物等助剂，广泛应用于氨氧化、不饱和化合物氧化和加氢，从气体中脱除一氧化碳、氮氧化物和有机物，烷烃和烯烃加氢异构化及催化重整、脱氢等化工过程。
催化剂在使用过程中会因中毒、积碳、载体结构变化、金属微晶聚集或流失等原因，导致催化活性逐渐降低，最终不能满足工艺需要而报废，使用寿命不一，一般为3～5年，有的甚至仅仅几个月[1-2]。
废催化剂中铂含量一般为0.05%～0.4%，远远高于一般铂矿石中的铂含量，具有极高的回收价值。
中国是一个铂族金属资源相对匮乏的国家，探明储量仅占世界探明储量的0.6%，且品位较低，铂族金属年产量仅数吨。
失效三元催化剂中铂族金属提取回收方法
失效三元催化剂中铂族金属提取回收方法汽车尾气排放一直是环境治理的重点之一，近来年随着汽车工业的飞速发展，汽车尾气排放标准日益严苛。
铂、钯、铑三元催化剂具有高活性、高选择性、高热稳定性等良好性能，能有效去除汽车尾气中的CO、HC及NOx等污染物，是较为理想的汽车尾气净化催化剂，自20世纪90年代以来得到广泛应用。
三元催化剂中铂族金属的含量约为 1.5-2g/kg，而我国铂族金属自然资源贫瘠，铂族金属矿的平均品位仅为0.796 g/t，富矿品位2.33g/t，因此，从失效的催化剂中提取铂族金属作为再生资源回收利用意义重大。
标签：湿法溶解；火法冶金；其它方法；三元催化剂；铂族金属从失效三元催化剂中回收铂族金属的方法分为提取富集和精炼提纯两步。
第一步通常是采用湿法或火法提取得到铂族金属的富集物；第二步将富集物中的铂、钯、铑进一步分离提纯，目前分离提纯的工艺技术已经较为成熟，不再赘述。
以下着重探讨提取富集的一些工艺方法：湿法溶解、火法冶金、加压氰化法、氯化干馏法，以及湿-火法联用等。
1 湿法溶解1.1 载体溶解法此法可处理以γ-Al2O3为载体的粒状和压制的催化剂，原理是利用铂族金属与载体γ-Al2O3对浸出剂反应活性的差异，用酸将γ-Al2O3溶解，不溶的铂族金属留在滤渣中。
之后再对滤渣中的铂族金属进行化学法分离提纯。
载体溶解法的优点是成本低、回收率高，副产品硫酸铝可再利用。
周俊等人对硫酸盐化焙烧-水浸出溶解法进行了研究，最优工艺条件下，Pt、Pd、Rh的回收率分别达到97%、99%和96%。
但是此法仅适用于γ-Al2O3为载体的催化剂，而目前应用的汽车尾气净化催化剂95%以上都是以堇青石为载体的催化剂，因此此法的局限性较大。
1.2 催化剂全溶解法此法也仅适用于处理以γ-Al2O3为载体的废催化剂。
原理是通过在溶解过程中提高浸出液的氧化气氛，将γ-Al2O3载体及活性成分全部溶解，得到含有贱金属和铂族金属的溶液，再通过离子交换树脂将溶液中的铂族金属富集回收，之后分离提纯得到Pt、Pd、Rh。
铂族金属的回收技术
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟铂族金属的回收技术一、硝酸工厂中回收铂的方法硝酸生产所用铂、钯、铑三元合金催化剂网，生产中耗损的贵金属大部沉积在氧化炉灰中。
昆明贵金属研究所和太原化肥厂合作研究，工艺流程如下：炉灰铁捕集还原熔炼氧化熔炼酸浸渣煅烧湿法提纯铂钯铑三元合金粉。
Pt、Pb、Rh 直收率83%，总收率98%，产品纯度99.9%。
旧铂网回收工艺简单，废网经溶解、提纯、还原后再配料拉丝织网，其回收率99%。
二、玻纤工业铂的回收昆明贵金属研究所提出，将Pt、Rh、Au 合金废料用王水深解，赶硝转钠盐，过氧化氢还原分离金，离子交换除杂质，水合肼还原得纯Pt、Rh。
铂铑产品纯度99%，回收率99%。
物质再生利用研究所提出用白云石一纯碱混合烧结法从废耐火砖，玻璃渣中回收铂铑的工艺。
废耐火砖经球磨、溶融、水碎、酸溶、过滤、滤渣用王水溶解，赶硝，离子交换;水合肼还原，获铂铑产品。
铂铑总收率99%，产品纯度99.95%。
该所结合多年生产实践提出选冶联合法回收废耐火砖中铂铑，降低了成本，缩短了工艺，收到较好的效果。
三、从废催化剂中回收铂、钯其一，溶解贵金属法，昆明贵金属研究所与上海石化总厂采用高温焙烧、盐酸加氧化浸出，锌粉置换，盐酸加氧化剂溶解，固体氯化铵沉铂，锻烧得纯铂，产品铂纯度99.9%，回收率97.8%。
已申请中国专利。
其二，物资再生利用研究所与核工业部五所合作采用全熔法浸出，离子交换吸附铂(或钯)，铂的回收率98%。
钯的收率97%。
产品纯度均99。
95%。
已申请中国专利，并在数家工厂使用。
其三，物资再生利用研究所与扬子石化公司合作研究从废钯碳催化剂中回收钯。
废催化剂经烧碳，氯化浸出，氨络合，酸化提纯，最后水合肼。