湿-火联合法从汽车尾气失效催化剂中提取铂族金属新工艺研究

２０１０年１１月　第３１卷第４期　贵金属　Ｐｒｅｃｉｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｓ　ＮＯＶ．２０１０　Ｖｏ１．３１。Ｎｏ．４　

湿一火联合法从汽车尾气失效催化剂中提取　

铂族金属新工艺研究　

吴晓峰，汪云华，童伟锋　（昆明贵金属研究所，云南省贵金属材料重点实验室，云南　昆明６５０１０６）　

摘要：针对活性组分溶解法从汽车尾气失效催化剂中提取铂、钯、铑，其浸出残渣存在贵金属含量高、　回收率低的问题进行研究，提出了湿一火联合法从汽车尾气失效催化剂中提取铂、钯、铑的新技术方　

案，采用该５－艺可使铂、钯、铑的回收率较活性组分溶解法分别提高了２３．５３％、２．８０％和１８．８１％。　关键词：冶金技术；汽车失效催化剂；回收；铂；钯；铑；湿一火联合法　

中图分类号：ＴＦ８３文献标识码：Ａ　文章编号：１００４—０６７６（２０１０）０４—００２４—０５　

Ａ　Ｎｏｖｅｌ　Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ＰＧＭ　ｆｒｏｍ　Ｓｐｅｎｔ　Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　Ｃａｔａｌｙｓｔ　

Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ　ｂｙ　Ｗｅｔ－－ｆｉｒｅ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　

ＷＵ　Ｘｉａｏｆｅｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｙｕｎｈｕａ，ＴＯＮＧ　Ｗｅｉｆｅｎｇ　（Ｙｕｎｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｐｒｅｃｉｏｕｓ　Ｍｅｔａｌ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｐｒｅｃｉｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｓ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５０１０６，Ｙｕｎｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ　ａｃｔｉｖｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｅｘｔｒａｃｔ　ｐｌａｔｉｎｕｍ，ｐａｌｌａｄｉｕｍ　ａｎｄ　ｒｈｏｄｉｕｍ　ｆｒｏｍ　ｓｐｅｎｔ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ｅｘｈａｕｓｔ　ｃａｔａｌｙｓｔ，ｔｈｅｒｅ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｐｒｅｃｉｏｕｓ　ｍｅｔａｌｓ　ｉｎ　ｌｅａｃｈｉｎｇ　ｒｅｓｉ—　ｄｕｅｓ　ａｎｄ　ｌｏｗ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｗｉｌｌ　ａｄｄｒｅｓｓ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍ．Ａ　ｎｅｗ　ｗｅｔ—ｆｉｒｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｐｒｏｃｅｓｓ　

ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｐｌａｔｉｎｕｍ，ｐａｌｌａｄｉｕｍ　ａｎｄ　ｒｈｏｄｉｕｍ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｒａｔｅ　ｂｙ　２３．５３％，　

２．８０％ａｎｄ　１８．８１％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｓｕｐｅｒｉｏｒ　ｔｏ　ｔｈｅ　ａｃｔｉｖｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ；ｓｐｅｎｔ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ｅｘｈａｕｓｔ　ｃａｔａｌｙｓｔ；ｒｅｃｏｖｅｒｙ；Ｐｔ；Ｐｄ；Ｒｈ；ｗｅｔ—ｆｉｒｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　

ｍｅｔｈｏｄ　

汽车尾气催化剂作为铂族金属最大的应用领域　之一，每年都消耗大量的铂族金属。同时，每年也产　

生大量的汽车尾气失效催化剂，不仅数量大、其铂族　金属含量比最富的矿体含量高得多，而且提取流程　相对较短。因此，汽车尾气失效催化剂已成为铂族　金属最重要的二次资源　，世界上各主要工业发达　国家都很重视汽车尾气失效催化剂的回收　Ｊ。　

国内外从汽车尾气失效催化剂回收铂族金属的　主要方法有等离子熔炼法＿３　Ｊ、火法氯化与挥发法、铜　

捕集法　Ｊ、加压氰化法　、活性组分（即铂族金属）　溶解法　等，用于现行工业生产的主要是等离子熔　炼法和活性组分溶解法。我国一些企业主要采用活　

性组分溶解法回收汽车尾气失效催化剂中的铂、钯、　

铑，活性组分浸出的最大问题是铂族金属提取率不　稳定，常有１０％～１５％的波动。原因可解释为；汽　车尾气催化剂在使用过程中，由于铂族金属微粒被　

周围的载体包裹，阻碍了提取，特别是铑的氧化物　（Ｒｈ　０　）在大多数氧化剂存在的酸性溶液中事实上　

是不溶解的，而铑的价值占了铂族金属价值的很大　

部分，这也是采用活性组分溶解法回收汽车失效催　

收稿１３期：２０１０—０１一ｌ３　基金项目：云南省社会发展计划（院所技术开发专项）资助项目（２００８ＣＦ００１）。　第一作者简介：吴晓峰，男，高级工程师，从事贵金属冶金研究工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｕｘｉａｏｆｅｎｇｙｘ＠１６３．ｃｏｒｎ。

　第４期　吴晓峰等：湿一火联合法从汽车尾气失效催化剂中提取铂族金属新工艺研究　

化剂中贵金属回收率不可能高的原因。通常含铂、　

钯、铑１０００　ｇ／ｔ的汽车尾气失效催化剂，采用活性组　分溶解法提取贵金属后，浸出残渣仍含有贵金属约　

为１００　ｇ／ｔ。作者采用湿一火联合法从汽车尾气失　效催化剂中提取铂、钯、铑的新技术（已申报国家发　

明专利，申请号：２００９１００９４３１７．５），其中用火法捕集　浸出残渣中的贵金属，可大幅度提高贵金属回收率。　

１　工艺流程及原理　

１．１工艺流程　首先将汽车尾气失效催化剂破碎，用盐酸加氧　化剂进行选择性浸出，浸出液置换获得贵金属精矿，　

浸出渣通常含有约１００　ｇ／ｔ的贵金属。将浸出渣与　捕集剂、造渣剂、添加剂混合进行熔炼，捕集浸出渣　

中的贵金属，对得到的捕集物进行贵贱金属分离后　获得贵金属精矿。将火法得到的贵金属精矿与湿法　得到的贵金属精矿合并，贵金属精矿经溶解，贵金属　

相互分离、精炼，得到铂、钯、铑产品，工艺流程如图　

１所示。　

汽车尾气失效催化剂　

氯化液　化荆　

残渣　

嚣换液　铂钯铑精矿　富集物　

铂钯铑精矿　贱金属浸　液　

监　

图１　湿一火联合法从汽车尾气失效催化剂中提取贵金属工艺流程　

Ｆｉｇ．１　Ｗｅｔ—ｆｉｒｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｅｘｔｒａｃｔ　ｐｒｅｃｉｏｕｓ　ｍｅｔａｌｓ　ｆｒｏｍ　ｓｐｅｎｔ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ｃａｔａｌｙｓｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　

１．２工艺原理　汽车尾气催化剂在使用过程中，铂族金属微粒　

周围的载体　一Ａ１　０，在１１５０￣Ｃ以上时转变为０【一　

Ａ１　０，，而冷却时某些微粒被Ｑ—Ａ１　Ｏ　包裹，阻碍　了提取。用活性组分溶解法从汽车尾气催化剂中回　

收铂族金属存在的问题是不仅铂钯由于载体包裹浸　

出率不高，而且难以获得铑的高回收率，其原因是适　当氧化剂存在下的盐酸溶液可溶解催化剂中铂、钯　及其氧化物，但在大多数氧化剂存在的酸性溶液中　

铑的氧化物（Ｒｈ　０　）事实上是不溶解的。通过熔炼　捕集可将浸出残渣中的贵金属捕集回收，其原理是　

在高温下各种组分重新分解组合，包裹贵金属的载　体与造渣剂结合进入渣相，铂钯铑及其氧化物被还　

原与捕集剂结合进入合金相，从而达到将浸出残渣　中的贵金属回收的目的。

　贵金属　第３１卷　

２　实　验　

２．１实验原料及设备　实验所用物料全部为一４０目占９５％以上的汽　

车尾气失效催化剂粉体，其成分见表１。　ＳＳＸ２—１２—１６型电阻炉，上海意丰电炉有限公　司；Ｆ２ＨＡ型恒温浴锅，上海申生科技有限公司；ＳＨＺ　

一２０００型双配套循环水式多用真空泵，巩义市予华　

仪器有限责任公司。　

表１　实验原料成分分析结果　

Ｔａｂ．１　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　

２．２实验方法　２．２．１　物相重构：每次取汽车尾气失效催化剂浸出　残渣１００　ｇ，加入等量的捕集剂、造渣剂和还原剂，用　混料机混匀后装入粘土石墨坩埚中，置于高温电阻　

炉内升温熔炼，熔炼完成后取出，冷却至室温后将熔　炼好的物料倒出。这时熔体分为贵金属合金和熔炼　

渣两相，将合金相和渣相在制样机中制样，样品送分　析检测其中铂、钯、铑的含量。　２．２．２贵贱金属分离：取熔炼所得合金采用制样机　制粉，每次称取贵金属合金粉１ｏｏ　ｇ，将其加到已配　

制好的硫酸溶液中，置于恒温水浴锅内，搅拌反应，　到一定时间后停止实验。溶液过滤，滤渣洗涤３次　

后烘干称重，滤液量体积，取样分析其中铂、钯、铑的　含量。　２．３分析　固体样品中的贵金属含量采用火试金法测定，　贱金属用化学法，以抛弃物分析数据来计算金属的　回收率。　

３　结果与讨论　

３．１熔炼温度对贵金属捕集的影响　

实验操作如２．２．１，在其它条件相同下，熔炼温　

度分别于１２５０、１３００、１３５０、１４００和１４５０ｏＣ恒温０．５　ｈ，熔炼完成后，将渣相在制样机中制样，样品送分析　

检测其中铂、钯、铑的含量，结果如图２所示。　０　

捌　把　蹬　

≤ｇ　

温度／℃　

图２　熔炼温度对贵金属捕集的影响　

Ｆｉｇ．２　Ｍｅｌｔｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　

ｐｒｅｃｉｏｕｓ　ｍｅｔａｌ　ｔｒａｐ　（１　Ｐｔ，２　Ｒｈ，３　Ｐｄ）　

由图２可知，熔炼渣中铂、钯、铑的含量随温度　增加而降低，当温度升高到１４００￣Ｃ时，熔炼渣中铂、　

钯、铑的含量分别下降到＜０．５、＜０．５和０．６５　ｇ／ｔ，　说明熔炼温度应大于１４００＂Ｃ。继续升高熔炼温度至　１４５０￣（２时，铂、钯、铑的含量变化不大，但提高熔炼温　

度将增加能耗，故熔炼温度选择１４００ｏＣ为佳。　３．２熔炼时间对贵金属捕集的影响　实验操作如２．２．１，在其它条件相同下，于　

１４００￣（２分别恒温５、ｌ０、２０、３０和６０　ｒａｉｎ，熔炼完成后　将渣相在制样机中制样，样品送分析检测铂、钯、铑　

的含量，结果如图３所示。

　第４期　吴晓峰等：湿一火联合法从汽车尾气失效催化剂中提取铂族金属新工艺研究　２７　

囊嬲　把　蹬　

根　

时间／ｍｉｎ　

图３　熔炼时间对贵金属捕集的影响　Ｆｉｇ．３　Ｍｅｌｔｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　

ｐｒｅｃｉｏｕｓ　ｍｅｔａｌ　ｔｒａｐ　（１　Ｐｔ，２　Ｒｈ，３　Ｐｄ）　由图３可见，熔炼渣中铂、钯、铑的含量随熔炼　

时间的延长而降低，当熔炼时间为３０　ｍｉｎ时，熔炼渣　中铂、钯、铑的含量分别降＜０．５、＜０．５和０．６５　ｇ／ｔ，　继续延长熔炼时间至６０　ｍｉｎ，铂、钯、铑的含量变化　

不大，但延长熔炼时间将增加能耗，故熔炼时间选择　

３０　ｍｉｎ为佳。　３．３熔炼最佳条件及平行实验　实验操作如２．２．１，在其它条件相同下，选择优　化条件实验确定的最佳熔炼温度１４００￣Ｃ和熔炼时间　３０　ｍｉｎ，分别进行３组实验，熔炼完成后将得到渣相　

分别在制样机中制样，样品送分析检测铂、钯、铑的　含量，结果如表２所示。　

表２小型最佳条件平行实验　Ｔａｂ．２　Ｏｐｔｉｍａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｓｍａｌｌ　ｓｃａｌｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｐａｒａｌｌｅｌ　

由表２可知，３组最佳条件平行实验熔炼渣中　铂、钯、铑的含量基本相同，故小型试验的最佳条件　

具有再现性，渣中贵金属含量都小于１　ｇ／ｔ，说明残渣　中的贵金属通过熔炼得到有效捕集，熔炼渣可直接　

废弃。１００　ｇ残渣熔炼捕集后得到贵金属合金重为　４５．２８　ｇ，富集倍数２．２１倍。　

３．４贵贱金属分离　为了提高湿一火联合法从汽车尾气失效催化剂　

中提取铂族金属的环保效果，方案设计将贵贱金属　分离后的贱金属溶液制备成ＦｅＳＯ　・７Ｈ：Ｏ副产品，　提高了生产工艺的附加值，同时溶液可循环使用，无　

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干湿法结合工艺回收废弃CR脱硝催化剂中的钛、钒和钨

第38卷　第11期2020年11月环　境　工　程EnvironmentalEngineeringVol.38　No.11Nov.　2020

干湿法结合工艺回收废弃SCR脱硝催化剂中的

钛、钒和钨

滕玉婷　张亚平∗　王　玲　吴　鹏

(东南大学能源与环境学院,能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,南京210096)

摘要:利用干湿法结合工艺实现废弃SCR脱硝催化剂中Ti、V和W元素的高效分离和浸出,提出成套废弃SCR脱硝催化剂中Ti、V和W的回收技术。以废弃SCR脱硝催化剂为研究对象,优选Ti、V和W元素最佳浸出工况,研究硫酸溶解法回收TiO2和有机萃取法回收V2O5和WO3的回收率与纯度。结果表明:酸浸还原浸钒最优工艺条件为温度140℃,液固比30∶1;钠化焙烧浸钨最优工艺条件为煅烧温度750℃,反应物与Na2CO3配比(质量比)为1∶1.5,在以上条件下V、W浸出率分别达到97.6%、93.6%。利用硫酸溶解法回收得到的TiO2产物主要以锐钛矿晶型存在形式,在最佳焙烧温度750℃下,TiO2回收率达到97.17%,纯度为95.35%。利用有机萃取法回收得到的V2O5和WO3产物的回收率和纯度分别为72.47%、75.43%和93.25%、78.26%。关键词:废弃SCR脱硝催化剂;浸取;回收;钛;钒;钨DOI:10.13205/j.hjgc.202011027

RECOVERYOFTITANIUM,VANADIUMANDTUNGSTENFROMWASTESCRDENITRATION

CATALYSTBYDRY-WETPROCESS

TENGYu-ting,ZHANGYa-ping∗,WANGLing,WUPeng(KeyLaboratoryforEnergyThermalConversionandControlofMinistryofEducation,SchoolofEnergyandEnvironment,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)

废催化剂中贵金属的回收工艺研究

摘要：本论文试验了利用碱-石灰烧结法富集铼和石灰烧结提铼法对废催化剂中的铼进行提取，探究了再铼富集过程中的最佳工艺条件是：原料与两种助剂之间的最佳质量比为（原料：助剂碳酸钠：氧化钙=1:0.2:0.7），烧结的最佳温度为1100 ℃，烧结时间为3 h，最终达到铼回收率为90.34%

关键词：废催化剂；贵金属；

贵金属具有良好的耐氧化性和耐腐蚀性，同时具有良好的导电性、催化活性和很高的熔点，在工业生产中具有十分广泛的应用的前景。但是其资源储量少，且分布不均。由于世界上贵金属储量有限，生产困难，产量不高，价格在不断上涨，贵金属二次资源的回收就显得十分重要。

1.废催化剂中贵金属常用回收方法

据文献报道，废催化剂中贵金属的一般回收方法有两种：火法回收和湿法溶解分离。 1.1 湿法溶解分离用酸或者碱或其他溶剂溶解废工业催化剂的主要成分，滤液除杂纯化后，经分离，可得难溶于水的硫化物或金属氢氧化物，干燥后按需要再进一步加工成最终产品。贵金属催化剂、加氢脱硫催化剂、铜系及镍系等废催化剂一般采用湿法回收。通常也把电解法包括在湿法之中。用湿法处理废催化剂，其载体往往以不溶残渣形式存在，如无适当的处理方法，这些大量固体废弃物会造成二次公害，若载体随金属一起溶解，金属和载体的分离会产生大量废液易造成二次污染。将废催化剂的主要组分溶解后，采用阴阳离子交换树脂吸附法或采用萃取、反萃取的方法将浸液中不同组分分离、提纯出来是近几年湿法回收的研究重点。

1.2火法回收

火法回收因其广泛的适应和高效的处理能力深受世界上一些著名的贵金属回收公司的青睐，被广泛应用。基于捕集剂的不同，火法富集分为铁捕集、铅铜捕集和锍捕集等。火法回收利用高温加热剥离非金属物质，贵金属焙融于其它金属熔炼物料或熔盐中，再加以分离。非金属物质主要是有机物塑料等，一般呈浮渣物分离去除，而贵金属与其它金属呈合金态流出，再精炼或电解处理。

氯酸钠氧化法从废氧化铝-铂催化剂中提取铂

氯酸钠氧化法从废氧化铝-铂催化剂中提取

铂

2006年3月

第27卷第1期

贵金属

PreciousMetals

Mar.2oo6

Vo1.27,No.1

氯酸钠氧化法从废氧化铝一铂催化剂中提取铂

朱书全,张正红

(中国矿业大学(北京校区)化学与环境工程学院,北京,100083)

ExtractionofPlatinumfromWastePt-A1203CatalystswithNaCIO3Oxidation

ZHUShuquan,ZHANGZhenghong(SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering,BeijingCampus,

ChinaUniversityofMiningandTechnology,Beijing100083,China)

Abstract:SelectiveleachingofPtfromwastePt—

A1203catalystswasachievedthroughNaC103

oxidationinHC1solution.PtinleachingsolutionwasreducedwithZn.Pdandotherimpurity

elementscanbeseparatedfromPtbytheprocessesofprecipitationofPdwithdimethylglyoximeand hydrolizationthroughNaBrO3.Thistechnologywaseffectivewiththefeaturesofhighrecoveryand

highpurityofPt.

Keywords:Hydrometallurgy;Platinum;Wastecatalyst;Selectiveleaching;Hydrolization 摘要:本文采用盐酸介质中加入氯酸钠的方法进行废氧化铝一铂催化剂中铂的选

废三元催化中提取铂

从废三元催化剂中提纯铂族金属的方法

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。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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

从废三元催化剂中提纯铂族金属的方法

废三元催化剂是含有铂、钯、铑等铂族金属的废弃催化剂。这些金属是贵金属，具有重要的经济价值和广泛的应用领域。因此，从废三元催化剂中提纯铂族金属是一项重要的工程技术。

目前，从废三元催化剂中提纯铂族金属的方法主要有两种：湿法提取和热法提取。

湿法提取是通过溶剂来溶解废三元催化剂，并利用溶剂的特性来分离不同金属。在湿法提取中，首先将废三元催化剂粉碎，然后与溶剂进行搅拌和加热，使金属溶解到溶液中。不同金属之间的溶解度不同，可以通过控制溶剂、温度和时间来控制金属的溶解比例。接下来，通过改变溶剂的物化性质，如温度、浓度等，使其中一种金属选择性地从溶液中沉淀出来。最后，通过过滤、洗涤、干燥等操作，得到纯净的铂族金属。

热法提取是通过高温处理废三元催化剂，使其发生化学反应和物理变化，从而实现金属的分离和提纯。热法提取的操作步骤相对简单，但需要高温和高能耗。首先将废三元催化剂放入高温炉中，在氧气或惰性气体的存在下进行煅烧，使金属发生氧化反应，生成稳定的金属氧化物。然后，在还原气氛下继续加热，使金属氧化物还原为金属。通过改变煅烧和还原的条件，如温度、气氛、时间等，可以实现不同金属的选择性提取和分离。

无论是湿法提取还是热法提取，都需要进行后续的分离和纯化步骤，以得到高纯度的铂族金属。常见的分离和纯化方法有溶剂萃取、离子交换、膜分离等。这些方法根据金属之间的不同物化性质来实现金属的分离。

此外，还可以采用其他辅助技术来增强提取效果和提高产品质量。例如，可以利用化学配位剂和表面活性剂来改变金属的溶解和分离行为；可以采用电化学和电解方法，通过电极反应将金属还原或沉积到电极上；可以利用微生物和生物技术，利用生物体的特殊功能来分离金属。

总之，从废三元催化剂中提纯铂族金属是一项复杂的工程技术，需要采用适当的方法和技术，经过多个步骤的操作和处理。这不仅对于节约资源、保护环境具有重要意义，也可以有效地回收和利用贵金属资源，实现资源的循环利用。

汽车尾气废旧催化剂中铂、钯、铑的浸出研究

作者：徐兴莉

来源：《时代汽车》2020年第17期

关键词：催化剂铂族金属金属萃取率

1引言

汽车尾气催化剂作为铂族金属最大的应用领域之一，每年都消耗大量的铂族金属。同时，每年也有大量的汽车尾气失效催化剂产生，其中铂族金属含量比最富的矿体含量高出很多，而且提取流程相对较短，因此，汽车尾气失效催化剂已成为铂族金属最重要的二次资源[1]。本实验主要研究汽车尾气废旧催化剂中铂族中铂、钯、铑的浸出特性，通过一系列单因素实验，对确定的浸出实验方案进行可行研究，并确定浸出的最佳条件。

2实验部分

2.1化学试剂及设备

本实验所用的化学试剂有盐酸、硫酸、氯酸钠和去离子水;设备有电子天平（SOP）、电子恒温水浴锅（M347228）和ICP-AES（ICP-6300）。

2.2实验过程

（1）用电子天平称取10g 预处理原料，加入到250mL 的三口烧瓶中，按照液固比L：S（6：1）加入一定摩尔数的盐酸和硫酸溶液;在电子恒温水浴锅中加热到所需温度，在电动搅拌器的搅拌下，缓慢的往三口烧瓶中加入一定浓度的NaClO3 溶液，在500r/min 的搅拌速度下进行浸出[3]。（2）浸出反应2h 后，电动搅拌器停止搅拌，电子恒温水浴锅停止加热，将三口烧瓶静置冷却后进行过滤，并将滤渣洗涤至滤液无色。（3）取一定量滤液定容，用ICP-AES 分析溶液中铂、钯、铑的含量，根据浓度计算Pt、Pd、Rh 的浸出率。

3结果与讨论

3.1盐酸浓度对铂、钯、铑浸出率的影响称取预处理过的废旧催化剂105 份，实验条件為：浸出温度85℃，液固比6：1，加入硫酸浓度5mol/L，NaClO3 的浓度0.4mol/L，反应时间2h，分别在盐酸浓度为1mol/L，2mol/L，3mol/L，4mol/L，5mol/L 下进行浸出，浸出结束后，固液分离，对浸出液做铂、钯、铑的ICP-AES 分析，根据分析结果按公式（4-1）计算铂、钯、铑的浸出量，数据见表1。

从失效汽车尾气催化剂中回收铂族金属研究进展

2019年

8月

第

40卷第

3期贵金属

Precious MetalsAug. 2019

〇1.40

，N

〇.3

从失效汽车尾气催化剂中回收铂族金属研究进展

薛虎，董海刚' 赵家春，童伟锋，吴跃东

(昆明贵金属研宄所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明

650106)

摘要：失效汽车尾气催化剂是柏族金属重要的二次资源。介绍了汽车尾气净化催化剂的发展历程

和资源状况，重点综述了从失效汽车尾气催化剂中回收铂族金属的富集技术。这些技术包括火法技

术的金属捕集法及氯化气相挥发法，湿法技术的活性组分溶解法、载体溶解法、全溶法及加压高温

氰化法等，对这些技术的优势和不足进行了分析。提出优化工艺、资源综合利用的发展方向。

关键词：冶金技术；失效汽车尾气催化剂；铀族金属；富集技术

中图分类号：

TF83 文献标识码：

A 文章编号

：1004-0676(2019)03-0076-08

Research Progress in Recovery of Platinum Group Metals

from Spent Automotive Exhaust Catalysts

XUE

Hu,

DONG

Haigang *,

ZHAO

Jiachun,

TONG

Weifeng,

Yuedong

(State key Laboratory of Advanced Technology of Comprehensive Utilization of Platinum Metals,

Kunming Institute of Precious Metals, Kunming 650106, China)

Abstract:

The

spent

automotive

exhaust

catalysts

are

important

secondary

resource

platinum

group

metals.

The

development

从汽车尾气废催化剂中回收铂族金属研究进展

第ｌ９卷第２期　２０１０年６月　矿　冶　ＭＩＮＩＮＧ＆ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ　Ｖｏ１．１９，Ｎｏ．２　Ｊｕｎｅ　２０１０　

文章编号：１００５—７８５４（２０１０）０２～００８０—０４　

从汽车尾气废催化剂中回收铂族金属研究进展　

韩守礼　，吴喜龙　，王欢　，王咏梅。，贺小塘　

（１．贵研铂业股份有限公司，昆明６５０１０６；２．昆明贵研药业有限公司，昆明６５０１０６）　

摘　要：汽车尾气废催化剂是重要的铂族金属二次资源，从中回收铂族金属具有十分重要的意义。本　文介绍了目前研究和应用比较多的从汽车尾气催化剂中回收铂族金属的技术，并从实际生产的角度出　发，分析了各种技术的优势与不足。　关键词：铂；钯；铑；汽车尾气废催化剂；回收　中图分类号：ＴＱ４２６．９６　文献标识码：Ａ　

ＲＥＳＥＡＲＣＨ　ＰＲ０ＧＲＥＳＳ　０Ｎ　ＰＬＡＴＩＮＵＭ　ＧＲＯＵＰ　ＭＥＴＡＬＳ　

ＲＥＣ０ＶＥＲＹ　ＦＲＯＭ　ＳＰＥＮＴ　ＡＵＴ０ＭＯＢＩＬＥ　ＣＡＴＡＬＹＳＴ　

ＨＡＮ　Ｓｈｏｕ—ｌｉ　，ＷＵ　Ｘｉ—ｌｏｎｇ　，ＷＡＮＧ　Ｈｕａｎ　，ＷＡＮＧ　Ｙｏｎｇ—ｍｅｉ　，ＨＥ　Ｘｉａｏ—ｔａｎｇ　

（１．Ｓｉｎｏ—Ｐｌａｔｉｎｕｍ　Ｍｅｔａｌｓ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５０１０６，Ｃｈｉｎａ；　

２．Ｋｕｎｍｉｎｇ　Ｇｕｉｙａｎ　Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５０　１　０６，Ｃｈｉｎａ）　

ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｓｐｅｎｔ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ｃａｔａｌｙｓｔ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｆｏｒ　ｐｌａｔｉｎｕｍ—ｇｒｏｕｐ　ｍｅｔａｌｓ．Ｉｔ　ｉｓ　ｏｆ　

ｇｒｅａｔ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｔｏ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｐｌａｔｉｎｕｍ—ｇｒｏｕｐ　ｍｅｔａｌｓ　ｆｒｏｍ　ｓｐｅｎｔ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ｃａｔａｌｙｓｔ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｒｅｖｉｅｗｓ　ａｎｄ　ｃｏｍｐａｒ—　

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。张方宇使用含有氧化剂的硫酸和盐酸的混合溶液，将金属全溶解浸出，再经离子交换、溶剂萃取回收，铂的回收率达98%以上。全溶解法的铂族金属回收率较高，但是酸的消耗量大，后续处理费用高。并且目前国内还没有对Pt、Pd、Rh三种金属均有良好吸附性能的离子交换树脂。同时此法与上述的载体溶解法一样，有较大的局限性。