[發(fā)明專利]從汽車尾氣廢催化劑中回收鉑、鈀、銠的方法

無效

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• 申請日: 2002-05-24
• 公開（公告）號: CN1385545A
• 公開（公告）日: 2002-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張方宇;曲志平;黃燕飛;莫修深;姚文學(xué);廖秋玲;薩支琳;張幫安;王海翔
• 申請（專利權(quán)）人: 張方宇;曲志平;黃燕飛;莫修深;姚文學(xué);廖秋玲;薩支琳;張幫安;王海翔
• 主分類號: C22B3/06
• 分類號: C22B3/06;//C22B1100
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及固體廢棄物再利用技術(shù)，特別是一種從汽車尾氣廢催化劑中回收鉑、鈀、銠等金屬的方法。

汽車尾氣凈化催化劑中的主要活性物質(zhì)鉑、鈀、銠金屬浸漬在催化劑載體表面的氧化鋁涂層中，從使用過的廢汽車催化劑中回收鉑、鈀、銠金屬具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)有技術(shù)對于從廢汽車催化劑中回收鉑、鈀、銠金屬的研究，大都采用王水(或鹽酸+氧化劑)溶解，然后采用傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀分離提純的方法。而鉑、鈀、銠用化學(xué)沉淀的方法分離提純其收率較低、工藝冗長。

本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一項流程短，金屬回收率高的新方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：先將含有鉑、鈀、銠等金屬的廢催化劑破碎后放入由工業(yè)硫酸(H₂SO₄)、工業(yè)鹽酸(HCl)、自來水組成的水溶劑中溶解浸出，溶解后期加入氧化劑(氯酸鹽、次氯酸鹽)，使鉑、鈀、銠等金屬浸入溶液中，再經(jīng)過離子交換使鉑、鈀吸附到樹脂上，銠留在交換尾液中；再用高氯酸或氫氧化鈉溶液淋洗樹脂，鉑、鈀同步解吸；然后在淋洗液中加入固體氯化銨，使鉑呈氯鉑酸銨沉淀，固體氯化銨的加入量以鉑沉淀完全為宜，將含鈀溶液加入氨水絡(luò)合酸化，氨水加入量以鈀完全沉淀為宜，水合肼還原得到海綿鈀；最后在交換尾液中加入銅粉置換回收銠，銅粉加入量以使銠完全沉淀為宜。

上述方法中廢催化劑的破碎粒度為1-3毫米，所述溶解步驟用的溶劑和破碎后的廢催化劑的重量配比為：溶劑∶廢催化劑比＝3.5-4.5∶1，溶劑初始酸度：HCl3-4mol/L，H₂SO₄?10-14mol/L；溶解初始反應(yīng)溫度≥100℃。溶解后期的氧化劑的加入量為10-20g/Kg廢催化劑。所述交換樹脂為能選擇性吸附鉑、鈀絡(luò)陰離子的樹脂。所述解吸用淋洗劑為10-20％高氯酸水溶液或氫氧化鈉水溶液。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有工藝簡單、金屬回收率高的優(yōu)點(diǎn)，其中鉑回收率＞96％，鈀回收率＞97％，銠回收率＞90％，鉑、鈀、銠產(chǎn)品純度均≥99.95％。

下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述及驗證其效果。

1、溶解，以國產(chǎn)廢催化劑為基準(zhǔn)原料。溶解過程在50升搪玻璃電加熱釜中進(jìn)行工藝參數(shù)如下：固液比＝1∶4，溶劑成份HCl?3-4mol/L，H₂SO₄10-14mol/L；氯酸鈉300克(配成溶液加入)，初始反應(yīng)溫度為110-120℃，反應(yīng)時間2h。溶解后稀釋，然后送交換。溶解結(jié)果如下：

試驗號廢劑量Kg??廢劑量金屬含量浸出液體積L??浸出液含Pt浸出液含Pd浸出液含RhPt％Pd％Rh％mg/L??mg浸出率％mg/L??mg??浸出??率％??mg/L??mg浸出率％?01?25?0.185?0.447?138.2?32.8?4532.96?98.00?78.95?10910.89?97.64?02?25?0.185?0.447?150.7?29.85?4498.40?97.26?71.94?10841.36?97.01?03?25?0.184?1.23??0.083?157.0?28.83?4526.31?98.40?193.31?30349.67?98.70?12.90?2025.3?97.6

注：實(shí)驗01、02為二元催化劑，03為三元催化劑。2、交換交換樹脂R₄₁₀為市售產(chǎn)品(北京核工藝部化工冶金研究院)，設(shè)備為φ100×100m/m離子交換柱3根，交換速度100ml/min，結(jié)果如下：

試驗號浸出液體積L????浸出液金屬含量??交換尾液含Pt交換尾液含Pd交換尾液含Rh????Pt????Pd????Rh?Mg/?L??mg??交換??率％??Mg/??L?Mg交換率％??Mg/L交換率％Mg/L??mg?Mg/L??mg?Mg/L??mg??01?138.2?32.8?4532.96?78.95?10910.89?0.20?27.65?99.39?0.90?124.38?98.86??02?150.7?29.85?4498.40?71.94?10841.36?0.17?25.64?99.43?0.85?129.01?98.81??03?157.0?28.83?4526.31?193.31?30349.67?12.90?2025.3?0.23?36.21?99.20?1.10?172.99?99.43??12.90≈0?合計?13557.67?52101.92?2025.3?89.50?426.38??2025.33、分離提純鉑、鈀負(fù)載樹脂用10-20％高氯酸解吸，然后將解吸液濃縮至含鉑20g/L，氨化分鉑，分鉑后溶液經(jīng)氨水絡(luò)合，酸化、水合肼還原得海綿鈀。解吸液濃縮過程在5升玻璃燒杯中進(jìn)行，氯鉑酸氨在馬弗爐中灼燒。鉑、鈀分離提純結(jié)果如下：淋洗液體積L????淋洗液含Pt????淋洗液含Pd??產(chǎn)品Pt??產(chǎn)品Pd??g/L????g淋洗率％?g/Lg淋洗率％??g??回收??率％??g回收率％1.5?8.95?13.425?99.68?34.38?51.57?99.80?13.4?96.75?51.52?97.024、銠的回收交換尾液在加熱條件下(≥80℃)加入銅粉，攪拌置換1h。銠的置換率＞95％。置換渣里Rh、Pt、Pd含量10-40％。置換渣酸溶后用樹脂再次交換，交換尾液再用傳統(tǒng)方法回收銠，銠的收率＞90％。