[發明專利]一種從失效汽車尾氣催化劑中回收貴金屬的方法

有效

• 申請號: 201811567228.3
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN111334663B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 孫峙;劉春偉;韋漩;曹宏斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B11/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種從失效汽車尾氣催化劑中回收貴金屬的方法，所述方法通過將經初步破碎的失效汽車尾氣催化劑在添加劑的作用下進行機械化學活化處理，之后用浸出劑浸出得到貴金屬浸出液，在回收過程中，經初步破碎的失效汽車尾氣催化劑與添加劑經機械化學活化處理后，將貴金屬由單質形式轉換為貴金屬配合物的形式，之后利用浸出劑將其浸出得到貴金屬浸出液，本發明所述方法的貴金屬的總浸出率可達93％以上，金屬鈀的浸出率可達98％以上。

技術領域

本發明涉及貴金屬回收領域，尤其涉及一種從失效汽車尾氣催化劑中回收貴金屬的方法。

背景技術

由于環境污染問題日益嚴峻，國家對汽車尾氣的排放標準制訂了嚴格的法律法規，為減少汽車尾氣中CO、HC化合物和NO_x對空氣的污染，我國汽車超過75％都裝有以鉑族金屬為活性組分的三元汽車尾氣催化轉換器，據統計，2018年鉑、鈀、銠用作汽車尾氣催化劑的用量分別占全球總消費量的41.02％、83.83％和83.75％，隨著對汽車尾氣排放標準的不斷加嚴，汽車尾氣催化劑對鉑族金屬的消費量還會逐年遞增。

在汽車尾氣催化過程中，催化劑表面積炭、燒結、中毒等原因會導致鉑族金屬活性逐漸降低直至失活，由于在催化過程中，只有極其少量的貴金屬會流失，因此失效的汽車尾氣催化劑中貴金屬仍具有很高的品味，甚至超過了品味最高的貴金屬原礦，其中平均每輛車貴金屬含量在1.5-2g，且雜質與金屬原礦相比相對單一，大大降低了處理成本，又因為失效催化劑數量龐大，固體廢棄物對環境有很大危害；又因為我國貴金屬資源極其匱乏，只占有世界儲量的0.48％，所以積極探索研究從失效汽車尾氣催化劑中回收鉑族金屬具有重要的經濟效益和社會效益。

失效汽車尾氣催化劑中回收鉑族金屬一般包括預處理、提取、精煉三個步驟。目前從失效汽車尾氣催化劑中回收鉑族金屬方法包括火法冶金法、濕法冶金法和火法-濕法聯用法三大類，回收思路大同小異，先對廢料進行破碎氧化還原等預處理，然后使貴金屬與載體物質進行充分分離，最后最大化的提高貴金屬的純度。

CN108265175A公開了一種失效汽車催化劑中貴金屬的綠色回收方法，所述方法按如下步驟依次進行：A、物料前處理；B、配料、混料；C、電弧爐熔煉；D、鐵合金制粉，此方案存在的缺陷在于電弧爐熔煉處理的能耗大，且操作復雜，成本較高，且對貴金屬的回收率不足。

CN104561556A公開了一種從失效貴金屬催化劑中回收鉑的方法，將廢催化劑溶解于酸形成(NH₄)₂PtCl₆后，將(NH₄)₂PtCl₆溶解于強堿，靜置1-3h后，過濾掉不溶物，用酸調節剩余溶液，再加入氯化銨沉淀，所述強堿的pH≥14，所述酸調節后pH＜1，此方案需使用大量的強酸，強堿，增加了回收成本，且會造成二次污染。

CN104342558A公開了一種從失效貴金屬催化劑中回收鈀的方法，所述方法包括①將失效貴金屬催化劑研磨成200-300目的小顆粒，放入加熱爐內煅燒；②將加熱冷卻后的失效催化劑裝入浸出器,容器內含有4-7mol/L的HCl，并通入含氯氣體，120-150℃下流動態浸出6-8h；③回收含鈀的浸出液，用Fe或Zn進行置換，沉淀鈀富集物；④所得鈀富集物經精煉提純，得到高純度的鈀；此方案步驟①需采用800-900℃的高溫進行煅燒失效貴金屬催化劑，操作過程能耗高，貴金屬的回收成本較高。

CN103627902A公開了一種從失效貴金屬催化劑中回收銠的方法，將初步處理后的失效貴金屬催化劑與錫粉和表面覆蓋劑按一定比例混合，于中頻感應爐內加熱使其碎化，將所得混合物冷卻后用鹽酸浸泡3小時，濾出含銠的不溶物，將含銠的不溶物置于王水中攪拌溶解，用萃取液對上述溶液多次萃取，所得有機相溶液合并，將上述有機相溶液用水溶液反萃取，得到含有高濃度銠的水溶液，含銠的水溶液經氯化銨沉淀、洗滌、煅燒、氫氣還原，獲得高純度的銠粉；此方案需采用強酸溶解含銠的不溶物，產生強酸廢液，需進一步處理廢液，增加了操作成本。