[發明專利]一種鉑族金屬循環再生工藝

在審

• 申請號: 201910779458.4
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN110499421A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 曾利輝;黎鵬;孔凡超;董慶;潘麗娟;文永忠;張之翔;曾永康;朱柏燁
• 申請（專利權）人: 西安凱立新材料股份有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B11/00
• 代理公司: 61201 西安永生專利代理有限責任公司
• 代理人: 高雪霞<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種鉑族金屬循環再生工藝，該工藝是將含鉑族金屬的工業廢料經高溫熱解后得到的灰渣采用濕法回收工藝進行鉑族金屬的循環再生。在高溫熱解過程中，吸附的大量有機物脫附或熱解形成大量有機廢氣，經高效催化燃燒反應器，轉化為CO₂和H₂O，釋放的大量反應熱能經由換熱器用于高溫熱解過程，實現了熱能回用。灰渣通過濕法貴金屬分離提純工序，使用HCl?H₂O₂強氧化體系與離子交換樹脂選擇性吸附進行鉑族金屬的分離與提純。本發明工藝路線安全科學、節能環保，排出的尾氣可直接達標排放，鉑族金屬的分離與提純不使用硝酸、次氯酸等，不會產生環境污染氣體。

技術領域

本發明屬于工業固體廢料中高值金屬的資源再生技術領域，具體涉及一種含鉑族金屬的工業廢料中鉑族金屬的回收、提純與再生工藝。

背景技術

鉑族金屬在地殼中的質量分數非常低(克拉克值為0.001～0.01×10^-6)且分散，通常以微量組分存在于某些基性及超基性的火成巖中，開采和提煉困難，因此其價格非常昂貴。鉑族金屬由于其具有特殊的原子結構，含有較多的電子和未完全充滿的d電子層，由于d電子對原子核正電荷起著有效的屏蔽作用，因而它們的物理化學性質非常特殊，在工業中應用極其廣泛。鉑族金屬是所有元素中催化性能最優的元素，不僅催化活性高，而且具有特殊的選擇性，有多種多樣的催化功能。鉑族金屬是加氫反應、脫氫反應、重整反應、氧化反應、異構體反應、歧化反應、裂解反應、脫羧反應以及脫氨基反應的優良催化劑，其用途遍及化工、石油、環保、能源等領域，甚至在醫藥(醫藥中間體合成)、航空(消除噴氣飛機機艙內的臭氧)、航天(衛星姿態控制)都用到鉑族金屬催化劑。

我國每年更換下大量的含鉑族金屬的廢催化劑，因此從含鉑族金屬廢催化劑中回收鉑族金屬具有重要的意義。工業廢料中鉑族金屬的循環再生的典型工藝技術是將含鉑族金屬的工業廢料先經過高溫焚燒富集得到灰渣，過程中產生大量的有毒有害的有機廢氣須再通過800℃以上的高溫燃燒處理，焚燒和廢氣處理的設備投資巨大，后續還需要巨額的維護保養投入，能耗十分巨大。灰渣再采用“硝酸或王水浸出，絡合沉淀”工藝，該工藝技術一方面產生大量的二氧化氮廢氣，另一方面使用大量的硝酸或者王水，固液比大，排放的廢酸液量多。實際生產過程中，浸出鉑族金屬的硝酸或王水溶液尚需高溫“脫硝”過程，亦產生大量的有毒氣體，對環境污染非常嚴重。因此，鉑族金屬循環再生之節能環保工藝技術項目更具有了重要的環保意義和社會效益。

發明內容

本發明的目的是提供一種節能、環保、安全的鉑族金屬循環再生工藝。

針對上述目的，本發明所采用的技術方案由下述步驟組成：

1、貴金屬富集

將含鉑族金屬的工業廢料由室溫加熱升溫到150～200℃并穩定5～20小時，然后升溫至300～400℃并穩定5～20小時，再繼續升溫至720～750℃熱解5～15小時，得到富集后的渣料；該過程中產生的有機廢氣經過高效催化燃燒反應器催化氧化，轉化為CO₂和H₂O，釋放的反應熱能經換熱器換熱后回用于熱解過程。

2、貴金屬分離提純

將步驟1富集后的渣料浸泡于HCl-H₂O₂水溶液中，將可溶性金屬氧化物和可溶鹽份全部溶解，過濾分離固體不溶物，得到含有雜質金屬的鉑族金屬溶液，將該溶液流入離子交換樹脂床層進行選擇性吸附鉑族金屬離子，吸附鉑族金屬離子的離子交換樹脂再經堿液洗脫使鉑族金屬離子脫附，得到鉑族金屬溶液；鉑族金屬溶液經還原劑還原、過濾、干燥，得到純度≥99.95％鉑族金屬。