[發明專利]一種從廢三元催化劑中回收鉑族金屬的方法

在審

• 申請號: 202011386256.2
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112442600A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 陳愛良;喬晉璽;林俊宏;錢振;馬玉天;張燕;孫召明;趙昶;何佳蕾
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B11/00
• 分類號: C22B11/00;C22B7/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 鐘丹;魏娟

本發明公開了一種從廢三元催化劑中回收鉑族金屬的方法，采用分步浸出的方法將廢三元催化劑中的鉑、鈀、銠分別浸出富集。在低酸條件下以氯化鐵為氧化劑、氯化鈉作為添加劑選擇性的將廢三元催化劑中的鈀高效浸出得到富含鈀的浸出液，避免了鈀的過氧化現象，然后將一次浸出渣在鹽酸體系中氧化浸出得到富含鉑、銠的浸出液。本發明突出的方法浸出效率高，其中鉑、鈀、銠的回收率分別為97％以上，99％以上，99.5％以上。

技術領域

本發明涉及一種廢三元催化劑回收技術領域，具體涉及一種從廢三元催化劑中回收鉑族金屬的方法。

背景技術

據工信部預測，中國汽車保有量將于2020年突破2億，嚴格的汽車尾氣排放標準凸顯了汽車尾氣催化劑在解決汽車尾氣排放問題上的關鍵作用。目前汽車尾氣催化劑中約70％為三元催化劑。三元催化劑具有一定的安全壽命，超過使用期限后，催化劑失效或催化效率降低后將不再使用，這部分催化劑被稱為廢三元催化劑。廢三元催化劑中的鉑族金屬具有很高的回收價值。三元催化劑含鉑0.08～0.12％、鈀0.017～0.04％、銠0.007～0.014％，合計1000-1500g/t。目前，含鉑、鈀、銠的三元廢催化劑中鉑族金屬總用量在90～100噸之間，與一次能源相比，貴金屬含量高，組成相對單一，是鉑族金屬重要的二次資源。

中國發明專利CN 1385545A介紹了一種從汽車尾氣廢催化劑中回收鉑、鈀、銠等金屬的方法，將廢催化劑破碎，在工藝條件為:固液比1:4，溶劑與廢催化劑的重量配比為3.5-4.5:1，溶劑成分HCl 3～4mol/L，H₂SO₄ 10～14mol/L，初始反應溫度為110～120℃，反應時間2h下溶解，溶解后期將氯酸鈉300g配成溶液加入。得到鈀的浸出率為98.7％、鉑的浸出率為98.4％、銠的浸出率為97.6％，后經過銨化分鉑、離子交換-絡合提鈀、銅粉置換銠得到鈀的綜合回收率97％、鉑的綜合回收率96％、銠的綜合回收率90％，該專利的浸出溫度大于100℃，對設備與工藝的要求高。

中國發明專利CN 108265180A中介紹了一種廢三元催化劑中鉑、鈀、銠的浸出方法，將廢三元催化劑在300℃～900℃條件下焙燒預處理2～8h，然后進行破碎磨細，控制粒度在10～200目，之后在60℃～90℃條件下進行還原處理3h，將呈氧化態的貴金屬還原為單質態，然后在大于90℃～110℃，液固比5:1條件下以40％以上硫酸為浸出劑反應2～4h溶解廢三元催化劑的氧化鋁基體，溶解后期進行強化溶解，將未溶的氧化鋁徹底溶解破壞基體結構，最后以鹽酸為二段浸出劑并加入氯酸鈉作氧化劑，進行固液分離得到富含鉑、鈀、銠的浸出液，最終鉑的浸出率為96.5％、鈀的浸出率可達到98.1％、銠的浸出率為91.1％。該方法針對廢三元催化劑采用了消解基體的方法，雖能達到較高的浸出率，但存在試劑消耗高，過程復雜，需預處理耗能高的問題。

發明專利CN 102134647 A介紹了一種從廢汽車三元催化劑中提取鉑族金屬的方法，利用傳統鉛熔煉捕集的方法將廢三元催化劑中的鉑族金屬富集到鉛錠中，之后在真空度為1～600Pa條件下，通過加熱到900℃～1200℃，使鉛與鉑族金屬分離，從而得到鉑族金屬粒。此方法可將冷凝物中的鉑族金屬量降低至1g/t以下。

隨著汽車行業的發展，廢棄的汽車尾氣凈化器數量會日益增長，其中的廢三元催化劑亟具有回收價值，但現有的方法存在著工藝復雜，生產條件苛刻，耗能大，工藝成本高等問題。因此需要開發一種工藝條件簡單，條件易達到且成本更低廉的回收方法，便于工業應用。

發明內容

針對現有技術的不足和缺陷，本發明的目的在于提供一種反應條件溫和、工藝簡單、適合工業應用的從廢三元催化劑中回收鉑族金屬的方法。

為了解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為:

一種從廢三元催化劑中回收鉑族金屬的方法，包括以下步驟:

(1)將廢三元催化劑、氯化鈉、氯化鐵加入鹽酸溶液A中，第一次浸出反應，固液分離，獲得含鈀的浸出液以及含鉑、銠的浸出渣；