[發(fā)明專利]一種從退役汽車三元催化劑中回收有價金屬的方法

有效

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• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113564364B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設計）人: 趙羽;王光應;沈光宇;潘有春
• 申請（專利權）人: 安徽元琛環(huán)保科技股份有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 繆璐歡

本發(fā)明公開一種從退役汽車三元催化劑中回收有價金屬的方法，涉及退役汽車三元催化劑回收再利用技術領域，本發(fā)明包括以下步驟：(1)將退役汽車三元催化劑吹灰后粉碎，放入旋轉(zhuǎn)離心裝置，旋轉(zhuǎn)離心裝置包括離心罐和驅(qū)動單元，驅(qū)動單元驅(qū)動離心罐轉(zhuǎn)動，離心罐內(nèi)設有過濾網(wǎng)；(2)升溫至500℃，保溫2?4h；(3)繼續(xù)升溫至1460?1540℃，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為1000?3000rpm，離心5?15min，冷卻至室溫后，有價金屬和退役汽車三元催化劑的載體分別位于濾網(wǎng)的兩側(cè)。本發(fā)明的有益效果在于：本方法相較于傳統(tǒng)濕法工藝，沒有用到酸堿化學試劑，避免了對環(huán)境的污染；相較于傳統(tǒng)火法工藝，沒有添加其他金屬捕集劑，簡化了提純步驟。

技術領域

本發(fā)明涉及退役汽車三元催化劑回收再利用技術領域，具體涉及一種從退役汽車三元催化劑中回收有價金屬的方法。

背景技術

公安部交通管理局官方網(wǎng)站發(fā)布統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年全國機動車保有量達3.72億輛，其中汽車為2.81億輛。截至2020年底，全國新能源汽車保有量達492萬輛，占汽車總量的1.75％。當前絕大多數(shù)的汽車仍然是內(nèi)燃機驅(qū)動，為減輕對環(huán)境的污染，控制車輛尾氣排放，所有內(nèi)燃機車輛都安裝三元催化器對尾氣進行凈化。三元催化器長期使用會造成各項性能降低直至失效，常見的失效因素有高溫失活、化學中毒、表面積碳、排氣惡化以及氧傳失效等。高溫失活結(jié)果是三元催化器的活性表面大大減少。實際中導致三元催化器失活的原因有汽車長時間高速大負荷運行和未燃混合氣在三元催化器中發(fā)生劇烈反應等?；瘜W中毒主要是一些燃料和潤滑油中的化學毒物如Pb、S和P等吸附在催化劑上面，導致催化劑中毒，使有效催化劑面積減少。表面積碳主要是炭煙長期堆積阻塞孔隙。排氣惡化指若廢氣中有大量CO和HC，當它們產(chǎn)生過度氧化反應時會觸發(fā)高溫失活。氧傳失效是因為氧傳感器工作非正常時導致空燃比不佳，最后降低三元催化器效率。鑒于三元催化器使用數(shù)量極大，又含有我國資源匱乏的鉑族金屬，所以三元催化器的回收工作已刻不容緩。

堇青石蜂窩陶瓷載體負載的三元催化器貴金屬回收工藝和方法分兩大類：濕法回收和火法回收。濕法回收技術是將廢汽車尾氣催化劑溶解在王水或鹽酸、過氧化氫、溴酸鹽、硝酸鹽中，使得氯離子等同鉑族金屬轉(zhuǎn)化為配合物，從而得到濃縮的鉑族金屬溶液?；鸱üに囀菍U汽車尾氣催化劑被磨碎或整體進行熔融，并添加(直接添加或以氣相形式吹入)銅、鎂、鈣等作為貴金屬捕集劑，最終得到鉑族金屬同其捕集劑形成的合金。該合金可以直接用于制作催化劑，也可通過進一步精煉，分離提純鉑族金屬?；鸱üに嚨闹饕獌?yōu)點在于工藝步驟較為簡單，對于鉑族金屬的回收率高，但設備要求較高、生產(chǎn)能耗較大，這既增加了該工藝的技術門檻，也降低了經(jīng)濟效益，同時添加了捕集金屬，加大了后續(xù)提純的難度。而濕法工藝的能耗較低、設備要求不高、技術門檻相對較低，同時又可以回收火法工藝中容易丟失的金屬等，但其缺點是會產(chǎn)生大量的酸性廢水，如不進行妥善處理，將會造成嚴重的環(huán)境污染問題。

公告號為CN 109207734 B的專利提供一種三元催化器廢料中貴金屬的提取方法，包括：預處理步驟、王水浸出步驟、鉑鈀分離步驟、鉑精煉步驟以及鈀精煉步驟，從而最終從三元催化器廢料中提取得到海綿鉑和海綿鈀。該專利采用濕法工藝對退役汽車三元催化劑進行貴金屬回收，使用了王水。公開號為CN 110878392 A的專利申請公開了一種從廢三元催化劑中回收鉑鈀銠的方法，將廢三元催化劑、造渣劑加熱到物料熔融狀態(tài)，加入捕獲劑鐵系金屬；含鉑鈀銠的合金粉末和硫酸溶液反應過濾得到含鉑鈀銠的混合渣；含鉑鈀銠的混合渣與硝酸溶液反應后，過濾得到含鈀的硝酸溶液和鉑銠混合渣；鉑銠混合渣與含鹽酸、硝酸的混合酸溶液反應后，過濾得到含鉑的王水溶液和銠渣；將含鈀的硝酸溶液、含鉑的王水溶液、銠渣制成相應的單質(zhì)或化合物。該方法使用火法工藝進行貴金屬富集，后采用濕法工藝進行提純。

當前技術不論濕法還是火法工藝，最終都設計到貴金屬的提純，該過程需要用到酸堿試劑，會對環(huán)境產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于現(xiàn)有技術從退役汽車三元催化劑中回收有價金屬需要使用酸堿試劑，會對環(huán)境產(chǎn)生影響，且提純方法復雜，提供一種不使用酸堿試劑、提純簡便的從退役汽車三元催化劑中回收有價金屬的方法。