[發明專利]一種低溫捕集回收廢催化劑中鉑族金屬的方法

有效

• 申請號: 202110978883.3
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113737013B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 郭宇峰;王帥;楊凌志;陳鳳;楊壯;景建發;姜穎
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B11/02
• 分類號: C22B11/02;C22B11/00;C22B7/00;C22B9/10
• 代理公司: 湖南科云知識產權代理事務所(普通合伙) 43253
• 代理人: 何方

本發明公開了一種低溫捕集回收廢催化劑中鉑族金屬的方法，本發明先將銅、銻按照元素摩爾比1:(0.2～1)配制為鉑族金屬捕集劑，將廢催化劑、造渣熔劑、捕集劑、還原劑按預定比例混勻；將混勻后的物料在1000～1200℃溫度條件下熔煉，反應設定時間后渣浮于合金相表面，經渣相與合金相分離，得到含鉑族金屬的銅銻合金相；回收所得含鉑族金屬的銅銻合金相，得到鉑族金屬。本發明利用多金屬協同捕集，鉑族金屬回收率高，銅、銻可形成熔化溫度低于700℃的低熔點合金，降低了熔煉溫度。本發明具有能耗低、成本低、回收率高等優點，有利于工業化應用。

技術領域

本發明屬于鉑族金屬回收領域，涉及一種低溫捕集回收廢催化劑中鉑族金屬的方法。

背景技術

鉑族金屬具有高穩定性、耐高溫和催化活性好等優異的理化性能，廣泛用于汽車、石油、化工、航空航天等領域。但我國鉑族金屬儲量少，用量大，對外依存度高，供需矛盾十分突出。如何實現從廢催化劑中高效回收鉑族金屬是急需解決的關鍵技術。

目前，對于廢催化劑中鉑族金屬回收方法包括濕法、火法，其中以濕法溶解為主，即在酸性環境中通過各種氧化劑溶解鉑族金屬，實現鉑族金屬與載體分離的效果。但是濕法工藝產生大量的廢水，且溶解鉑族金屬過程易產生有毒氣體，環境污染嚴重。

火法熔煉富集方法具有處理量大，回收效率高等優點，已成為研究的熱點。中國發明專利(CN201510797358.6)公開了以鎳锍為捕集劑，氧化鈣、二氧化硅為造渣劑，在1400-1450℃熔融捕集廢催化劑中的鉑族金屬，其中鎳為有毒重金屬且熔煉過程產生SO₂氣體。

中國發明專利(CN103014352A)公開了一種從氧化鋁載體石化催化劑中熔煉提取鉑族金屬的方法，以鐵、銅為捕集劑，鈉鹽為造渣劑，在1100-1450℃捕集氧化鋁載體石化催化劑中鉑族金屬，該專利雖能避免硅鐵合金生成，但鈉鹽對冶煉爐襯侵蝕嚴重，且捕集效果有待考證。

中國發明專利(CN112011696A)公布了一種火法富集鋁基廢催化劑中鉑族金屬的方法，采用CaO-Al₂O₃-Fe₂O₃-B₂O₃渣系熔煉，熔煉溫度為1500-1800℃，熔煉溫度高、能耗高。

發明內容

針對現有技術中廢催化劑回收鉑族金屬濕法存在試劑消耗大、廢水難處理及火法熔煉中鎳鉛捕集法存在的重金屬污染、高溫鐵捕集法存在的溫度高、能耗高的技術問題，本發明的目的在于提供一種低溫捕集回收廢催化劑中鉑族金屬的方法，采用銅基捕集法在較低溫度下實現回收廢催化劑中鉑族金屬的方法，降低冶煉操作難度和能耗，實現鉑族金屬的綠色、低成本、渣量少和鉑族金屬高回收率。

為了達到上述目的，本發明提供以下技術方案：一種低溫捕集回收廢催化劑中鉑族金屬的方法，包括以下步驟：

(1)將銅、銻按照元素摩爾比1:(0.2～1)配制為鉑族金屬捕集劑，將廢催化劑、造渣熔劑、捕集劑、還原劑按預定比例混勻；

(2)將混勻后的物料在1000～1200℃溫度條件下熔煉，反應設定時間后渣浮于合金相表面，經渣相與合金相分離，得到含鉑族金屬的銅銻合金相；

(3)回收所得含鉑族金屬的銅銻合金相，進行酸解、分離、提純處理，得到鉑族金屬。

進一步，所述的銅為銅粉、氧化銅、銅精礦中的一種或多種；所述的銻為銻金屬粉、氧化銻、銻精礦的一種或多種。

進一步，所述的廢催化劑為含鉑族金屬的廢催化劑。

進一步，所述的廢催化劑與捕集劑的質量比為1:(0.1～0.4)。

進一步，所述的還原劑為焦炭、碳粉、石墨、煤粉的任意一種或多種。