[發明專利]一種低溫熔煉回收廢催化劑中鉑族金屬的方法

有效

• 申請號: 202110978911.1
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113802005B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 郭宇峰;王帥;陳鳳;楊凌志;景建發;楊壯;姜穎
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B11/02;C22B5/10
• 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熔煉回收廢催化劑中鉑族金屬的方法，本發明先將廢催化劑、造渣熔劑、捕集劑、還原劑按設定比例混勻；將混勻后的物料在1000～1200℃溫度條件下熔煉，反應預定時間后，渣相浮于合金液相表面，固液分離，得到含鉑族金屬的合金；所述的捕集劑包含銅、錫和鎳，按照銅錫鎳合金組成范圍為Cu：Sn：Ni摩爾比＝(10～70)：(30～80)：(0～10)配制；回收所得含鉑族金屬的合金，得到鉑族金屬。本發明利用銅、錫、鎳協同捕集，具有較高的鉑族金屬回收率，銅、錫、鎳可形成低熔點合金，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，應用前景好。

技術領域

本發明屬于鉑族金屬回收領域，涉及一種低溫熔煉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，對于鋁基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(CN201710856842.0)公開了一種微波加熱熔融捕集鈾族金屬的方法，以Ni₃S₂為捕集劑，添加硼砂、碳酸納、碳酸氫納、氫氧化納、過氧化納、甲基纖維素中的至少一種造渣，在1050-1200℃微波捕集廢催化劑中的鉑族金屬，該方法具有熔煉溫度低、捕集率高的優點，但捕集過程產生SO₂為有毒氣體，具有一定的環境風險。

中國發明專利(CN201811156196.8)公開了一種廢棄線路板與汽車尾氣廢催化劑協同資源化的方法，本質是采用銅捕集廢催化劑中的鉑族金屬，回收率超過98％，存在重金屬污染嚴重以及二噁英排放的危險。

中國發明專利(CN201911145745.6)公開了一種從VOCs廢催化劑中回收鉑族金屬的方法，具體以FeS₂為捕集劑，通過添加氧化鈣、碳酸鈉、氟化鈣、硼砂等為造渣劑，熔煉溫度1000～1700℃，鉑族金屬捕集效果好，但存在產生SO₂氣體，渣量大等缺點。

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熔煉回收廢催化劑中鉑族金屬的方法，采用金屬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：一種低溫熔煉回收廢催化劑中鉑族金屬的方法，包括以下步驟：

(1)將廢催化劑、造渣熔劑、捕集劑、還原劑按設定比例混勻；

(2)將混勻后的物料在1000～1200℃溫度條件下熔煉，反應預定時間后，渣相浮于合金液相表面，固液分離，得到含鉑族金屬的合金；

所述的捕集劑包含銅、錫和鎳，按照銅錫鎳合金組成范圍為Cu：Sn：Ni摩爾比＝(10～70)：(30～80)：(0～10)配制；

(3)回收所得含鉑族金屬的合金，經過酸解、分離、提純處理后得到鉑族金屬。